Giải SBT Sinh học 12 Kết nối tri thức Chương 5: Bằng chứng và các học thuyết tiến hoá có đáp án

Phân tích đề:

- Thế nào là đặc điểm thích nghi?

- Các nhân tố tiến hóa khác có tạo ra được đặc điểm thích nghi không?

Lời giải:

- Một đặc điểm chỉ được gọi là đặc điểm thích nghi khi nó được tăng dần tần số các cá thể có đặc điểm đó qua quá trình sinh sản. Nói cách khác, tần số allele quy định đặc điểm thích nghi được tăng dần qua thời gian.

- Các nhân tố tiến hóa như đột biến, phiêu bạt di truyền, dòng gene có thể làm tăng tần số allele trong một thời điểm nào đó nhưng lúc khác lại có thể làm giảm tần số allele. Chỉ có chọn lọc tự nhiên mới liên tục làm tăng dần tần số allele quy định đặc điểm thích nghi.

Phân tích đề:

- Khái niệm đa dạng di truyền quần thể?

- Những nguyên nhân nào có thể làm giảm sự đa dạng di truyền của quần thể?

Lời giải:

- Quần thể có sự đa dạng di truyền cao hay có vốn gene phong phú là quần thể có nhiều loại allele khác nhau của các gene. Nói cách khác, quần thể càng có nhiều cá thể có kiểu gene dị hợp tử về các gene khác nhau thì sự đa dạng di truyền càng cao. Vì cá thể có kiểu gene dị hợp có hai loại allele còn cá thể có kiểu gene đồng hợp chỉ có một loại allele.

- Nhân tố tiến hóa như phiêu bạt di truyền làm thay đổi tần số allele một cách ngẫu nhiên nên có thể làm biến mất hoàn toàn một allele nào đó cho dù allele đó là có lợi. Quần thể có kích thước càng nhỏ thì xác suất một allele bị biến mất khỏi quần thể càng cao. Do vậy, phiêu bạt di truyền làm nghèo vốn gene của quần thể.

- Những kiểu chọn lọc tự nhiên làm tăng dần hoặc giảm dần tần số allele cũng làm nghèo vốn gene của quần thể.

Phân tích đề:

- Khái niệm chọn lọc tự nhiên?

- Điều kiện cần để chọn lọc tự nhiên có thể xảy ra?

Lời giải:

- Chọn lọc tự nhiên là quá trình làm tăng dần tần số cá thể có các biến dị di truyền, giúp tăng khả năng sống sót và sinh sản của sinh vật trong một môi trường sống nhất định.

- Như vậy, điều kiện môi trường sàng lọc, giữ lại những cá thể có biến dị di truyền thích nghi với môi trường vốn tồn tại sẵn trong quần thể. Chọn lọc tự nhiên không tạo ra biến dị để thích nghi hoàn hảo với môi trường.

- Một đặc điểm giúp sinh vật thích nghi với môi trường này nhưng lại có thể có hại trong môi trường khác.

- Chọn lọc tự nhiên tác động trực tiếp lên kiểu hình mà kiểu hình lại là tổ hợp của nhiều đặc điểm khác nhau. Các đặc điểm của kiểu hình có khi tác động đối nghịch nhau, do vậy chọn lọc tự nhiên có tính dung hòa nhiều kiểu tác động của các đặc điểm kiểu hình sao cho sinh vật có khả năng sinh sản cao nhất.

Đáp án đúng là: C

Những đặc điểm giống nhau giữa các loài sinh vật do cùng thừa hưởng các gene từ tổ tiên chung được gọi là các cấu trúc tương đồng (cơ quan tương đồng).

Đáp án đúng là: A. Đúng, B. Sai. C. Sai. D. Đúng.

A. Đúng. Cơ quan thoái hóa là những cơ quan không có chức năng rõ ràng → Chọn lọc tự nhiên có xu hướng đào thải dần cơ quan thoái hóa.

