I. HÌNH THÀNH LOÀI KHÁC KHU VỰC ĐỊA LÍ
1. Vai trò của cách li địa lí trong quá trình hình thành loài mới
– Cách li địa lí là những trở ngại về mặt địa lí như sông, núi, biển… ngăn cản các cá thể của các quần thể cùng loài gặp gỡ và giao phối với nhau.
– Vai trò của cách li địa lí:
+ Sự cách li địa lí góp phần duy trì sự khác biệt về tần số alen và thành phần kiểu gen giữa các quần thể được tạo ra bởi các nhân tố tiến hóa.
+ Do các quần thể sống trong những khu vực địa lí khác nhau nên CLTN và các nhân tố tiến hóa khác có thể tạo nên sự khác biệt về vốn gen giữa các quần thể.
+ Khi sự khác biệt về di truyền giữa các quần thể được tích tụ dẫn đến xuất hiện cách li sinh sản thì loài mới được hình thành.
– Đặc điểm của quá trình hình thành loài bằng con đường cách li địa lí:
+ Quá trình hình thành loài bằng con đường cách li địa lí thường xảy ra với những loài động vật có khả năng phát tán mạnh.
+ Quá trình hình thành loài bằng con đường cách li địa lí xảy ra một cách chậm chạp qua nhiều dạng trung gian chuyển tiếp.
+ Quá trình hình thành loài thường gắn liền với quá trình hình thành quần thể thích nghi.
2. Thí nghiệm chứng minh quá trình hình thành loài bằng con đường địa lí (thí nghiệm của Dodd)
– Thí nghiệm: chia quần thể ruồi giấm ra nhiều quần thể nhỏ và nuôi trong môi trường nhân tạo khác nhau trong những lọ qua nhiều thế hệ (một số được nuôi bằng môi trường tinh bột, một số khác bằng môi trường có đường mantôzơ)
– Kết quả: từ 1 quần thể ban đầu chia thành 2 quần thể thích nghi với việc tiêu hóa tinh bột và đường mantôzơ. Cho 2 loài ruồi này sống chung và nhận thấy sự cách li địa lí và khác biệt về điều kiện môi trường sống làm xuất hiện sự cách li về tập tính giao phối dẫn đến cách li sinh sản giữa 2 quần thể ruồi.
– Tóm lại: CLTN chỉ giúp hình thành nên những tính trạng thích nghi, cách li sinh sản là sản phẩm phụ của quá trình tiến hóa. Tuy nhiên cách li sinh sản lại trực tiếp quyết định sự phân hóa của quần thể thành loài mới.
II. HÌNH THÀNH LOÀI CÙNG KHU VỰC ĐỊA LÍ
1. Hình thành loài bằng cách li tập tính và cách li sinh thái
a) Hình thành loài bằng cách li tập tính
– Các cá thể của 1 quần thể do đột biến có được kiểu gen nhất định làm thay đổi một số đặc điểm liên quan tới tập tính giao phối thì những cá thể đó sẽ có xu hướng giao phối với nhau tạo nên quần thể cách li với quần thể gốc. Lâu dần, sự khác biệt về vốn gen do giao phối không ngẫu nhiên cũng như các nhân tố tiến hóa khác cùng phối hợp tác động có thể sẽ dẫn đến sự cách li sinh sản và hình thành nên loài mới.
b) Hình thành loài bằng cách li sinh thái
– Hai quần thể của cùng một loài sống trong 1 khu vực địa lí nhưng ở hai ổ sinh thái khác nhau thì lâu dần có thể dẫn đến cách li sinh sản và hình thành loài mới.
– Hình thành loài bằng cách lí sinh thái thường xảy ra đối với các loài động vật ít di chuyển.
2. Hình thành loài nhờ cơ chế lai xa và đa bội hóa
– Hình thành loài mới trong cùng 1 khu vực địa lí do sai khác NST → cách li sinh sản → loài mới hình thành.
– Cơ thể lai khác loài thường bất thụ, đa bội hóa cơ thể lai khác loài để có cơ thể lai chứa 2 bộ NST của bố mẹ, quá trình giảm phân bình thường và trở nên hữu thụ → loài mới. Loài mới đa bội cách li sinh sản với bố mẹ.
– Lai xa và đa bội hóa tạo nên loài mới thường xảy ra ở thực vật (vì ở thực vật có khả năng tự thụ phấn, sinh sản sinh dưỡng), ít xảy ra ở động vật vì:
+ Hệ thần kinh của động vật phát triển.
+ Cách li sinh sản giữa 2 loài rất phức tạp.
+ Đa bội hóa thường gây nên rối loạn về giới tính.