BẰNG CHỨNG TIẾN HÓA

BẰNG CHỨNG TIẾN HÓA
BẰNG CHỨNG TIẾN HÓA
Khái niệm: là sự tổng hợp những dẫn liệu trực tiếp hay gián tiếp chứng minh sự có thật của quá trình tiến hóa
Bằng chứng giải phẫu học so sánh
Bằng chứng phôi sinh học so sánh
Bằng chứng địa lý sinh học
Bằng chứng tế bào học và sinh học phân tử
Bằng chứng cổ sinh vật học
Bằng chứng trực tiếp: cổ sinh vật học (chủ yếu từ những nghiên cứu về hóa thạch)
Bằng chứng gián tiếp: giải phẫu so sánh, phôi sinh học so sánh, địa lý sinh học, tế bào học và sinh học phân tử
Giải phẫu học so sánh (Comparative anatomy) là môn học nghiên cứu về sự giống nhau và khác nhau về phương diện giải phẫu của các sinh vật.



Cơ quan tương đồng (Homologous structures)
Cơ quan tương tự (Analogous structures)
CƠ QUAN TƯƠNG ĐỒNG
Cơ quan tương đồng (cơ quan cùng nguồn): là những cơ quan nằm ở những vị trí tương ứng trên cơ thể, có cùng nguồn gốc trong quá trình phát triển phôi cho nên có kiểu cấu tạo giống nhau



CƠ QUAN TƯƠNG ĐỒNG
➦ Những loài cùng tổ tiên có thể tiến hóa theo những hướng khác nhau nhưng có thể duy trì vài đặc điểm chung.

➦ Những cấu trúc tương tự của hai hay nhiều loài gọi là cấu trúc tương đồng nếu chúng tiến hóa từ một cấu trúc chung của dạng tổ tiên.

CƠ QUAN TƯƠNG ĐỒNG
➦ Luaät veà töông ñoàng cô quan: “Caùc cô quan coù cuøng nguoàn goác, xaây döïng theo moät keá hoaïch, seõ coù cuøng vò trí treân cô theå con vaät”
CƠ QUAN TƯƠNG ĐỒNG
CƠ QUAN TƯƠNG ĐỒNG
CƠ QUAN TƯƠNG ĐỒNG
Những cơ quan nào là tương đồng?
CƠ QUAN TƯƠNG ĐỒNG
CƠ QUAN TƯƠNG ĐỒNG

răng nhai của hải ly và ngà voi (nguồn gốc từ răng cửa)
CƠ QUAN TƯƠNG ĐỒNG
cánh chuồn chuồn và cánh bướm
CƠ QUAN TƯƠNG ĐỒNG
Tuyến nọc độc của rắn tương đồng với tuyến nước bọt
CƠ QUAN TƯƠNG ĐỒNG
* Sự tương đồng về đặc điểm giải phẫu giữa các loài chứng minh gián tiếp về sự tiến hóa của các sinh vật từ một tổ tiên chung.

* Cơ quan tương đồng chứng minh con đường tiến hóa phân ly.
CƠ QUAN TƯƠNG TỰ
Cơ quan tương tự (analogous ): là những cơ quan có nguồn gốc khác nhau nhưng đảm nhiệm những chức phận giống nhau nên có hình thái tương tự

➦ Luaät veà töông töï cô quan
“Döôùi taùc duïng cuûa ñieàu kieän soáng gioáng nhau seõ hình thaønh chöùc naêng gioáng nhau, khoâng leä thuoäc : vaøo caáu taïo vaø nguoàn goác cô quan”
CƠ QUAN TƯƠNG TỰ


CƠ QUAN TƯƠNG TỰ
Ngà Hải mã (răng nanh)
Ngà voi (răng cửa)
* Sự giống nhau về chức năng của các cơ quan này là kết quả của con đường tiến quá đồng qui.
* Các sinh vật sống trong cùng điều kiện môi trường nên chọn lọc tự nhiên đã chọn lọc và giữ lại các cơ quan theo cùng hướng giúp sinh vật thích nghi với môi trường.
CƠ QUAN THOÁI HÓA
Cơ quan thoái hóa: là những cơ quan phát triển không đầy đủ ở cơ thể trưởng thành. Do điều kiện sống của loài đã thay đổi, các cơ quan này mất dần chức năng ban đầu, tiêu giảm dần và chỉ để lại một vài dấu tích ở vị trí xưa kia của chúng.
Luaät veà thoaùi hoùa: “Quaù trình phaùt trieån tieán hoùa cô theå khoâng nhöõng do söï thay ñoåi tieán boä veà chöùc naêng vaø caáu taïo cuûa cô quan maø coøn do söï thay ñoåi thoaùi boä cuûa caùc cô quan khaùc”


