Nội dung chính● Nguồn gốc và sự tiến hoá của sự sống ● Khí quyển nguyên thuỷ và sự hình thành các hợp chất hữu cơ ● Phát sinh sự sống: tế bào prokaryot, quang hợp, hô hấp ● Sự tiến hoá c
Trang 1Sinh học đại cương
PHẦN TIẾN HOÁ
Chương 12.
Sự phát sinh và phát triển sự sống
trên Trái Đất
Trang 2Mục tiêu chương
Sau khi kết thúc chương này, người học sẽ :
1 nhớ được những cột mốc cơ bản trong tiến
trình hình thành sự sống;
2 nhớ được những bước tiến hoá căn bản trong quá trình tiến hoá loài người.
3 hiểu rõ các nhân tố quyết định quá trình và
sinh và tiến hoá của sự sống;
4 hiểu rõ những biến đổi quan trọng quyết định
sự hình thành các đặc điểm xã hội loài người.
Trang 3Nội dung chính
● Nguồn gốc và sự tiến hoá của sự sống
● Khí quyển nguyên thuỷ và sự hình thành các hợp chất hữu cơ
● Phát sinh sự sống: tế bào prokaryot, quang hợp, hô hấp
● Sự tiến hoá của sự sống: tế bào eukaryot
● Nguồn gốc và sự tiến hoá của loài người
● Sự tiến hoá của các loài linh trưởng
● Nguồn gốc chung của vượn người và người
● Quá trình tiến hoá của loài người
Trang 4Nguồn gốc và sự tiến hoá của sự sống
• Hình thành Trái Đất: cách
đây khoảng 4,5 tỉ năm
• Sự sống xuất hiện trên
Trái Đất: cách đây 3,85 tỉ năm
Trang 5• H2 N2 CO CO2
• Và Oxygen?
Tại sao có vai trò
quan trọng đối với sự sống?
Nguồn gốc và sự tiến hoá của sự sống
Thành phần khí quyển
nguyên thuỷ
Trang 6Đường đơn Acid amin
Nguồn gốc và sự tiến hoá của sự sống
Trang 7• Nguồn năng lượng nào hợp thành?
Trang 8• Hỗn hợp:
Nước Methan Hydrogen Ammonium
• Phóng tia lửa điện
• Thu được acid amin
Trang 9Sự sống là gì?
• Lưu trữ và biểu hiện thông tin di truyền
Nguồn gốc và sự tiến hoá của sự sống
Xuất hiện tế bào sống đầu tiên
Trang 10sinh sôi ra nhiều tế bào hơn
Nguồn gốc và sự tiến hoá của sự sống
Trang 11• Nguồn gốc các cơ quan đảm nhận
chức năng biến dưỡng
• Nguồn gốc các hệ thống tự sao chép
• Nguồn gốc của màng tế bào đầu tiên
Nguồn gốc và sự tiến hoá của sự sống
Trang 12Môi trường nước và
Trang 13Tế bào prokaryot
• Archeon Eon: cách đây từ 3,9 đến 2,5 tỉ năm
– Proteozoic eon: cách đây từ 2,5 tỉ năm đến 560 triệu năm
• Tế bào prokaryot đầu tiên: các túi chứa RNA, DNA có khả năng tự sao
chép gắn vào màng tế bào và các phân tử có vai trò biến dưỡng quan trọng khác.
• Nguồn năng lượng? - Các con đường yếm khí như lên men
• Tế bào eukaryot đầu tiên: quan hệ cộng sinh giữa một Achean và một
alpha proteobacterium.
Nguồn gốc và sự tiến hoá của sự sống
Trang 14• Nguồn năng lượng?
Hợp chất hữu cơ?
Tế bào prokaryot
Nguồn gốc và sự tiến hoá của sự sống
Trang 15• Lên men rượu • Lên men acid lactic
Tế bào prokaryot
Nguồn gốc và sự tiến hoá của sự sống
Trang 16Các quần thể prokaryot ban
đầu bắt đầu phân hoá cách
đây 3,7-3,5 triệu năm, chia
Trang 17• Cách đây 3,5-3,2 tỉ năm, một số eubacteria yếm khí phát triển hệ thống sắc tố thu nhận ánh sáng
và bộ máy biến dưỡng
• Hình thành các con đường quang hợp sơ khai
Quang hợp
Nguồn gốc và sự tiến hoá của sự sống
Trang 18Quang hợp
Nguồn gốc và sự tiến hoá của sự sống
Trang 19• Là các eubacteria quang hợp chiếm lĩnh thế giới trong 2
tỉ năm
Tảo biển hoá thạch?
Vịnh Sharks, Australia
Quang hợp
Nguồn gốc và sự tiến hoá
của sự sống
Trang 20• Cách đây 2,5 tỉ năm
• Kết quả: tạo ra oxygen
• Hai hiệu ứng không thể đảo ngược:
1 Khí quyển giàu oxygen chấm dứt các quá trình hình thành tế
bào theo con đường hoá học.
2 Hô hấp hiếu khí trở thành con đường giải phóng năng lượng
Trang 21Lên men rượu
Hô hấp hiếu khí
Nguồn gốc và sự tiến hoá của sự sống
Trang 22• Các eukaryot đa bào
phát triển và phân hoá
• Tiến hoá cách đây
khoảng 1,2 tỉ năm
• Hoá thạch của các tảo
lớn, nấm và bào tử thực vật 900 triệu năm tuổi
Tế bào eukaryot và hô hấp hiếu khí
Nguồn gốc và sự tiến hoá của sự sống
Trang 23• Đặc điểm?
Có các bào quan gắn vào màng: ti thể, lục lạp
• Các bào quan này có nguồn gốc từ đâu?
Thuyết nội cộng sinh
Tế bào eukaryot
Nguồn gốc và sự tiến hoá của sự sống
Trang 24Một loài sống bên trong một loài khác, tương tác có lợi cho cả hai bên.
Thuyết nội cộng sinh
Nguồn gốc và sự tiến hoá của sự sống
Trang 25• Đặc điểm của các cá thể sinh vật đầu tiên
• Quang hợp và hệ quả
• Hô hấp hiếu khí
• Eukaryot và các bào quan gắn với màng
• Hình thành các cơ thể sống đa bào
• Phân hoá trước Kỉ Cambri
• Sự sống trên đất liền
• Sự tiến hoá của loài người
Những sự kiện chủ yếu trong quá trình phát sinh
sự sống
Nguồn gốc và sự tiến hoá của sự sống
Trang 26• Rất khó phân biệt một cách rõ ràng các loài linh trưởng thông qua
các tiêu chuẩn hình thái.
nắm.
Copyright © 2002 Pearson Education, Inc., publishing as Benjamin Cummings
Sự tiến hoá của các loài linh trưởng
Nguồn gốc và sự tiến hoá của loài người
Trang 27• Các loài linh trưởng đầu tiên có khả năng là loài
sống trên cây, do tác động của chọn lọc tự nhiên.
– Tay và chân có chức năng cầm nắm thích hợp với
hoạt động treo mình trên cành cây của linh trưởng
ngón cái to tách rời hẳn so với các ngón khác.
biệt ở gốc ngón cái, là biểu hiện di truyền sau khi điều chỉnh
từ bàn tay tổ tiên vốn thích nghi với đời sống trên cây.
Copyright © 2002 Pearson Education, Inc., publishing as Benjamin Cummings
Sự tiến hoá của các loài linh trưởng
Nguồn gốc và sự tiến hoá của loài người
Trang 28• Các đặc điểm khác của linh trưởng cũng cho
thấy tính thích nghi với đời sống trên cây.
– Hai mắt có thị trường giao thoa, giúp nhìn được
theo chiều sâu, có ưu thế khi vận động bằng hai tay
– Hai mắt phối hợp linh hoạt cũng là biểu hiện ưu thế
khi hoạt động trên cây
Copyright © 2002 Pearson Education, Inc., publishing as Benjamin Cummings
Sự tiến hoá của các loài linh trưởng
Nguồn gốc và sự tiến hoá của loài người
Trang 29• Linh trưởng được chia thành hai nhóm nhỏ.
– Nhóm Prosimian, có khả năng giống với linh trưởng
tổ tiên, gồm cả vượn cáo Madagascar và Tây Phi, v.v
– Nhóm Anthropoidea, bao gồm cả vượn người, khỉ
và người
Sự tiến hoá của các loài linh trưởng
Nguồn gốc và sự tiến hoá của loài người
Trang 30● Người thuộc cùng
nhánh tiến hoá với
Vượn người châu
Phi
Người và vượn người
Nguồn gốc và sự tiến hoá của loài người
Trang 31Người và vượn người
Nguồn gốc và sự tiến hoá của loài người
Trang 32Bằng chứng hình thái
Nguồn gốc và sự tiến hoá của loài người
Trang 33Bằng chứng phân tử: cytochrom oxydaz
Nguồn gốc và sự tiến hoá của loài người
Trang 34Thời gian phân li
Nguồn gốc và sự tiến hoá của loài người
Trang 35• Prosimian (65 triệu năm)
• Khỉ (35 triệu năm)
• Vượn người (23 triệu năm)
• Hominoid (5 triệu năm)
Các loài linh trưởng đầu tiên
Nguồn gốc và sự tiến hoá của loài người
Trang 36● Có nhiều nhóm hominoid khác nhau cùng tồn
tại sau khi nhánh tiến hoá của loài người và
tinh tinh tách nhau ra cách đây khoảng 5 triệu
năm
● Tìm thấy ít nhất 16 dạng hoá thạch của các
hominoid
Tổ tiên của loài người
Nguồn gốc và sự tiến hoá của loài người
Trang 37• Sự tiến hoá của loài người được đánh dấu bằng
hàng loạt đặc điểm quan trọng.
– Kích thước não: tăng gấp 3 lần sau 6 triệu năm
– Thu ngắn quai hàm: các hominoid tổ tiên có quai
hàm nhô ra nhiều so với người hiện đại
Copyright © 2002 Pearson Education, Inc., publishing as Benjamin Cummings
Trang 39Mô hình tái tạo Australopithecine
• Ardipithecus ramidus 4.4 - ? triệu năm
Tiến hoá tiền hominid
Nguồn gốc và sự tiến hoá của loài người
Trang 40• Homo habilis (2,0-1,6 triệu năm)
• H erectus (1,9 triệu năm-27 ngàn năm tr
Tiến hoá hominid
Nguồn gốc và sự tiến hoá của loài người
Trang 41• Những biến đổi chủ yếu ở Homo:
– Kích thước não – Đứng thẳng, đi bằng hai chân – Săn bắn
Tiến hoá hominid
Nguồn gốc và sự tiến hoá của loài người
Trang 44● Chưa có khẳng định
tuyệt đối
● Từ Tinh tinh đến Người
Hiện đại không phải là
quá trình đơn giản
● Quá trình hình thành
loài dẫn đến sự đa
dạng về nòi giống
Quan hệ phát sinh chủng loại
Nguồn gốc và sự tiến hoá của loài người
Trang 45Homo habilis
Tranh vẽ một nhóm người Homo
habilis có thể tồn tại cách đây hai
triệu năm.
• Thể tích não 612 ml
• Cách đây 2,3-1,6 triệu năm
• Tạo ra công cụ đầu tiên
• Mặt dài nhô ra trước, lông mày hình chóp
• (Có thể) ăn thịt
• (Có thể) sống trên cây
• Leakeys khám phá năm 1960
• Tiếng nói sơ khai
Nguồn gốc Homo sapiens
Nguồn gốc và sự tiến hoá của loài người
Trang 46Homo erectus
• 1891 - Eugene Dubois khám phá
ra H erectus ở Java
• Ban đầu Dubois gọi là
Pithecanthropus erectus, còn gọi là
Trang 47Công cụ
Acheulean: công cụ mài bằng tay, thô sơ, phát hiện tại St Acheul,
Pháp Cách đây khoảng 1,5-0,2 triệu năm
Oldowan: có nguồn gốc ở vùng Olduvai Gorge, Kenya
Cách đây khoảng 2,5-2 triệu năm
Mousterian: công cụ mài bằng tay, tinh
xảo, tìm thấy tại Le Moustier, Pháp
Cách đây khoảng 200.000-35.000 năm
Solutrean: tìm thấy tại Solutré thuộc quận Mâcon, Saône-et-Loire, phía
đông nước Pháp Khoảng 19.000 năm tr CN
Trang 48Homo erectus 1,9 triệu-27 ngàn năm tr CN
• Vì sao H erectus thành công?
– Ít lưỡng hình = tăng khả năng bắt cặp, giao phối
– Ít lông tóc = mặc áo lông thú hoặc trang phục khác
– Mặc áo lông thú = sống được xa hơn ở phương bắc
– Đáp ứng nhanh với môi trường
mà không phải thay đổi ngoại
hình
– Văn hoá là lí do quan trọng nhất
giúp H erectus thành công
• Tổ chức săn bắn
• Khả năng chống thú săn mồi
• Kiểm soát được lửa?
• Khả năng dựng lều trại
• Sử dụng công cụ (Acheulean)
Distribution of H erectus
Trang 49• Răng trước và khuôn mặt bớt thô, có
khả năng cho thấy đã sử dụng công
cụ thay cho răng
Sọ người Neandertal điển hình phát hiện năm1908 tại La Chapelle-aux- Saints.
Trang 50Văn hoá Neanderthal
• Nhà ở – trong hang động (gần
sông, khung gỗ, che phủ bằng da)
• Mai táng – Bằng chứng của lễ
nghi mai táng?
• Ngôn ngữ – Người Neanderthal có
nói hay không?
• Công cụ – Mousterian
Trang 51Chuyện gì xảy ra với người
Neanderthal?
• H neanderthalensis chung sống với with H sapiens ít nhất
20.000 năm, có thể đến 60.000 năm
• Chuyện gì xảy ra?
– Người Neanderthal lai với H sapiens
– Người Neanderthal bị người H sapiens giết
– H sapiens cạnh tranh để đẩy người Neanderthal đến chỗ
tuyệt chủng
Trang 53– Không phải là một loài khác, chỉ là
Homo sapiens cổ ở châu Âu
Artist’s reconstruction of a Cro-Magnon man
Trang 54Văn hoá H sapiens cổ
• Nghệ thuật
– Dấu vết khảo cổ xâu chuỗi hạt, điêu khắc, hội
hoạ
– Tranh vẽ trong hang động ở Tây ban Nha và
miền nam nước Pháp với độ khéo léo cao
Trang 55Văn hoá H sapiens cổ
● Tranh vẽ hang động
thể lấy thịt và da
Tranh vẽ trong hang động 20.000 năm tuổi tại
Vallon-Pont-d’Arc miền nam nước Pháp (trái) và ở Lascaux,
miền tây nam nước Pháp
Trang 56● Thuần hoá chó
● Hái lượm trở thành hoạt động kinh
tế chính thay cho săn bắn.
Trên: lều rơm Trái: lều xương mamuth
Dưới: tiến bộ trong chế tác công cụ
Thời kì Tiền Đồ đá – Thói quen văn hoá
Trang 57Homo sapiens hiện đại
• Mô hình phân vùng liên tục (Milford Wolpoff, ĐH Michigan)
– Loài người tiến hoá ít nhiều đồng thời từ một số loài tổ tiên trong suốt toàn
bộ thời Cổ Đại.
• Mô hình thay thế tức thời (Chris Stringer, NHM London)
– Loài người chỉ tiến hoá một lần duy nhất – tại châu Phi – và sau đó di cư trong suốt thời Cổ Đại,
thay thế các tổ tiên
đi trước Còn gọi là
già thuyết “Rời khỏi
châu Phi” và “Người
giết Vượn người”.