Chuong4.Vimo.pdf Slide bài giảng Sinh học được trình bày rõ ràng, hình ảnh trực quan và nội dung súc tích

“Bài giảng được thiết kế công phu, hệ thống hóa kiến thức Sinh học một cách khoa học, logic và dễ tiếp cận. Các slide minh họa trực quan, hình ảnh sinh động giúp người học nắm vững khái niệm cốt lõi và liên hệ thực tiễn. Nội dung vừa đảm bảo tính chính xác học thuật, vừa khơi gợi tư duy phản biện, góp phần nâng cao hiệu quả giảng dạy và tạo hứng thú cho sinh viên.”

1. CHƯƠNG 4. PHÂN LOẠI VI MÔ
•Nhiệm vụ của phân loại vi mô là xác định các
loài sinh vật vàđặt cho mỗi loài một tên khoa
học dùng thống nhất trên toàn thế giới.
•Loài là vấn đề trung tâm của sinh học nói
chung và phân loại học nói riêng.
•Loài ? là vấn đề tranh luận qua nhiều thế hệ các
nhà sinh học và phân loại học trên toàn thế
giới, đến nay vẫn còn tiếp tục.
•Có rất nhiều quan niệm và cách diễn đạt khác
nhau về loài.
1

2. CHƯƠNG 4: PHÂN LOẠI VI MÔ
•4.1. Loài (species) ?.
• 4.2. Các quan niệm loài.
•Loài loại hình (Typological species).
•Loài duy danh (Nominalistic species)
•Loài sinh học (Biological species)
•Loài tiến hóa (Evolutionary species)
•Loài hình thái (Morphological species)
•Loài đa mẫu (Polytypic species)
•4.3. Cấu trúc quần thể của loài.
•4.4. Cơ chế hình thành loài mới.
•4.5. Các bậc phân loại dưới loài.
2

3. 1. Loài Loại Hình (Typological Species Concept)
•Cơ sở của quan niệm loài loại hình là triết
học Plato hay chủ nghĩa bản thể
(essentialism).
•Triết học Plato giải thích sự đa dạng của sinh
giới là sự thể hiện một số lượng có hạn loại
hình sinh vật không đổi do tạo hoá sinh ra.
•Có bao nhiêu loại hình sinh vật thì có bấy
nhiêu loài. Mỗi loài thể hiện một loại hình sinh
vật.
3

4. Loài Loại Hình (tiếp)
•Mỗi loài bao gồm những cá thể giống nhau,
cùng có chung một đặc điểm bản chất
(essence).
•Các cá thể trong một loài giống nhau, hiện
tượng biến dị trong loài là rất hãn hữu.
•Giữa các loài có một ranh giới dứt khoát, biểu
hiện sự không liên tục (discontinuity) giữa các
loài.
•Loài tồn tại vĩnh viễn, không thay đổi theo thời
gian và không gian-nên còn gọi là loài vô
hướng (nondimensional species).
4

5. Loài Loại Hình (tiếp)
Lý do chÝnh ®Ó phñ nhËn quan niÖm loµi
loại hinh:
•Loàiloạihìnhkhông phânbiệtđượccác
phenontrongloài.
•Xácđịnhloàitheomộtđặcđiểmbảnthểđể
dẫnđếnnhữngkếtquảphânloạisailầm,tạora
mộtsốlượnglớncáctênđồngvật(=
synonym).
•Loàiloạihìnhkhôngphânbiệtđược:loàiđồng
hình(siblyngspecies=crypticspecies).
5

6. 2. Loài Duy Danh (Nominalistic Species Concept)
•Quan niệm loài duy danh rất thịnh hành ở Pháp trong
thế kỉ 18, trên các tác phẩm ở giai đoạn đầu của
Buffon, Lamarck và tác phẩm của Robinet-.
•Quan niệm loài duy danh bộc lộ sự khủng hoảng về cơ
sở triết học giảI thích tính đa dạng của sinh giới, phủ
nhận sự tồn tại khách quan của loài trong thiên nhiên
6

