1. Khái niệm
Các khái niệm chính của bài:
- Sinh sản vượt trội: khả năng sinh sản rất lớn của sinh vật; nếu mọi cá thể đều sống sót và sinh sản tiếp thì quần thể sẽ tăng theo cấp số nhân.
- Đấu tranh sinh tồn: sự cạnh tranh giữa sinh vật với điều kiện vô sinh và giữa các sinh vật với nhau vì nguồn sống có hạn.
- Chọn lọc tự nhiên: quá trình tự nhiên giữ lại các cá thể có biến dị phù hợp với môi trường, loại bỏ các cá thể có biến dị bất lợi.
- Hình thành loài: theo Darwin, loài mới được hình thành dần dần qua nhiều dạng trung gian, dưới tác dụng của chọn lọc tự nhiên theo con đường phân li tính trạng, từ một nguồn gốc chung.
2. Cơ chế chọn lọc tự nhiên theo Darwin
- 1.Sinh sản vượt trội: Sinh vật sinh sản nhanh, sinh nhiều con, nhưng không phải con nào cũng sống sót.
- 2.Đấu tranh sinh tồn: Vì nguồn sống hữu hạn trong khi số lượng sinh vật có xu hướng tăng, các cá thể phải cạnh tranh để tồn tại. Có ba dạng: đấu tranh với điều kiện vô sinh (khí hậu, nước, ánh sáng, đất); đấu tranh giữa các cá thể cùng loài (giành thức ăn, nơi ở, bạn tình); đấu tranh giữa các loài khác nhau (săn mồi, kí sinh, cạnh tranh nguồn sống).
- 3.Biến dị cá thể: Các cá thể cùng loài không giống hệt nhau; biến dị cá thể phát sinh trong quá trình sinh sản, nhiều biến dị di truyền được. Đây chính là nguyên liệu của chọn lọc.
- 4.Chọn lọc tự nhiên: Cá thể có biến dị phù hợp với môi trường dễ sống sót và để lại nhiều con cháu; cá thể có biến dị bất lợi dễ bị đào thải.
- 5.Tích lũy đặc điểm thích nghi: Qua các thế hệ, các biến dị có lợi được giữ lại ngày càng nhiều; quần thể dần khác biệt với quần thể ban đầu.
- 6.Hình thành loài mới: Chọn lọc tự nhiên diễn ra theo nhiều hướng làm phân li tính trạng; qua nhiều dạng trung gian, các nhóm dần khác xa nhau và trở thành các loài mới có chung nguồn gốc.
Chọn lọc tự nhiên không tạo ra biến dị mới. Nó chỉ chọn lọc các biến dị đã có sẵn trong quần thể và định hướng tiến hoá theo chiều hướng thích nghi với môi trường.
Hạn chế: Darwin chưa giải thích được nguyên nhân phát sinh biến dị và cơ chế di truyền các biến dị.
3. Bảng so sánh
Để hiểu rõ bản chất của chọn lọc tự nhiên, ta có thể so sánh nó với chọn lọc nhân tạo.
| Tiêu chí | Chọn lọc tự nhiên | Chọn lọc nhân tạo |
|---|---|---|
| Nhân tố chọn lọc | Điều kiện môi trường sống | Con người |
| Động lực | Đấu tranh sinh tồn | Nhu cầu, thị hiếu của con người |
| Mục đích | Tạo đặc điểm thích nghi để loài tồn tại | Tạo giống phục vụ nhu cầu của con người |
| Cơ sở | Biến dị di truyền có sẵn trong quần thể | Biến dị di truyền có sẵn trong đàn hoặc ruộng |
| Tốc độ | Chậm, qua nhiều thế hệ tự nhiên | Nhanh hơn, do chọn đôi bố mẹ có chủ đích |
| Kết quả | Hình thành các loài sinh vật thích nghi với môi trường | Tạo nhiều giống vật nuôi, cây trồng từ một vài dạng tổ tiên hoang dại |
4. Ý nghĩa và ứng dụng
- Chọn lọc tự nhiên được Darwin xem là động lực chính trong tiến hoá.
- Nó giải thích được sự thích nghi: đặc điểm phù hợp với môi trường được giữ lại, không phù hợp bị đào thải.
- Nó giải thích sự hình thành loài mới và sự đa dạng của sinh giới.
- Từ cơ chế này, con người vận dụng hiệu quả trong chọn giống nông nghiệp, chăn nuôi, y học; đồng thời giải thích được hiện tượng kháng thuốc ở vi khuẩn, côn trùng, chuột.
5. Câu hỏi vận dụng và gợi ý
Vì sao các loài sinh sản rất nhanh, sinh nhiều con nhưng số lượng cá thể trong tự nhiên lại tương đối ổn định chứ không tăng mãi?
Gợi ý trả lời
Vì nguồn sống có hạn nên nảy sinh đấu tranh sinh tồn. Chọn lọc tự nhiên loại bỏ nhiều cá thể; chỉ những cá thể thích nghi mới sống sót và sinh sản. Vì vậy quần thể không vượt quá khả năng cung cấp nguồn sống.
Một quần thể cá sống trong ao tương đối sạch. Nếu nguồn nước đột ngột bị ô nhiễm nặng, theo Darwin thì quần thể sẽ thay đổi thế nào?
Gợi ý trả lời
Cá mang biến dị chịu được ô nhiễm dễ sống sót và sinh sản; cá không có biến dị đó dễ chết. Qua thời gian, tỉ lệ cá chịu được ô nhiễm tăng, quần thể dần thay đổi theo hướng thích nghi với môi trường mới.
Khi dùng lâu ngày cùng một loại thuốc trừ sâu, hiệu quả giảm rõ rệt. Hãy dùng quan niệm Darwin để giải thích.
Gợi ý trả lời
Trong quần thể sâu có biến dị; một số cá thể sẵn có biến dị giúp chịu được thuốc. Thuốc trừ sâu tạo điều kiện chọn lọc: cá thể không kháng bị chết, cá thể kháng sống sót và sinh sản. Qua các thế hệ, tỉ lệ sâu kháng tăng nên thuốc kém tác dụng.