Friday, Oct 24th

Last update03:13:18 PM GMT

Thuviensinhhoc.com Tiến hóa Nhân tố tiến hoá: Chọn lọc tự nhiên

Nhân tố tiến hoá: Chọn lọc tự nhiên

Email In

Chọn lọc tự nhiênSự sinh sản phân hoá:

Có thể định nghĩa chọn lọc là quá trình làm tăng xác suất để lại nhiều hậu thế của dạng sinh vật này hơn dạng sinh vật khác. Đối với sinh vật sinh sản hữu tính, thì còn đòi hỏi phải đạt tuổi sinh sản. Nên có thể định nghĩa chung là quá trình xác định xác suất đạt đến tuổi sinh sản của một số cá thể nhất định

CLTN tác động bằng một nhân tố bất kì nào đó có ảnh hưởng lên sự khác nhau trong việc sinh sản, nhân tố này bao gồm tất cả những nhân tố quyết định sự tử vong trước khi sinh sản và những nhân tố quyết định sự khác nhau trong sinh sản, nhưng không liên quan đến sự tử vong.

CLTN tạo thuận lợi cho các gen hay các kiểu gen chỉ bằng cách gián tiếp thông qua kiểu hình mà các kiểu gen sản sinh ra. Khi những khác biệt về kiểu gen không thể hiện ra kiểu hình (VD, trong trường hợp gen lặn tiềm ẩn) thì những khác biệt không bị chọn lọc với tới và do đó không bị rơi vào chọn lọc. Phần lớn biến dị kiểu hình mà chọn lọc tự nhiên tác động vào (ở các loài sinh sản hữu tính) là kết quả của tái tổ hợp chứ không phải do ĐB biến mới. Thực tế là sự thích nghi được quyết định theo kiểu hình là nguyên nhân về tầm quan trọng có tính tiến hoá phi thường của các quá trình phát triển tạo ra kiểu hình.

CLTN chỉ quyết định khả năng sống sót và thành quả tương đối của sinh sản ra các thành viên thuộc quần thể này hay quần thể khác, tất cả những gì làm gia tăng cho khả năng này thì sẽ được CLTN tạo thuận lợi không kể những nhân tố còn lại quyết định sự tử vong.

Áp lực chọn lọc:

Chọn lọc tác dụng trước hết trong giới hạn quần thể, chọn kiểu gen này hay nọ. Đối tượng chọn lọc là các cá thể hay nhóm cá thể mang những dấu hiệu hay những tính trạng nhất định. Quá trình chọn lọc có thể xãy ra giữa các quần thể.

Chọn lọc làm thay đổi nhanh tần số các gen ở sinh vật đơn bội vô tính, nhưng làm thay đổi tần số các gen ở sinh vật hữu tính chậm hơn. Ở các loài sinh sản hữu tính, alen trội bị loại bỏ nhanh hơn nhiều so với các alen lặn.

CLTN thực chất là quá trình phân hoá khả năng sinh sản của các kiểu gen khác nhau trong quần thể. CLTN tác động trực tiếp lên kiểu gen và qua đó duy trì những kiểu gen qui định những kiểu hình thích nghi và đào thải các kiểu gen qui định các kiểu hình không thích nghi với môi trường. Nếu môi trường thay đổi theo hướng xác định thì CLTN sẽ làm thay đổi tần số alen của quần thể theo một hướng xác định. Vì vậy, người ta nói: CLTN qui định chiều hướng tiến hoá hay CLTN là nhân tố tiến hoá có hướng. CLTN làm thay đổi tần số elen nhanh chậm thuỳ thuộc vào nhiều yếu tố.

+ Chọn lọc chống lại alen trội: trường hợp này CLTN có thể nhanh chóng làm thay đổi tần số alen của quần thể vì gen trội biểu hiện ra kiểu hình ngay cả ở trạng thái dị hợp.

+ Chọn lọc chống lại alen lặn: chọn lọc đào thải alen lặn làm thay đổi tần số alen chậm hơn so với trường hợp chọn lọc chống alen trội. Vì gen lặn chỉ bị đào thải khi ở trạng thái đồng hợp tử. Chọn lọc không bao giờ loại hết alen lặn ra khỏi quần thể, vì alen lặn luôn còn tồn tại với một tần số thấp ở trong các cá thể có kiểu gen dị hợp.