B. Sai. Cơ quan thoái hóa là một bằng chứng giải phẫu so sánh cho thấy nguồn gốc chung giữa các loài.

C. Sai, D. Đúng. Cơ quan thoái hóa là cơ quan tương đồng do chúng xuất hiện do cùng thừa hưởng các gene từ tổ tiên chung.

Đáp án đúng là: A. Sai; B. Đúng; C. Sai; D. Đúng.

A. Sai, C. Sai. Hóa thạch có nhiều dạng. Ngoài dạng xác chết của sinh vật đã hóa đá thì còn các dạng khác như xương, xác sinh vật trong hổ phách, trong băng tuyết hay dấu vết cảu sinh vật trong các lớp đất đá,…

B. Đúng. Tuổi của hóa thạch có thể xác định được bằng lượng đồng vị phóng xạ có trong hóa thạch hoặc trong đá bao quanh hóa thạch.

D. Đúng. Hóa thạch là bằng chứng trực tiếp cho thấy các loài sinh vật đã từng tồn tại, tiến hóa như thế nào theo thời gian cũng như vị trí phân bố của chúng trên Trái Đất.

Đáp án đúng là: C

Darwin gọi những biến dị cá thể giúp sinh vật sống sót và sinh sản tốt hơn là các đặc điểm thích nghi.

Đáp án đúng là: A

Darwin gọi quá trình tự nhiên làm tăng dần tần số cá thể mang đặc điểm thích nghi qua các thế hệ là chọn lọc tự nhiên → Trong những quan sát đã cho, những quan sát đã giúp Darwin xây dựng nên thuyết chọn lọc tự nhiên là:

1. Những cây sống ở vùng ôn đới của Nam Mỹ có nhiều đặc điểm giống với các cây sống ở vùng nhiệt đới của Nam Mỹ hơn là các cây sống ở vùng ôn đới ở châu Âu.

4. Một số loài cây có số lượng cá thể vượt trội so với số lượng cây của loài khác sống trong cùng khu vực.

Đáp án đúng là: D

Quá trình các yếu tố môi trường làm tăng dần tần số cá thể mang đặc điểm thích nghi (những biến dị di truyền giúp sinh vật sống sót và sinh sản tốt hơn) qua các thế hệ là chọn lọc tự nhiên → Điều kiện cần có để chọn lọc tự nhiên có thể xảy ra là có biến dị di truyền trong quần thể liên quan đến khả năng sinh sản.

Đáp án đúng là: B

Theo quan điểm của thuyết tiến hóa tổng hợp hiện đại, tiến hóa nhỏ là quá trình thay đổi tần số allele và tần số các kiểu gene (vốn gene) của quần thể từ thế hệ này sang thế hệ khác.

Đáp án đúng là: C

1. Sai. Phiêu bạt di truyền làm biến đổi tần số allele một cách ngẫu nhiên do các yếu tố ngẫu nhiên làm chết các cá thể, bất kể chúng mang các gene có lợi hay có hại.

2. Đúng. Phiêu bạt di truyền thường làm biến mất một loại allele nào đó ra khỏi quần thể dẫn đến làm giảm sự đa dạng di truyền của quần thể.

3. Sai. Phiêu bạt di truyền xảy ra cả khi quần thể có kích thước nhỏ hay lớn nhưng quần thể có kích thước càng nhỏ thì các yếu tố ngẫu nhiên làm thay đổi tần số allele càng mạnh.

4. Đúng. Phiêu bạt di truyền có thể làm biến mất hoàn toàn một allele nào đó ra khỏi quần thể bất kể allele đó là có lợi, có hại hay trung tính.

Đáp án đúng là: D

1. Sai. Dòng gene là sự trao đổi các allele giữa các quần thể → Dòng gene có xu hướng làm giảm sự khác biệt di truyền giữa các quần thể.

2. Sai. Dòng gene làm thay đổi tần số allele của quần thể không theo một hướng xác định, phụ thuộc vào hệ số nhập cư.

3. Đúng. Dòng gene có thể làm tăng sự đa dạng di truyền của quần thể khi đưa thêm allele mới vào quần thể.

4. Đúng. Mức độ thay đổi tần số allele của quần thể gây nên bởi dòng gene phụ thuộc vào sự chênh lệch tần số allele giữa quần thể cho và quần thể nhận, cũng như là hệ số nhập cư.

Đáp án đúng là:

1. Đúng. Chọn lọc tự nhiên tác động trực tiếp lên kiểu hình và gián tiếp lên kiểu gene của sinh vật.

2. Sai. Chọn lọc tự nhiên làm thay đổi tần số allele của quần thể theo hướng xác định (làm tăng tần số allele có lợi và giảm tần số allele có hại).

3. Sai. Chọn lọc tự nhiên là nhân tố giúp hình thành đặc điểm thích nghi nhưng không phải là nhân tố duy nhất. Việc hình thành đặc điểm thích như có sự tham gia của đột biến, chọn lọc tự nhiên, sự sinh sản.

4. Sai. Chọn lọc tự nhiên làm giảm dần tần số allele và tần số các kiểu gene quy định các đặc điểm không thích nghi nên thường làm giảm sự đa đạng di truyền của quần thể.

Đáp án đúng là: A

1. Đúng. Tần số đột biến gene tự phát thường rất thấp → Đột biến gene làm thay đổi không đáng kể tần số allele của quần thể.

2. Sai. Đột biến gene xảy ra đột ngột và vô hướng → Đột biến gene làm thay đổi tần số allele một cách ngẫu nhiên.

3. Đúng. Đột biến gene có thể tạo nên các allele mới – là nguồn nguyên liệu cho tiến hóa → Không có đột biến gene thì không có sự tiến hóa.

4. Sai. Đột biến gene thường làm phong phú vốn gene của quần thể trong trường hợp đột biến gene làm xuất hiện các allele mới.

Đáp án đúng là: D

1. Sai. Giao phối không ngẫu nhiên không làm thay đổi tần số allele của quần thể.

2. Đúng. Giao phối không ngẫu nhiên làm thay đổi tần số kiểu gene của quần thể theo hướng tăng dần tần số các kiểu gene đồng hợp, giảm dần tần số kiểu gene dị hợp.

3. Đúng. Giao phối không ngẫu nhiên có xu hướng làm giảm tần số kiểu gene dị hợp → Giao phối không ngẫu nhiên làm nghèo vốn gene của quần thể.

4. Sai. Giao phối không ngẫu nhiên làm giảm tần số kiểu gene dị hợp, tăng tần số kiểu gene đồng hợp trong quần thể.

Đáp án đúng là: A

Cách li sinh sản là những đặc điểm sinh học ngăn cản các cá thể cho dù sống cùng nhau cũng không giao phối với nhau, hoặc có giao phối cũng không sinh ra đời con hữu thụ.

Đáp án đúng là: B

1. Sai. Đột biến không phải là điều kiện luôn cần để loài mới hình thành.

2. Đúng. Ngăn cản dòng gene giữa các quần thể là điều kiện tiên quyết để hình thành loài mới, dòng gene càng bị ngăn cản triệt để và kéo dài thì xác suất hình thành cách li sinh sản giữa các quần thể dẫn đến hình thành loài mới càng cao.

3. Sai. Loài mới phần lớn xuất hiện khi có sự cách li địa lí giữa các quần thể (hình thành loài khác khu vực địa lí), hoặc đôi khi xuất hiện ngay cả khi các quần thể cùng loài sống trong cùng một khu vực địa lí (hình thành loài cùng khu vực địa lí).

4. Đúng. Loài mới xuất hiện khi có sự cách li sinh sản với quần thể gốc.

Đáp án đúng là: B

Tiến hóa lớn là quá trình hình thành loài và các đơn vị phân loại trên loài (chi, họ, bộ,…) và toàn bộ sinh giới.

Đáp án đúng là: D

1. Đúng. Chim đầu tiên và thực vật có hoa xuất hiện vào kỉ Jurassic.

2. Sai. Bò sát đầu tiên xuất hiện ở kỉ Carboniferous.

3. Sai. Vi khuẩn đầu tiên xuất hiện cách đây 3800 – 2500 triệu năm.

4. Đúng. Thực vật có mạch xuất hiện ở kỉ Silurian.

Đáp án đúng là: A

Trình tự phát sinh loài người: Ardipithecus ramidus → Homo habilis → Homo erectus → Homo sapiens.

Ưu điểm của bằng chứng sinh học phân tử:

- Có độ chính xác cao trong việc xác định mối quan hệ họ hàng giữa các loài: Bằng chứng sinh học phân tử là bằng chứng chính xác nhất để xác định mối quan hệ họ hàng giữa các loài sinh vật vì dựa trên sự khác biệt về phân tử DNA, RNA hay protein (số lượng, thành phần và trật tự sắp xếp) – những phân tử sinh học quy định đặc điểm của loài và ít chịu ảnh hưởng của điều kiện môi trường. Cấu tạo của các phân tử DNA, RNA, protein ở các loài khác nhau là khác nhau, do đó những loài có mối quan hệ họ hàng càng gần gũi thì có trình tự, tỉ lệ các nucleotide và amino acid càng giống nhau.

- Không chỉ làm sáng tỏ mối quan hệ tiến hóa của các loài ở quy mô lớn mà còn giúp phân biệt nguồn gốc xuất xứ của các chủng thuộc cùng một loài.

Các điều kiện cần để chọn lọc tự nhiên có thể xảy ra:

- Có biến dị di truyền trong quần thể.

- Biến dị phát sinh liên quan đến khả năng sống sót, sinh sản.

- Biến dị phát sinh phải biểu hiện ra kiểu hình của các cá thể.

- Các đặc điểm của phiêu bạt di truyền:

+ Làm thay đổi đột ngột tần số allele của quần thể một cách vô hướng.

+ Có thể đào thải hoàn toàn một allele ra khỏi quần thể bất kể allele có lợi hay có hại.

+ Có thể làm nghèo vốn gene của quần thể.

+ Tác động của phiêu bạt di truyền phụ thuộc vào kích thước của quần thể. Quần thể có kích thước càng nhỏ thì phiêu bạt di truyền làm thay đổi tần số allele càng mạnh và ngược lại.

- Phiêu bạt di truyền xảy ra ở quần thể có kích thước lớn và quần thể có kích thước nhỏ. Tuy nhiên, quần thể có kích thước càng nhỏ thì phiêu bạt di truyền làm thay đổi tần số allele càng mạnh và ngược lại.

Giải thích: Bất kì quần thể nào cũng chịu tác động của các yếu tố môi trường, trong đó có các yếu tố ngẫu nhiên như bão tố, lũ lụt, hỏa hoạn,… dẫn đến làm chết các cá thể hoặc một nhóm cá thể tách ra khỏi quần thể gốc. Nhưng nếu cùng bị mất đi một số lượng cá thể như nhau thì quần thể có kích thước nhỏ sẽ có sự thay đổi tần số allele mạnh hơn quần thể có kích thước lớn.

Đặc điểm của dòng gene:

+ Làm thay đổi đột ngột tần số allele của quần thể một cách vô hướng.

+ Có thể làm thay đổi tần số allele của 2 quần thể (quần thể cho và quần thể nhận) cùng lúc.

+ Làm giảm sự khác biệt về vốn gene giữa các quần thể.

+ Có thể làm phong phú vốn gene của quần thể (khi đưa thêm allele mới vào quần thể).

+ Mức độ thay đổi tần số allele của quần thể bởi dòng gene phụ thuộc vào sự chênh lệch tần số allele giữa quần thể cho và quần thể nhận; hệ số nhập cư (m).

- Những nhân tố tiến hóa làm phong phú vốn gene của quần thể: đột biến, dòng gene.

- Giải thích:

+ Đột biến làm xuất hiện các allele mới trong quần thể, dẫn đến làm tăng đa dạng di truyền cho quần thể.

+ Dòng gene trong trường hợp mang đến allele mới cho quần thể nhận, cũng sẽ làm tăng đa dạng di truyền cho quần thể.

- Giống nhau:

+ Đều dựa trên tính biến dị và di truyền của sinh vật.

+ Đều sử dụng nguyên liệu là các biến dị dị truyền.

+ Đều có cơ chế là đào thải biến dị bất lợi và tích lũy các biến dị có lợi.

+ Đều có tác động trực tiếp lên kiểu hình và gián tiếp lên kiểu gene.

- Khác nhau:

- Cách li địa lí không phải là cách li sinh sản.

- Vai trò của cách li địa lí trong quá trình hình thành loài:

+ Tạo điều kiện cho sự phân hóa vốn gene của quần thể: Cách li địa lí làm cho các quần thể trong loài bị cách li nhau trong những điều kiện địa lí khác nhau ⇒ Tạo điều kiện cho vốn gene của các quần thể cách li được phân hóa bởi các nhân tố tiến hóa như đột biến, chọn lọc tự nhiên, phiêu bạt di truyền,… theo những hướng khác nhau dẫn tới sự khác biệt về vốn gene của các quần thể. Sự khác biệt về vốn gene càng nhiều và càng được duy trì lâu dài thì xác suất xuất hiện cách li sinh sản càng cao.

+ Duy trì sự khác biệt vốn gene của các quần thể: Cách li địa lí ngăn cản sự dòng gene diễn ra. Dòng gene càng bị ngăn cản triệt để và kéo dài thì xác suất hình thành sự cách li sinh sản giữa các quần thể dẫn đến hình thành loài mới càng cao.

Đột biến đa bội có thể hình thành loài mới vì:

- Có thể hình thành loài thông qua tự đa bội: Đột biến tự đa bội có thể tạo nên các thể đa bội chẵn, các thể đa bội chẵn này có thể sinh sản tạo ra quần thể đa bội chẵn, hình thành nên loài mới do thể đa bội chẵn lai với thể lưỡng bội ban đầu sẽ cho ra thể bất thụ.

- Có thể hình thành loài thông qua dị đa bội: Hai loài khác nhau giao phối với nhau cho ra con lai. Hầu hết con lai thường không có khả năng sinh sản hữu tính (bất thụ) do mang bộ nhiễm sắc thể đơn bội của hai loài bố, mẹ khác nhau. Đột biến đa bội làm nhân đôi bộ nhiễm sắc thể con lai, làm cơ sở hình thành nên loài mới. Loài mới mang bộ nhiễm sắc thể lưỡng bội của loài bố và loài mẹ nên có thể giảm phân và sinh sản hữu tính bình thường, cách li sinh sản với các loài bố, mẹ.

Tế bào nhân thực có thể được hình thành từ tế bào nhân sơ bằng cách:

- Màng tế bào nhân sơ gấp nếp vào bên trong bao bọc lấy vùng chứa vật chất di truyền tạo nên màng nhân và hệ thống lưới nội chất của tế bào nhân thực.

- Theo giả thuyết nội cộng sinh, ở các giai đoạn tiến hóa tiếp theo, các tế bào nhân thực sơ khai đã thực bào vi khuẩn hiếu khí và vi khuẩn lam hình thành nên ti thể và lục lạp.

Theo giả thuyết nội cộng sinh, các tế bào nhân thực sơ khai đã thực bào vi khuẩn hiếu khí để hình thành nên ti thể. Các bằng chứng ủng hộ giả thuyết nội cộng sinh dẫn đến hình thành ti thể:

- Ti thể có hệ gene riêng. Hệ gene của ti thể chứa các phân tử DNA dạng vòng tương tự như DNA của vi khuẩn cả về kích thước lẫn cấu trúc.

- Ribosome của ti thể giống với ribosome nhân sơ (70S) hơn so với các sinh vật nhân chuẩn (80S).

- Các protein vận chuyển được gọi là porin được tìm thấy trong màng ngoài của ti thể cũng được tìm thấy trên màng của tế bào vi khuẩn. Một lipid màng là cardiolipin chỉ được tìm thấy ở màng trong ti thể.

- Protein được tạo ra bởi ti thể sử dụng N-formylmethionine làm amino acid khởi đầu, điều này giống với các protein được tạo ra bởi vi khuẩn chứ không phải các protein được tạo ra bởi các gen của tế bào nhân chuẩn hoặc vi sinh vật cổ.

- Các ti thể mới chỉ được hình thành thông qua trực phân từ ti thể đã có - dạng phân bào được sử dụng bởi vi khuẩn và vi sinh vật cổ. Nếu ti thể của tế bào được loại bỏ, tế bào không có phương tiện để tạo mới bào quan này.

Điều kiện tiên quyết để loài mới có thể hình thành lại là sự ngăn cản dòng gene giữa các quần thể vì:

- Loài mới được hình thành khi xuất hiện cách li sinh sản với quần thể gốc. Điều kiện cần để xuất hiện cách li sinh sản là phải có sự khác biệt về vốn gene giữa các quần thể.

- Dòng gene là sự di truyền các allele vào hoặc ra khỏi quần thể thông qua sự di chuyển của các cá thể hữu thụ hoặc các giao tử của chúng. Do hiện tượng dòng gene, các quần thể có sự trao đổi vốn gene với nhau nên làm giảm sự khác biệt về vốn gene giữa các quần thể. Thậm chí, nếu dòng gene diễn ra mạnh mẽ, có thể làm cho các quần thể gần nhau hợp nhất thành một quần thể lớn hơn với một vốn gene chung.

→ Dòng gene càng bị ngăn cản triệt để và kéo dài thì sự khác biệt về vốn gene của quần thể càng được duy trì, xác suất hình thành sự cách li sinh sản giữa các quần thể dẫn đến hình thành loài mới càng cao.

- Sự hình thành cách li sinh sản: Vốn gene của các quần thể bị phân hóa do cách li địa lí, đột biến, lai xa và đa bội hoặc cách li sinh thái,… Theo thời gian, dưới tác động của các nhân tố tiến hóa, sự khác biệt về vốn gene càng nhiều và càng được duy trì lâu dài thì có thể xuất hiện các trở ngại sinh học ngăn cản quá trình thụ tinh hoặc ngăn cản quá trình tạo con lai hữu thụ (cách li sinh sản).

- Ví dụ:

+ Những cá thể từ quần thể của loài chim sẻ Geospiza fortis di cư ra các đảo thuộc quần đảo Galapagós. Theo thời gian, các nhóm cá thể của quần thể ban đầu bị cách li ở các khu phân bố chịu tác động khác nhau bởi các nhân tố tiến hóa như đột biến, chọn lọc tự nhiên, dòng gene,... dẫn tới sự khác nhau về cấu trúc di truyền và thích nghi theo các hướng khác nhau. Cuối cùng, cách li sinh sản xảy ra ở các nhóm cá thể này và hình thành nhiều loài chim sẻ: G. scandens, G. magnirostris,...

+ Một loài côn trùng luôn sinh sống trên loài cây A. Sau đó, do quần thể phát triển mạnh, một số côn trùng phát tán sang sinh sống ở loài cây B (do chúng có các gene đột biến giúp khai thác được nguồn thức ăn từ loài cây B) trong cùng khu vực địa lí. Các cá thể di cư đó sinh sản, hình thành nên quần thể mới và những cá thể này thường xuyên giao phối với nhau hơn là giao phối với các cá thể của quần thể gốc (sống ở loài cây A). Lâu dần, các nhân tố tiến hóa tác động làm phân hóa vốn gene của hai quần thể. Đến một lúc nào đó, nếu sự khác biệt về vốn gene làm xuất hiện sự cách li sinh sản thì loài mới hình thành.

+ Loài lúa mì (Triticum monococcum) (kiểu gene AA, 2n = 14) đem lai xa với lúa mì hoang dại (Triticum speltoides) (kiểu gene BB, 2n = 14) được con lai (kiểu gene AB, 2n = 14) nhưng bất thụ. Sau đó, xuất hiện đa bội hóa bộ nhiễm sắc thể của giống lai tạo thành lúa mì (Triticum turgidum) (kiểu gene AABB, 4n = 28). Loài lúa mì tứ bội này lai với cỏ dại (Triticum tauschi) (kiểu gene DD, 2n = 14) được con lai có kiểu gene ABD, 3n = 21, bất thụ. Dạng con lai tam bội này được đa bội hóa tạo thành loài lúa mì hiện nay (Triticum aestivum) có kiểu gene AABBDD, 6n = 42.

- Nhận xét trên chưa đúng hoàn toàn.

- Giải thích:

+ Sự tiến hóa của sự sống trên Trái Đất có thể xảy ra theo chiều hướng phức tạp hóa cấu trúc cơ thể: Cơ thể đã từ dạng chưa có cấu tạo tế bào đến đơn bào rồi đa bào. Cơ thể đa bào ngày càng phân hóa về cấu tạo, chuyên hóa về chức năng đồng thời tăng cường sự liên hệ thống nhất. Những nhóm xuất hiện sau cùng (thú và người trong giới Động vật, cây hoa hạt kín trong giới thực vật) có tổ chức cơ thể phức tạp, hoàn hảo nhất.

+ Tuy nhiên, sự tiến hóa của sự sống trên Trái Đất chủ yếu diễn ra theo hướng thích nghi: Những dạng ra đời sau thích nghi hơn đã thay thế những dạng trước đó, kém thích nghi. Trong lịch sử tiến hóa, có khoảng 25 vạn loài thực vật, 5 triệu loài động vật đã diệt vong vì không thích nghi trước sự thay đổi hoàn cảnh sống. Ngược lại, trong những điều kiện xác định, có những sinh vật vẫn duy trì tổ chức nguyên thủy của chúng (các hóa thạch sống như lưỡng tiêm) hoặc đơn giản hóa tổ chức (các nhóm kí sinh) mà vẫn tồn tại các nhóm có tổ chức thấp bên cạnh các nhóm có tổ chức cao.

Hình thành loài nhờ cách li địa lí lại phổ biến hơn nhiều so với kiểu hình thành loài cùng khu vực địa lí vì:

- Cách li sinh sản là điều kiện cuối cùng để hình thành loài mới. Điều kiện tiên quyết để cách li sinh sản có thể xảy ra là phải có những trở ngại ngăn cản dòng gene giữa các quần thể. Dòng gene càng bị ngăn cản triệt để và kéo dài thì xác suất hình thành sự cách li sinh sản giữa các quần thể dẫn đến hình thành loài mới càng cao. Điều này cho thấy, phần lớn các loài được hình thành trong tự nhiên nhờ cách li địa lí vì các trở ngại địa lí ngăn cản dòng gene giữa các quần thể khá triệt để. Ngược lại, các quần thể cùng loài sống trong cùng một khu vực địa lí nên thường hay xảy ra dòng gene giữa các quần thể và sự cách li sinh sản khó xảy ra hơn so với các quần thể sống ở các khu vực địa lí khác nhau.

- Bên cạnh đó, cách li địa lí làm cho các quần thể trong loài bị cách li nhau trong những điều kiện địa lí khác nhau ⇒ Tạo điều kiện cho vốn gene của các quần thể cách li được phân hóa bởi các nhân tố tiến hóa như đột biến, chọn lọc tự nhiên, phiêu bạt di truyền,… theo những hướng khác nhau dẫn tới sự khác biệt về vốn gene của các quần thể. Sự khác biệt về vốn gene càng nhiều và càng được duy trì lâu dài thì xác suất xuất hiện cách li sinh sản càng cao.

Khi một quần thể bị giảm số lượng cá thể xuống dưới một ngưỡng nhất định thì quần thể dễ bị giảm dần số lượng và rơi vào vòng xoáy tuyệt chủng. Nguyên nhân là vì:

- Khả năng sinh sản giảm do cơ hội gặp nhau của cá thể đực với cá thể cái quá ít.

- Số lượng cá thể quá ít nên sự giao phối gần thường xảy ra, làm xuất hiện các đồng hợp lặn gây hại sẽ dẫn đến suy thoái quần thể.

- Số lượng cá thể của quần thể ít dẫn đến sự hỗ trợ giữa các cá thể bị giảm, quần thể không có khả năng chống chọi với những thay đổi của môi trường.

- Sự hình thành cách li sinh sản: Vốn gene của các quần thể bị phân hóa do cách li địa lí, đột biến, lai xa và đa bội hoặc cách li sinh thái,… Theo thời gian, dưới tác động của các nhân tố tiến hóa, sự khác biệt về vốn gene càng nhiều và càng được duy trì lâu dài thì có thể xuất hiện các trở ngại sinh học ngăn cản quá trình thụ tinh hoặc ngăn cản quá trình tạo con lai hữu thụ (cách li sinh sản).

- Ví dụ:

+ Những cá thể từ quần thể của loài chim sẻ Geospiza fortis di cư ra các đảo thuộc quần đảo Galapagós. Theo thời gian, các nhóm cá thể của quần thể ban đầu bị cách li ở các khu phân bố chịu tác động khác nhau bởi các nhân tố tiến hóa như đột biến, chọn lọc tự nhiên, dòng gene,... dẫn tới sự khác nhau về cấu trúc di truyền và thích nghi theo các hướng khác nhau. Cuối cùng, cách li sinh sản xảy ra ở các nhóm cá thể này và hình thành nhiều loài chim sẻ: G. scandens, G. magnirostris,...

+ Một loài côn trùng luôn sinh sống trên loài cây A. Sau đó, do quần thể phát triển mạnh, một số côn trùng phát tán sang sinh sống ở loài cây B (do chúng có các gene đột biến giúp khai thác được nguồn thức ăn từ loài cây B) trong cùng khu vực địa lí. Các cá thể di cư đó sinh sản, hình thành nên quần thể mới và những cá thể này thường xuyên giao phối với nhau hơn là giao phối với các cá thể của quần thể gốc (sống ở loài cây A). Lâu dần, các nhân tố tiến hóa tác động làm phân hóa vốn gene của hai quần thể. Đến một lúc nào đó, nếu sự khác biệt về vốn gene làm xuất hiện sự cách li sinh sản thì loài mới hình thành.

+ Loài lúa mì (Triticum monococcum) (kiểu gene AA, 2n = 14) đem lai xa với lúa mì hoang dại (Triticum speltoides) (kiểu gene BB, 2n = 14) được con lai (kiểu gene AB, 2n = 14) nhưng bất thụ. Sau đó, xuất hiện đa bội hóa bộ nhiễm sắc thể của giống lai tạo thành lúa mì (Triticum turgidum) (kiểu gene AABB, 4n = 28). Loài lúa mì tứ bội này lai với cỏ dại (Triticum tauschi) (kiểu gene DD, 2n = 14) được con lai có kiểu gene ABD, 3n = 21, bất thụ. Dạng con lai tam bội này được đa bội hóa tạo thành loài lúa mì hiện nay (Triticum aestivum) có kiểu gene AABBDD, 6n = 42.