7. 3. LOÀI SINH HỌC
(BIOLOGICAL SPECIES CONCEPT)
•Loài là một hoặc một nhóm quần thể sinh
sản tự nhiên, cách ly sinh sản với các nhóm
quần thể tự nhiên khác, Ernt Mayr (1969).
•Loài là một quần thể hoặc một nhóm quần thể
sinh sản tự nhiên (interbeeding natural
population).
•Cách ly sinh sản (Reproductive isolation)là
cơ chế tự bảo vệ nguồn gen, ngăn ngừa sự pha
trộn của các nguồn gen lạ.
7

8. ĐẶC ĐIỂM CƠ BẢN CỦA LOÀI SINH HỌC
Các thành viên của loài hình thành một cộng đồng sinh sản
Mỗiloàilàmộtđơnvịsinhthái
Mỗi loài đều có chức năng sinh thái nhất định trong quần xã
Nói cách khác, mỗi loài đều có ổ sinh thái riêng.
Ổ Sinh Thái: một không gian đa chiều, trong đó các điều
kiện sinh thái cần thiết cho sự tồn tại & phát triển của loài ở
trạng thái cân bằng và bị hạn chế bởi những loài cạnh tranh
8

9. •Mỗi loài một đơn vị di truyền,
✓Mỗi loài có nguồn gen chung rất lớn, mỗi cá thể
thành viên của loài chỉ mang một phần rất nhỏ của
nguồn gen chung trong một thời gian nhất định.
✓DNA là phân tử lớn mang thông tin di truyền, quy định
nguồn gen của loài.
✓Phân tử DNA cấu tạo bền vững bảo đảm genom ổn
đinh, quy định cơ chế cách ly sinh sản của loài.
✓DNA có khả năng tạo bản sao chính xác để di truyền lại
cho các thế hệsau.
✓DNA có khả năng điều khiển hoạt động của tế bào, quy
định các tính trạng của loài.
9

10. KHÓ KHĂN TRONG VIỆC ÁP DỤNG TIÊU CHUẨN CÁCH
LY SINH SẢN (REPRODUCTIVE ISOLATION) ĐỂ XÁC
ĐỊNH LOÀI
•Cách ly sinh sản (reproductiv isolation) là tiêu chuẩn
khách quan để xác định loài.
•Khó khăn do thiếu dẫn liệu:
Phân loại động vật cổ sinh với mẫu hóa thạch hoặc
phân loại vật mẫu bảo quản trong các phòng bảo tàng,
phòng thí nghiệm, thường gặp khó khăn do thiếu dẫn
liệu sinh học, sinh thái, để xác định Phenon hay loài?
10

11. Một số kiểu sinh sản vô tính thường gặp
ở động vật nhân chuẩn
•Khó khăn ở các trường hợp sinh sản đơn
tính:
•Tự thụ tinh:
•Kiểu sinh sản của những loài động vật lưỡng
tính, có cả cơ quan sinh dục đực và cơ quan
sinh dục cái (hermaphrodite);
11

12. Một số kiểu sinh sản vô tính thường gặp....
•kiểu sinh sản không thụ tinh
(partheonogenesis);
•Sinh sản mọc chồi;
•Sinh sản không thụ tinh, chỉ sinh ra con
đực, không con đực , hoặc con cáimất
chức năng sinh sản -thelytoky. Đã
biết khoảng 1000 loài động vật:
12

13. 4. Loài tiến hóa (Evolutionary species concept)
•“Loài tiến hóa là môt nhánh tiến hóa (dãy quần
thể từ tổ tiên – con cháu), có vai trò và xu
hướng tiến hóa đặc biệt, tiến hóa độc lập, tách
khỏi các nhánh khác” (Simpson, 1961)
•Hạn chế: Không đưa ra được tiêu chuẩn loài cụ
thể.
•Sau đó Mayr (1982) cho rằng đây không phải
là định nghĩa loài
13

14. 14

15. 5. Loài hình thái (Morphological species)
•Được xác định theo các đặc điểm hình thái:
hình thái ngoài, hình thái giải phẫu
•Phân biệt với quan niệm loài loại hình:
-Loài loại hình:
-Loài hình thái:
15