+ CLTN thường hướng tới sự bảo tồn quần thể hơn là cá thể mà mâu thuẫn nảy sinh giữa lợi ích cá thể và quần thể thông qua sự xuất hiện các biến dị di truyền.

Các hình thức chọn lọc tự nhiên:

Chọn lọc ổn định (CL kiên định):

Đây là dạng chọn lọc giữ lại những cá thể có các chỉ số trung bình hay nói cách khác là dạng chọn lọc cá thể ở hai cực (cực đại và cực tiểu).

Chọn lọc ổn định tác động liên tục trên một phạm vi rộng lớn. Nó giữ vai trò bảo tồn cực kì quan trọng. Trong quá trình tiến hoá, mỗi loài tiến tới một tổ hợp gen hợp lí để tương tác một cách chính xác trong việc điều khiển các quá trính sinh lí sinh hoá và phát triển theo những đòi hỏi của sự tồn tại liên tục của loài. Bất kì một sai lệch nào của sự tương tác hài hoà của các gen thường dẫn đến những thiếu sót cho loài.

Tuy nhiên trong một quần thể sinh sản hữu tính, các alen thuận lợi có xu hướng được tăng cường và các nhóm mới được tạo nên do tái tổ hợp sẽ xuất hiện khi mỗi thế hệ sinh sản tiếp. Phần lớn các nhóm mới đó sẽ kém thích nghi hơn các nhóm ban đầu (mặc dù mọt số ít cá thể thích nghi tốt hơn). Ngoài ra các biến dị di truyền có xu hướng phá vỡ hơn là tăng cường mối quan hệ hài hoà đã được thiết lập giữa các gen. Nếu các sai lệch kiểu tái tổ hợp và đột biến ngẫu nhiên sẽ có xu hướng phá vỡ các nhóm DT thích hợp, thì chọn lọc sẽ thường xuyên tác động ngược lại nhằm laọi bỏ các tác động làm mất hài hoà mà chỉ giữ lại một số ít các tổ hợp có ưu thế. Như vậy chọn lọc là nhân tố chính duy trì sự ổn định hơn là sự hỗn loạn.

Chọn lọc ổn định này đã giúp giải thích sự hài hoà trong biến đổi của các sinh vật. VD: VS ở thú 4 chân đều có chiều dài khác nhau, mà nếu có biến dị ngắn chân chẳng hạn thì cả 4 chân đều ngắn hài hoà như nhau.

Kiểu chọn lọc này diễn ra khi điều kiện sống không thay đổi qua nhiều thế hệ, do đó hướng chọn lọc trong quần thể ổn định, kết quả là chọn lọc tiếp tục kiên định kiểu gen đã đạt được.

Ở sơ đồ trên, chọn lọc ổn định xãy ra khi có chọn lọc chống lại các cá thể nằm ở các vùng biên của dãy biến dị. Nhiều loài thực vật ra hoa vào một mùa nào đó, tuỳ thuộc vào sự biến đổi của độ dài ngày. Những cây ra hoa sớm hoặc muộn hơn bình thường, ít hấp dẫn côn trùng đến thụ phấn, VD: ong mật thường kiếm mật vào những lúc hoa nở rộ. Bởi thế, những cây có hoa nở sớm hoặc muộn quá sẽ ít có khả năng được thụ phấn và do đó để lại cho thế hệ sau một số lượng cá thể ít hơn. Chọn lọc kiên định sẽ đảm bảo cho phần lớn số cá thể của loài đó ra hoa gần đúng vào một thời điểm trong năm.

Tỷ lệ tử vong của trẻ em cũng là một ví dụ về chọn lọc kiên định. Khối lượng cơ thể lúc mới sinh tối ưu là 3,6kg. Trẻ em nào nặng hơn hoặc nhẹ hơn đều dễ bị chết hơn so với trẻ em có khối lượng tối ưu. Bởi vậy, chọn lọc thiên hướng về trẻ em có trọng lượng trung bình và chống lại các trẻ em có trọng lượng quá thái, mặt dù do có tiến bộ trong điều trị trẻ em loại này sống sót tốt hơn.