? Những cơ quan thoái hóa này có thể được gặp lại trong quá trình phát triển phôi của chúng

? Co quan thối hĩa cung l� co quan tuong dơng.
Trong qu� trình ti?n hĩa, c�c th? th?c c?u t?o chung d� ti?n hĩa theo nh?ng hu?ng kh�c nhau n�n cĩ s? ph�n hĩa v? ch?c nang n�n cĩ s? kh�c bi?t v? c?u t?o. Co quan n�o khơng cịn ch?c nang r� r?t thì thối hĩa.

? S? t?n t?i c?a co quan thối hĩa ch?ng t? m?i quan h? h? h�ng gi?a c�c lồi.
HIỆN TƯỢNG LẠI TỔ
HIỆN TƯỢNG LẠI TỔ: do sự phát triển không bình thường của phôi làm tái hiện một số đặc điểm của tổ tiên
Bằng chứng CỔ SINH VẬT HỌC
Cổ sinh vật học là môn học nghiên cứu về các sinh vật cổ đã từng sống trên trái đất
Đối tượng nghiên cứu của cổ sinh vật học là những di tích của các sinh vật cổ được trong các lớp đất đá gọi là hóa thạch
Hóa thạch là di tích hay di thể của sinh vật sống trong các thời đại trước đã để lại trong các lớp đất đá
Nguồn gốc tên gọi "hóa thạch" trong tiếng Anh, từ "fossil“. Từ latinh "fossilis" nghĩa là "đào lên".
Hóa thạch sống là một loài hoặc nhánh sinh vật nào còn sinh tồn nhưng giống như các loài chỉ được biết đến từ các hóa thạch và không có bất kỳ họ hàng còn sinh tồn nào là gần gũi.
SỰ HÌNH THÀNH HÓA THẠCH

sinh vật chết:
 bị thối rữa và phân hủy
 bị các sinh vật khác ăn

xác sinh vật  chôn vùi trong
? Bảo quản

Chất khoáng lấp đầy khoảng trống thì sẽ đúc thành một sinh vật bằng đá
chất hóa học trong cơ thể SV => luân chuyển
tái sử dụng
đất cát
tro bụi núi lửa
đất sét
đầm lầy
đáy hồ
đại dương
Sự hình thành hóa thạch

Các phần mềm của cơ thể dần dần được thay thế bằng các muối vô cơ hòa tan trong nước

Chất khoáng lấp đầy khoảng trống thì sẽ
đúc thành một sinh vật bằng đá

Chất khoáng lấp đầy khoảng trống thì sẽ đúc thành một sinh vật bằng đá

Hai kiểu: khuôn ngoài và lõi trong.
+ Khuôn ngoài là một vật hóa đá bắt được hình dạng bên ngoài của di tích sinh vật.
+ Lõi trong là dạng hóa thạch hình thành bằng cách lấp lỗ hổng bởi vật liệu thứ sinh do dòng nước ở trầm tích đưa tới

xác sinh vật được bảo quản theo một kiểu khác và có thể được bảo tồn nguyên vẹn

=> xác sinh vật được bảo tồn nguyên vẹn trong
băng
không khí khô,
than đá,
hổ phách…
Các dạng hóa thạch
Di tích hóa đá
Di tích hóa than
Di tích phấn hoa
Di tích phân tử
Di tích bảo tồn trong hổ phách
Di tích bảo tồn trong băng
Di tích bảo tồn trong không khí khô
Vết bò, vết chân
Phân
Hóa thạch sống
Khuôn trong
Khuôn ngoài
Xác nguyên vẹn
Các dạng hóa thạch
Di tích hóa đá
Bộ bàn ghế gỗ hóa thạch này có tổng trọng lương trên 500kg. Đường kính trung bình chỗ nhỏ nhất, trên 65cm, dày 35cm.

Các dạng hóa thạch
Di tích hóa đá
Hóa thạch của Archaeopteryx
Các dạng hóa thạch
Di tích hóa đá
Hóa thạch khủng long
Các dạng hóa thạch
Di tích hóa đá
Hóa thạch của ong
Các dạng hóa thạch
Di tích hóa đá
Hóa thạch của lá dương xỉ.
Hóa thạch của sao biển
Các dạng hóa thạch
Di tích hóa đá


Hóa thạch của sò
Các dạng hóa thạch
Di tích bảo tồn trong hổ phách
Hóa thạch của kiến trong hổ phách
Các dạng hóa thạch
Di tích bảo tồn trong băng
Hóa thạch của mammoth ở Siberi
Các dạng hóa thạch
Di tích hóa than
Hóa than của thực vật
Vết chân
Reptile tracks in Coconino Sandstone
Dấu chân khủng long
Hóa thạch sống
Hóa thạch sống
Hóa thạch sống
Cây bạch quả
Sam
Ý nghĩa của nghiên cứu hóa thạch
Xác định lịch sử xuất hiện, phát triển và diệt vong của sinh giới
Tuổi lớp dất đá chứa hóa thạch Xác định tuổi hóa thạch =>lịch sử phát triển của sinh vật và mối quan hệ giữa các loài
Nghiên cứu lịch sử vỏ quả đất
Các sinh vật đơn giản nhất đã xuất hiện đầu tiên và tồn tại hàng trăm triệu năm trước khi xuất hiện các dạng sinh vật hiện nay.

Sự tuyệt chủng thường xảy ra nên chỉ có một số ít các dạng hóa thạch còn có dạng diện trong số những sinh vật đang tồn tại.

Khi các hóa thạch sắp xếp theo một trật tự lịch sử thì bức tranh về nguồn gốc tiến hóa thường xuất hiện rõ ràng.

Những thay đổi về cấu trúc có thể được giả thích là do kết quả của quá trình thích nghi với điều kiện sống mới.
PHÔI SINH HỌC SO SÁNH
Phôi sinh vật học (Embryology) (tiếng Latinh embryon, "unborn, embryo: là khoa học nghiên cứu về quá trình phát triển phôi của các sinh vật.

+ Động vật: giai đoạn trước khi sinh hoặc nở
+ Thực vật: trước khi nảy mầm
Giai đoạn phát triển đầu tiên của một sinh vật thường phản ảnh quá khứ tiến hóa của nó
Darwin: trong quá trình phát triển phôi, mỗi loài đều diễn lại tất cả những giai đoạn chính mà loài đó đã trãi qua trong lịch sử phát triển của nó”
Định luật phát sinh sinh vật (Muller và Haeckel, 1866): “Sự phát triển cá thể lặp lại một cách rút gọn sự phát triển của loài”
Các giai đoạn phát triển phôi
của các lớp động vật có xương sống
Phôi người 4 tuần

Phôi người 6 tuần
Ếch và Cóc không đuôi nhưng nòng nọc có đuôi điều này chứng tỏ lưỡng cư không đuôi bắt nguồn từ lưỡng cư có đuôi.
Phôi người: dấu vết khe mang ở phần cổ giống như ở cá sụn, tim lúc đầu chỉ có một tâm thất và một tâm nhỉ (cá), sau đó tâm nhỉ chia làm hai ( ếch nhái), cuối cùng mới chia thành bốn ngăn (chim và thú).
Cá voi trưởng thành không có răng và cổ nhưng phôi cá voi cũng có răng, có cổ, có cả chi sau và lông mao.
Bằng chứng ĐỊA LÝ SINH HỌC
1. Sự trôi dạt lục địa:
Sự khác biệt giữa các vùng không thể giải thích chỉ bằng vai trò của khí hậu mà nó là kết quả của sự trôi dạt lục địa qua đó diễn ra cách ly các quần thể tổ tiên với nhau.
Đặc điểm của hệ động thực vật ở một số vùng lục địa:
1.1. Vùng cổ Bắc và vùng tân bắc:
1.2 Vùng lục địa Châu Úc
2. Đặc điểm của hệ động thực vật trên các đảo:
1.1. Vùng cổ Bắc và vùng tân bắc:
- Vùng cổ Bắc gồm Châu Á và Châu Âu
- Vùng Tân bắc: Bắc Mỹ
- Sinh vật:
+ động vật: cáo trắng, tuần lộc, gấu xám, chó sói, chồn trắng, thỏ trắng, bò rừng
+ thực vật: sồi, dẻ, liễu, mao lương, cẩm chướng, rau muối, cúc, hoa mõm chó
Ngoài ra, có một số loài riêng cho mỗi vùng: lạc 2 đà bướu, ngựa hoang, gà lôi vùng cổ bắc, gấu chuột, gà lôi đồng Tân bắc
Fox
Nai sừng tấm Bắc Mỹ
Hươu (deer)
Bò rừng (bison)
Chó sói (wolf)
Chó sói
Cây sồi (oak)
Caay lieeux
Mao lương
Rau muối
Hoa mõm chó
Các vùng phân bố địa lý trên thế giới và một số loài thú tiêu biểu của mỗi vùng.
Lạc đà hai bướu
Ngựa hoang
Gấu trúc Bắc Mỹ
Bằng chứng di truyền học
- 1929 G. Muller neâu leân giaû thuyeát: söï soáng baét nguoàn töø moät hoaëc moät vaøi gen. Thuyeát naøy ñöôïc chöùng minh:
+ Virut xaâm nhaäp vaøo vi khuaån chæ coù ADN hoaëc ARN
+ Toång hôïp protein caàn khoâng chæ ADN maø caû caùc loaïi ARN
=> acid nucleic coù tröôùc protein.
- Kiểu gen qui định kiểu hình
- Acid nucleic có khả năng tự sao, một đặc tính không thể thiếu được của sống.
- Protein không có khả năng này.
=> Do đó có thể acid nucleic tiến hóa trước rồi mới tới protein.
Trình tự nuc:
số lượng ổn định của những khác biệt trong trình tự các acid amin trong cùng một mạch hemoglobin ở các động vật có xương sống khác nhau.
Các động vật khác nhau với một số lượng thay thế acid amin trên mạch tượng tự nhau: cá chép: 85, kỳ nhông: 85, gà: 83, chuột và người: 79.
=> mặc dù có những biến đổi hình thái rất lớn ở các dòng khác nhau trong thời gian hơn 400 triệu năm nhưng tốc độ đột biến ổn định có thể xảy ra đối với một số protein.
Cytocrome: Có 20 trong 104 các acid amin của chúng chiếm giữ những vị trí giống hệt nhau ở cytocrom của tất cả các sinh vật Eukaryote.
=> mối quan hệ họ hàng giữa các loài.
Ví dụ: so với cytocrom c ở người, số acid amin khác biệt ở ngựa là 12; ở kanguroo là 8; với hắc tinh tinh thì giống hệt nhau.
=> CÂY TIẾN HÓA
Kỹ thuật ADN lai cho thấy tỉ lệ khác nhau giữa ADN người với tinh tinh là 1,8 %
với đười ươi là 2,3 %.
Năm 1977, C. Woese phát hiện rằng rARN 16s của ribosome là một bằng chứng để xác định mối quan hệ chủng loài của các prokaryote:

+ Trình tự nucleotid của rARN biến đổirất chậm trong quá trình tiến hóa. Woese đã xác định trình tự nucleotid của rARN và so sánh trình tự này giữa các nhóm vi khuẩn khác nhau.

Kết quả thu dược dẫn đến nhiều điều bất ngờ có tính cách mạng. Theo cách này thì sinh giới được chia thành 3 nhóm: Eubacteria, Archaebacterria và Eukaryotae.

+ rARN hiện diện trong tế bào của tất cả các sinh vật trên trái đất
+ rARN là một cấu phần của bộ máy sinh tổng hợp protein và được tạo ra từ một gen
Nhờ kỹ thuật nhuộm màu nhiễm sắc thể tiên tiến để theo dõi các đoạn nhiễm sắc thể tương đồng trong các dòng tiến hóa khác nhau.
Ví dụ ở người và tinh tinh. NST thứ 2 ở người là do sự gắn lại của hai NST tương đồng của tinh tinh.