16. Loài đa mẫu (Polytypic species)
•Mỗi loài thường gồm nhiều quần thể địa phương
•Một quần thể đủ sai khác với quần thể địa phương
mẫu của loài thì có thể coi quần thể này là phân loài
mới.
•Những loài gồm 2 hoặc nhiều phân loài gọi là loài đa
mẫu. Loài không chia phân loài là loài đơn mẫu.
16

17. 17

18. Chồn
18

19. bËc Ph©n lo¹i & c¸c taxon bËc d íi loµi
•Môc tiªu chñ yÕu cña ph©n lo¹i bËc díi loµi lµ
ph©n tÝch vµso s¸nh c¸c quÇn thÓ kh¸c nhau
trong loµi.
•Mçi c¸ thÓ sinh vËt xuÊt hiÖn trong thiªn nhiªn,
lµ thµnh viªn cña quÇn thÓ. ChØ cã thÓ xem xÐt
vµ ph©n lo¹i mét vËt mÉu ph©n lo¹i khi coi
chóng lµ nh÷ng thµnh viªn cña mét quÇn thÓ tù
nhiªn.
19

20. bËc Ph©n lo¹i & c¸c taxon bËc d íi loµi (tiÕp)
Định nghĩa: “Phân loài là tập hợp các quần thể của
một loài, giống nhau về hình thái, cùng sống trong
một khu vực trong vùng phân bố của loài và khác với
các quần thể khác của loài về phân loại học.” Mayr
(1969).
•Phân loài là thứ hạng phân loại có tính tập hợp, không
có tiêu chuẩn khách quan để xác định phân loài.
•PLHQT.đưa tới việc thay thế các quan niệm loài loại
hình (typological species) bằng quan niệm loài đa mẫu
(polytypic species).
20
Ph©n loµi (subspecies)

21. C¬ chÕ h×nh thµnh loµi míi
. Loài là sản phẩm của tiến hoá.
21

22. 22
CƠ CHẾ HÌNH THÀNH LOÀI MỚI
•Loài là sản phẩm của tiến hoá.
•Cơ chế hình thành loài mới chịu sự chi phối
của cả hai đặc điểm bản chất của loài: Đặc
điểm di truyền & đặc điểm quần thể.
•Ảnh hưởng của đặc điểm di truyền đối với cơ chế
hình thành loài mới.
•Loài là sản phẩm của đột biến gen ?
•Những loại DNA nào ảnh hưởng quyết định cơ chế
hình thành loài mới ?
•Trường hợp đa bội thể chi phối cơ chế hình thành loài
mới

23. Hình thành loài mới
• Hình thành loài
mới phát sinh tại
chỗ
(không cách ly địa
lý) Sympatric
speciation
• Hình thành loài
mới khác vùng
(cách ly địa lý) -
Allopatric
speciation
23

24. 24
1. Hình thành loài mới phát sinh tại chỗ
(không cách ly địa lý) Sympatric speciation
❖Biến dị gen của thể đột biến
(a)Loài mới phát sinh từ cá thể đa bội
•(b) loài mới phát sinh do kết quả đổi vật chủ của
những sinh vật ký sinh chuyên hoá vật chủ hoặc thay
đổi cây làm nguồn thức ăn của những loài chuyên hoá
thức ăn.

25. 25
Loài mới phát sinh từ sản phẩm tức thời của một
cá thể cách ly sinh sản trong quần thể loài gốc
•Trường hợp đa bội (polypoidy):
•Thể đa bội khá phổ biến và rất quan trọng đối với sự
hình thành loài mới trong những loài thực vật có hoa.
•Trong giới động vật, thể đa bội sinh sản hữu tính
thường gặp ở Giun ít tơ (Olygochaeta), Sán lông
(Turbellaria), Đỉa, ốc ở cạn (ốc có phổi = Pulmonata),
một số loài cá và côn trùng-

26. HÌNH THÀNH LOÀI Ở THỰC VẬT BẰNG TỰ ĐA BỘI VÀ DỊ ĐA BỘI 26

27. 27
•Có thể phát sinh hai trường hợp trong phân
loại học khi xác định có phải loài mới hay
không:
a) Cá thể đa bội hoàn toàn cách ly sinh sản
với quần thể bố mẹ, nhưng hình thái giống
hệt như bố. (kiểm tra : nuôi sinh học, lai
DNA)
b) Cá thể đa bội không hoàn toàn cách ly
sinh sản với các cá thể của quần thể bố mẹ,
nhưng hình thái sai khác khá lớn.

28. ❖Cách ly sinh thái
28
- Hình thành các loài trong cùng vùng trong chi cá sóc
Cyprinnodon theo nguồn thức ăn trong hồ nước lợ trên
bán đảo Yuncata sau khoảng 8000 năm kể từ khi hồ này
cách ly khỏi biển

29. Hình thành loài do biệt hóa trong môi trường sống mới của
Giun nhiều tơ Dinophilus
29

30. 30
2. Hình thành loài mới khác vùng (cách ly địa lý) -
Allopatric speciation
+ Loài mơi hình thành do vùng phân bố tách đôi (Dichopatric speciation
-Vùng phân bố của loài gốc có dải
ngăn cách thành 2 vùng cách ly
-Loài gốc phân chia thành hai
quần thể B1 và B2
-Trong thời gian cách ly (T3, T4 )
hai quần thể cách ly tiến hóa theo
hai hướng riêng, thành 2 loài
cách ly sinh sản BS1 và BS2.
-Đến T5 hai loài có thể có phân
bố trùng nhau nhưng cách ly sinh
sản

31. 31

32. 32
duongthingoctram_t66@hu
s.edu.vn

33. Phân bố của hai loài đặc
hữu của Trường Sơn: thỏ
vằn Nesolagus timminisi và
lợn rừng Sus bucculentus
và hai loài gần gũi thỏ vằn
N. netcheri ở đảo Sumatra
và lợn rừng S. verrucosus
33

34. 34
Tổ tiên chung của hai phân
họ Mantellinae đặc hữu của
Madagasca và phân họ ếch
cây Rhacophorinae ở Đông
nam á đã bắt đầu phân ly
cách nay khoảng 88 triệu
năm khi Madagasca tách
khỏi mảng Ấn độ-
Seychelles, mở đầu cho
phân hóa tiếp tục để cho
100 loài hiện nay của
Mantellinae ở Madagasca
và 310 loài Rhacophorinae
hiện nay ở Ấn độ- Đông
nam á sau khi mảng Ấn độ -
Seychelleys trôi dạt về phía
bắc rồi gắn với mảng
Eurasia khoảng 56 triệu
năm trước

35. 35
+ Loài mới hình thành ở vùng ven (paripatric
speciation)
-Ở thời điểm T1 và T2 loài E có 4
nhóm cách ly: A,B,C,D ở vùng
ven phân bố của loài gốc.
-Đến thời điểm T2 và T3 hai nhóm
cách ly A và D lần lượt bị diệt
vong, còn lại B và C tiếp tục phát
triển thành hai quần thể cách ly
-Đến T4, B và C phát triển thành
hai loài cách ly sinh sản với loài
gốc.
-Đến T5, vùng phân bố của loài C
mở rộng trùng với loài gốc nhưng
các ly sinh sản

36. 36

37. Phân bố của giống heo vòi hiện nay trên thế giới. T.
bairdi ở trung Mỹ, T. pinchaque ở dãy Andes và
T.terrestris ở Nam Mỹ và T. indicus ở Đông nam á
37

38. 38

39. 39
3. Hình thành loài mới khác thời - Allochronic
speciation.
•Trong quá trình tiến hoá, vốn gen của một nhánh tiến
hoá hoặc một nhóm quần thể có thể thay đổi dần dần
dưới sức ép của chọn lọc tự nhiên dẫn đến hoàn toàn
phân ly về gen và cách ly sinh sản với nhóm quần thể
gốc.
•Trường hợp phân ly về genotyp, nhưng không phân
ly về phenotype gọi là loài đồng hình-sibling
species

40. 40
A
t
1
a. Hình thành loài mới khác vùng
(cách ly địa lý) - Allopatric speciation

2. Loµi míi ph¸t sinh do genom cña loµi gèc
biÕn ®æi dÇn dÇn
t
5
SB
2
SB
1
Vïng ph©n bè trïng nhau
Đến T5 hai loài có thể
phân bố trùng nhau
nhưng cách ly sinh sản.
Trong thời gian cách ly
(T3,T4), 2 quần thể tiến hóa
theo 2 hướng khác nhau, thành
2 loài BS1 & BS2 cách ly
sinh sản. Loài mới phát sinh từ sản phẩm
tức thời của một cỏ thể cỏch ly
sinh sản trong quần thể loài gốc
(tiếp)
t
4BS
1
D¶i
ng¨n
c¸ch
BS
2
B
2
t
3
Bs
1
D¶i
ng¨n
c¸ch
Bs
2
t
2B
2
B
1
D¶i
ng¨n
c¸ch

41. 41
Loµi míi ph¸t sinh ë vïng ven (Peripatric speciation)
Loµi míi ph¸t sinh tõ nh÷ng æ c¸ch ly ë ngo¹i vi vïng
ph©n bè cña loµi gèc
P
D
B
T
1
T
2
T
4T
5
C
§Õn T5, vïng ph©n bè cña
loµi C më réng, trïng lÆp víi
vïng ph©n bè cña loµi gèc,
nhng c¸ch ly sinh s¶n
❖§Õn T4, A vµ c ph¸t triÓn
thµnh hai loµi c¸ch ly sinh
s¶n víi loµi gèc.
❖§Õn T3, hai qt. c¸ch ly B & D
lÇn lît bÞ diÖt vong, chØ cßn l¹i
nhãm A &C tiÕp tôc ph¸t triÓn
thµnh hai qt. c¸ch ly.
ë thêi ®iÓm T1 & T2 loµi P
cã 4 qt. c¸ch ly: A,B, C vµ D,
ë vïng ven vïng ph©n bè cña
loµi gèc.
Vùng
phân bố chung

42. LOÀI KHÔNG TRONG CHIỀU HƯỚNG BIẾN ĐỔI (NONDIMENTIONAL)
VÀ LOÀI TRONG CHIỀU HƯỚNG BIẾN ĐỔI (DIMENTIONAL)
•Loài KHÔNG trong chiều hướng biến đổi: Khi tồn tại
trong không gian lớn và trong khung thời gian hạn
chế thì đk môi trường tương đối ổn định  vốn di
truyền ít thay đổi, sự phân hóa giữa các loài gần
nhau tương đối rõ rang
•Loài TRONG chiều hướng biến đổi: loài có thể thiết
lập các quần thể mới trong đk môi trường khác đk
môi trường gốc  tạo ra các cá thể ít nhiều sai khác
quần thể gốc
42

43. Sự hình thành
loài trong chiều
hướng biến đổi
1-12: các quần
thể được hình
thành trong
không gian có
thể có vùng
phân bố liên
tục hoặc ngắt
quãng do
chướng ngại
43

44. •Loài tồn tại trong tự nhiên
•Quần thể là nơi bảo vệ vốn di truyền của loài
•Cá thể thể hiện và thay đổi vốn di truyền của
quần thể

44

45. CƠ CHẾ BẢO VỆ NGUỒN GEN CỦA LOÀI
45
-Hạn chế sự xuất hiện hoặc sức sống của con lai giữa
các loài gần nhau là phương thức hữu hiệu để bảo
tồn vốn gen của loài
- Được thực hiện bằng các cơ chế trước hợp tử (tách
biệt về mt sống, về mùa giao phối, tập tính giao phối,
nhận biết qua mùi đặc trưng, ngăn chặn giao phối
hoặc cản trở thụ tinh…) và các cơ chế sau hợp tử
(ngăn không cho con lai phát triển, đời con bất thụ)