Năm 1899, Bumpus đã thu nhặt những chim sẻ bị chết sau cơn bảo thì nhận thấy kích thước của chúng sai lệch so với hình dạng bình thường, ví dụ, sải cánh quá dài hay quá ngắn. Ở chó, người ta cũng nhận thấy các lứa đẻ có số lượng trung bình cho chó con có sức sống cao hơn các lứa đẻ nhiều hay đẻ ít quá. Ở thực vật, cây cao quá dể bị gió bẻ gãy, cây thấp quá thiếu ánh sáng, nên đa số cây trung bình sẽ được chọn lọc giữ lại.

Chọn lọc định hướng (CL vận động):

Dưới tác động định hướng của một tác nhân chọn lọc nhất định, các kiểu gen thích nghi hơn sẽ chiếm ưu thế. Nói cách khác tần số kiểu gen sẽ biến đổi theo hướng thích nghi với tác động của nhân tố chọn lọc định hướng. Đây là kiểu chọn lọc thường gặp và đa số ví dụ về chọn lọc mà Darwin nêu lên đều thuộc loại này.

VD: Màu sắc tự vệ, các côn trùng cánh ngắn ở các đảo Mađerơ (có gió mạnh) đều thích nghi do kiểu chọn lọc định hướng.

Khi điều kiện sống thay đổi theo một hướng xác định thì hướng chọn lọc cũng thay đổi. Kết quả là đặc điểm thích nghi cũ dần được thay thế bằng đặc điểm thích nghi mới. VD: Nhiều loại quan hệ con thú săn mồi - con mồi có lẽ được tiến hoá theo kiểu này. Những con báo Sêta nhanh hơn sẽ vồ mồi tốt hơn, trong khi đó những con linh dương nào chạy nhanh hơn có cơ hội sống sót cao hơn. chọn lọc ở đây theo hướng tăng tốc độ.

Chọn lọc gián đoạn:

Đây là kiểu chọn lọc chống lại các kiểu trung gian và thiên về hướng các kiểu hình ở 2 thái cực. Loại này ít phổ biến hơn mặt dù nó có thể giữ vai trò quan trọng trong sự hình thành loài.

Khi điều kiện sống tronh khu phân bố của quần thể thay đổi nhiều và trở nên không đồng nhất, số đông cá thể mang tính trạng trung bình bị rơi vào điều kiện bất lợi bị đào thải. Chọn lọc diễn ra theo một số hướng, trong mỗi hướng hình thành nhóm cá thể thích nghi với hướng chọn lọc. Tiếp theo, ở mỗi nhóm chịu tác động của kiểu chọn lọc ổn định. Kết quả là quần thể ban đầu bị phân hoá thành nhiều kiểu hình.

Đôi khi các tính trạng đa gen chịu tác động định hướng của 2 (hay nhiều hơn) các áp lực chọn lọc định hướng tạo thuận lợi cho 2 cực của đường cong phân bố bình thường.

VD: Trong một quần thể chim nào đó có thể có 2 dạng theo chiều dài của mỏ: một dạng mỏ ngắn hơn bình thường, dạng kia dài hơn bình thường. Cả 2 dạng mỏ thích nghi hơn dạng bình thường nên được chọn lọc giữ lại. Sự tác động kết hợp của các áp lực chọn lọc định hướng đối ngược nhau làm có sự gián đoạn kiểu hình trong quần thể nên người ta gọi là chọn lọc gián đoạn.

Tập tính đẻ trứng của cá hồi Thái Bình Dương. Loài này chỉ đẻ trứng một lần trong đời và có 2 loại cá đực khác nhau. Phần lớn cá đực to và hung dữ, chúng đánh nhau rất hăng để tranh dành vị trí gần gũi cá cái.

Tuy nhiên, ở nhiều quần thể có một số cá đực với kích thước nhỏ hơn nhiều được gọi là "cún cá" thường ngược dòng sông, lợi dụng kích thước nhỏ bé của mình ẩn náu giữa các tảng đá dưới dòng sông đợi dịp gần gũi cá cái. Khi cá cái vào sông đẻ trứng, những con đực này phóng tinh và chúng có thể thụ tinh tạo nên tới 40% hậu thế, các con cá đực có kích thước trung gian đều không cạnh tranh được với cả 2 dạng quá to và quá nhỏ kia.

Theo TLST


Hướng dẫn download:
Click vào link → Chờ 5 giây → Click vào SKIP AD >> (Pass nếu có: www.thuviensinhhoc.com)

Hãy click nút Like và G+1 để ủng hộ Thư Viện Sinh Học!


Tin liên quan:
Tin mới hơn:
Tin cũ hơn: