Các bằng chứng tiến hóa SVIP

I. BẰNG CHỨNG HÓA THẠCH

Bằng chứng hóa thạch là những dấu tích của sinh vật để lại trên Trái Đất, trực tiếp chứng minh loài đó đã từng tồn tại ở đâu, tiến hoá như thế nào và vì sao chúng tồn tại hay biến mất.

- Hoá thạch bao gồm:

+ Các tàn tích như xương, răng,...

+ Dấu vết của sinh vật (vết chân, hình dáng, phân,...) trên đá.

+ Xác sinh vật hóa đá do bị các lớp trầm tích bao bọc, bị chôn trong hổ phách hay trong băng tuyết.

- Phương thức hình thành:

+ Do phân huỷ chất hữu cơ, đồng thời tích lũy các chất khoáng (calcium, silicon,...) trong các phần cứng của xác sinh vật.

+ Do nhựa cây tiết ra, bao phủ sinh vật và tạo thành hổ phách.

+ Do núi lửa phun trào, dung nham bao trùm lên sinh vật và quá trình trầm tích hóa.

+ Do sinh vật bị chôn vùi trong băng tuyết quanh năm.

- Tuổi của hoá thạch được xác định bằng cách đo lượng đồng vị phóng xạ.

- Ý nghĩa của bằng chứng hóa thạch:

+ Trực tiếp chứng minh sinh vật đã từng tồn tại, nơi sống, thời gian sống và nguyên nhân biến mất/tuyệt chủng.

+ Khi so sánh đặc điểm tiến hóa giữa các loài sinh vật có thể thấy được các dạng sống trung gian chuyển tiếp giữa các nhóm loài đã từng tồn tại trong quá khứ, từ đó phán đoán tổ tiên chung và chiều hướng tiến hóa của sinh vật.

Ví dụ: Hoá thạch chim đầu tiên (Archaeopteryx) sống cách đây khoảng 165 triệu năm có răng của loài khủng long ăn thịt và đuôi có các đốt sống → chứng minh Chim được tiến hóa từ Bò sát.

Hóa thạch chim đầu tiên (Archaeopteryx) 

II. BẰNG CHỨNG GIẢI PHẪU SO SÁNH

Từ việc so sánh điểm giống và khác nhau về đặc điểm giải phẫu giữa các sinh vật có thể gián tiếp chứng minh mối quan hệ tiến hóa giữa các loài sinh vật, càng giống nhau → chứng tỏ chúng có mối quan hệ càng gần gũi.

- Cơ quan tương đồng (cấu trúc tương đồng hay cơ quan cùng nguồn):

+ Là những đặc điểm có cùng nguồn gốc trong quá trình phát triển phôi có ở tổ tiên chung.

+ Có đặc điểm giải phẫu giống nhau nhưng thực hiện chức năng khác nhau ở các nhóm loài, tương ứng với đặc điểm môi trường sống.

+ Phản ánh nguồn gốc chung của các loài sinh vật, hướng tiến hóa phân li.

+ Ví dụ: Tay người và xương chi trước của ngựa, mèo, dơi, chim, cá,... đều có trình tự sắp xếp các bộ phận của xương giống nhau nhưng hình thái đã thay đổi để thích nghi với các chức năng khác nhau.

- Cơ quan thoái hóa (cấu trúc thoái hóa):

+ Là những cơ quan tương đồng nhưng phát triển không đầy đủ ở cơ thể trưởng thành.

+ Do môi trường sống thay đổi, cơ quan vốn có chức năng ở tổ tiên chung đến nay đã bị mất chức năng/không có chức năng rõ ràng → Chúng bị tiêu biến dần, chỉ còn lại những vết tích và trở thành cơ quan thoái hóa.

+ Ví dụ: Ruột thừa ở người là dấu vết của manh tràng ở động vật ăn thực vật.

+ Một số cá thể xuất hiện hiện tượng lại tổ: Chúng mang một số đặc điểm đã mất chỉ có ở tổ tiên xa mà không có ở cơ thể bố mẹ hoặc tổ tiên gần.

Lông rậm bất thường, phủ kín cả mặt và toàn thân (hội chứng người sói) là hiện tượng lại tổ

- Cơ quan tương tự (cấu trúc tương tự):

+ Là những cơ quan có đặc điểm hình thái, chức năng giống nhau giữa các loài nhưng không cùng nguồn gốc từ tổ tiên chung.

+ Hình thành do tác động của môi trường sống giống nhau.

+ Chỉ có giá trị giải thích sự hình thành đặc điểm thích nghi, phản ánh chiều hướng tiến hóa hội tụ.

+ Ví dụ: Gai của cây xương rồng có nguồn gốc phát triển từ lá, gai của cây hoa hồng có nguồn gốc phát triển từ vỏ thân.

III. BẰNG CHỨNG TẾ BÀO HỌC VÀ SINH HỌC PHÂN TỬ

Các bằng chứng ở cấp độ phân tử tới tế bào đều cho thấy mọi sinh vật trên Trái Đất đều có chung tổ tiên.

1. Bằng chứng tế bào học

- Tất cả sinh vật đều được cấu tạo từ tế bào.

- Các tế bào đều có những đặc điểm cấu trúc chung: Đều có màng tế bào, vật chất di truyền và tế bào chất.

- Các tế bào đều thực hiện đầy đủ các quá trình sống cơ bản như chuyển hoá vật chất và năng lượng, sinh sản tăng số lượng, truyền đạt thông tin di truyền,...

2. Bằng chứng phân tử

- Các tế bào của mọi sinh vật đều có các thành phần phân tử hoá học cơ bản như nhau.

+ Vật chất di truyền của các tế bào đều là DNA.

+ Mã di truyền về cơ bản được dùng chung cho các loài.

+ Protein ở hầu hết các loài đều được cấu tạo từ 20 loại amino acid.

+ Trình tự gene và trình tự amino acid của các loài có họ hàng càng gần gũi thì càng giống nhau.

- Ví dụ: So sánh số loại amino acid trong cytochrome C của người và một số loài sinh vật.

→ Người và tinh tinh có họ hàng gần gũi nhất.

- Bằng chứng phân tử có thể chứng minh quan hệ họ hàng giữa hai loài kể cả khi chúng có những đặc điểm rất khác nhau.

Ví dụ: Các loài cá băng ở Nam Cực có thân trong suốt như pha lê do không có hemoglobin, nhưng chúng vẫn có gene tổng hợp protein này. → Gene này đã bị đột biến mất chức năng, chứng tỏ cá băng đã tiến hoá từ cá có hemoglobin.

Cá thông thường (có hemoglobin) 

Cá băng (không có hemoglobin)

- Bằng chứng phân tử có thể giúp truy tìm nguồn gốc xuất xứ của các chủng trong cùng một loài.

Ví dụ: So sánh trình tự nucleotide của DNA ti thể ở các chủng tộc khác nhau của loài người → chứng minh loài người có nguồn gốc phát triển từ châu Phi.