Là hình thái sống đầu tiên, có cầu tạo vô bào và được chia thành 2 giới:
- Protovira: có cấu truc di truyền là ARNvira — các viut ARN.
- Euvira: có cấu trúc di truyền là ADNvira, gồm các virut ADN. ADN của virut chủ yếu thuộc hai dạng mạch xoắn kép, tuy nhiên cũng có loại chỉ một mạch.
Đặc trưng của trên giới này là cơ thể chưa hình thành tế bào và chỉ có một loại axit nucleic. Sống ký sinh bắt buộc, vì vậy trao đối chất không thê độc lập mà phụ thuộc vào tế bào chủ. Sự ký sinh ở đây là mức độ phân tử. Sự sinh sản
rất đặc biệt không phải là nhân đôi mà tổng hop tat ca dé chia ra.
2. Trên giới nhân sơ (Procaryota)
Là những sinh vật đã có cấu tạo tế bào nhưng ở mức độ đơn giản nhất — nhân chưa có màng và được chia làm hai giới:
- Giới vi khuẩn cỗ: xuất hiện các đây khoảng 2,5 tỷ năm và lúc đó chiếm ưu thế trên trái đất. Dinh dưỡng bằng con đường hoá tông hợp, quang tông hợp không quan quang phân ly nước. Là bọn sinh ra chất hữu cơ đầu tiên trên trái
đất, hiện còn rất ít.
- Giới vi khuẩn: Phát sinh từ một nhánh vi khuẩn cổ và hiện chiếm ưu thế trên trái đất. Được phân thành hai nhóm lớn:
+ Nhóm có hàm lượng Guanin và Xitozin thấp.
+ Sinh vat nguyén thuy (Protista): là những nhóm sinh vật đơn bào có vi tri trung gian giữa động vật và thực vật.
+ Thực vật.
+ Nắm.
+ Động vật
_- Gần đây trên cơ sở nghiên cứu về cấu tạo tế bào và hoá học tế bào.. nguời ta đã chia sinh vật thành ba trên giới (siêu giới):
+ Trên giới cơ thê vô bào + Trên giới nhân so
+ Trên giới nhân chuẩn
b. Quan niệm hiện đại về sinh giới 1. Trên giới cơ thể vô bào
Là hình thái sống đầu tiên, có cầu tạo vô bào và được chia thành 2 giới:
-Protovira: có cấu truc di truyền là ARNvira — các viut ARN.
- Euvira: cú cấu trỳc di truyền là ADNvira, ứụm cỏc virut ADN. ADN của virut chủ yếu thuộc hai dạng mạch xoăn kép, tuy nhiên cũng có loại chỉ một mạch.
Đặc trưng của trên giới này là cơ thể chưa hình thành tế bào và chỉ có một loại axit nucleic. Sống ký sinh bắt buộc, vì vậy trao đổi chất không thể độc lập mà phụ thuộc vào tế bào chủ. Sự ký sinh ở đây là mức độ phân tử. Sự sinh sản
rất đặc biệt không phải là nhân đôi mà tổng hop tat ca dé chia ra.
2. Trên giới nhân sơ (Procaryota)
Là những sinh vật đã có cấu tạo tế bào nhưng ở mức độ đơn giản nhất — nhân chưa có màng và được chia làm hai giới:
- Giới vì khuẩn cễ: xuất hiện các đây khoảng 2,5 tỷ năm và lúc đó chiếm ưu thế trên trái đất. Dinh dưỡng bằng con đường hoá tông hợp, quang tông hợp không quan quang phân ly nước. Là bọn sinh ra chất hữu cơ đầu tiên trên trái
đất, hiện còn rất Ít. |
- Giới vi khuẩn: Phát sinh từ một nhánh vì khuẩn cỗ và hiện chiếm tru thê
trên trái đất. Được phân thành hai nhóm lớn:
+ Nhóm có hàm lượng Guanin va Xitozin thấp.
+ Nhóm có hàm lượng Guanin và X1tozin cao.
( Về mặt di truyền thì hàm lượng này càng cao mức độ tiễn hoá càng cao).
Đặc điểm chung của trên giới này là:
® Đều là đơn bào nhưng nhân tế bào chưa có màng. |
@ Đời sống dan dân thoát ly ký sinh, chuyển sang hoại sinh hoặc ký sinh ở mức độ tế bảo, thậm chí có khả năng quang hợp. Từ sống ký sinh chuyển dần
lên hiểu khí rồi hiếu khí hoàn toàn. Tức là cơ xu hướng sống độc lập.
@®Sinh sản nhân đôi và sinh sản hữu tính. Có ba hình thức truyền thông tin
di truyền là biến nạp, tải nạp và tiếp nạp.
3. Trên giới nhân chuẩn Được chia làm ba giới:
# Giới nấm:
- Gồm từ nấm đơn bào bậc thấp đến nắm sợi không vách ngăn —> nam soi có vách ngăn —> có vách ngăn và biệt hoá tế bào.
- Tính chất chung của giới nắm là:
+ Thành tế bào có kitin và H — xenluloza + Sản phẩm dự trữ là glycogen
+ Tế bào chất phát triển, protein có cầu trúc bậc 3 và bặc 4 là chủ yếu vì
vậy mạng lưới nội chất rất phát triển.
+ Có kiểu trao đổi chất hoá dị dưỡng chất hữu cơ.
+ Có sự sinh trưởng vô hạn.
+ Sinh sản: - Vô tính bằng bào tử
- Dinh dưỡng bằng đoạn sợi hữu tính bằng bào tử hữu tính (Có hoặc không
giảm phân).
- Theo quan điểm hiện đại, giới nắm được chia ra làm 9 lớp:
- Ngành nắm nhày có 2 lớp: lớp nắm nhày hoại sinh, lớp nằm nhày ký sinh.
Ngành nắm: lớp nắm cổ, lớp nâm trứng, lớp nắm tiếp hợp, trrichomycetes, lớp nắm túi (Ascomycetes), lớp nấm đảm, nắm bất toàn.
+ Giới thực vật
Có đặc điểm:
82
+ Nhóm có hàm lượng Guanin va Xitozin cao.
( Về mặt di truyền thì hàm lượng này càng cao mức độ tiến hoá càng cao).
Đặc điểm chung của trên giới này là:
® Đầu là đơn bào nhưng nhân tế bào chưa có màng.
@ Đời sống dân dân thoát ly ký sinh, chuyển sang hoại sinh hoặc ký sinh ở
mức độ tế bào, thậm chí có khả năng quang hop. Từ sống ký sinh chuyển dẫn lên hiểu khí rồi hiểu khí hoàn toàn. Tức là cơ xu hướng sống độc lập.
@Sinh sản nhân đôi và sinh sản hữu tính. Có ba hình thức truyền thông tin di truyền là biến nạp, tải nạp và tiếp nạp.
3. Trên giới nhân chuẩn Được chia làm ba giới:
# Giới nam:
- Gồm từ nắm đơn bào bậc thấp đến nắm sợi không vách ngăn > nam sợi có vách ngăn —> có vách ngăn và biệt hoá tế bào.
-_ Tính chất chung của giới nắm là:
+ Thành tế bào có kitin và H — xenluloza
+ Sản phẩm dự trữ là glycogen
+ Tế bào chất phát triển, protein có cấu trúc bậc 3 và bặc 4 là chủ yếu vì vậy mạng lưới nội chất rất phát triển.
+ Có kiểu trao đôi chất hoá dị dưỡng chất hữu cơ.
+ Có sự sinh trưởng vô hạn.
+ Sinh sản: - Vô tính bằng bào tử
- Dinh dưỡng bằng đoạn sợi hữu tính bằng bào tử hữu tính (Có hoặc không
giam phan).
-_ Theo quan điểm hiện đại, giới nằm được chia ra làm 9 lớp:
Ngành nắm nhày có 2 lớp: lớp nắm nhày hoại sinh, lớp nắm nhày ký sinh.
Ngành nắm: lớp nắm cổ, lớp nâm trứng, lớp nắm tiếp hợp, trrichomycetes, lớp nắm túi (Ascomycetes), lớp nằm dam, nam bat toan.
+ Giới thực vật Có đặc điểm:
82
- Cấu tạo thành tế bào là xeluloza - Không bào thường lớn
- Ngoài nhân lớn đều có ở mọi tế bào còn có nhân con ở một số tế bào
nhất định.
- Tế bào có cơ quan quang hợp là lục lạp.
- Kiểu dinh dưỡng là tự dưỡng vô cơ (trừ một số cón có thêm dị dưỡng
hữu cơ).
- Sinh sản:
o ệ thực vật bậc thấp: Sinh sản vụ tớnh bằng bào tử vụ tớnh hoặc hữu tớnh;
Sinh sản hữu tính bằng bào tử hữu tính; Sinh sản dinh dưỡng.
o O thực vật bậc cao: Sinh sản bằng hạt từ hạt trần đến hạt kín; Sinh sản đinh dưỡng.
+ Giới động vật
- Từ động vật đơn bào —> tập đoàn đơn bào —> đa bào chưa phân hoá —> đa bào phân hoá.
- _ Cấu tạo màng tế bào là lipoprotein.
- Dinh dưỡng: hoá dị dưỡng hữu cơ (một số có khả năng quang hợp) song
độc lập hô hấp hiếu khi, néu ky sinh thì ở mức độ cơ thể.
5.3.3. Các học thuyết tiền hoá
Sự sáng tạo đặc biệt. Nhiều tôn giáo cho rằng các loài đều do Chúa tạo nên và chúng đã từng tồn tại một cách không đổi trên trái đất từ thế hệ này sang thế hệ khác. Theo quan điểm này, các đặc điểm thích nghỉ của cơ thể được truyền lại từ tổ tiên một cách y hệt như lúc mới được tạo ra. Các yếu tố cơ bản của học thuyết này không thé nghiên cứu kiểm nghiệm được. Các học thuyết tiễn hoá khác thừa nhận các đặc tính của loài có biến đổi và tất cả các loài hiện nay đều được bắt nguồn từ số ít sinh vật đơn giản vốn được hình thành từ các vật chất không sống từ hơn 3000 năm trước.
a. Thuyết tiền hoá của Lamac
Năm 1809 nhà động vật học người Pháp J.B.Lamac (Jean — Baptiste Lamarck) da cho xuất bản cuốn Triét hoc déng vat, trong dé éng da đề xuất cơ |
- Cấu tạo thành tế bào là xeluloza - Không bào thường lớn
- Ngoài nhân lớn đều có ở mọi tế bào còn có nhân con 6 một số tế bào
nhất định.
- Tế bào có cơ quan quang hợp là lục lạp.
~ Kiểu dinh dưỡng là tự dưỡng vô cơ (trừ một số cón có thêm dị dưỡng
hữu cơ).
- Sinh sản:
o Ở thực vật bậc thấp: Sinh sản vô tính bằng bào tử vô tính hoặc hữu tính;
Sinh sản hữu tính bằng bào tử hữu tính; Sinh sản dinh dưỡng.
o O thực vật bậc cao: Sinh sản băng hạt từ hạt trần đến hạt kín; Sinh sản dinh dưỡng.
+ Giới động vật
- Từ động vật đơn bào —> tập đoàn đơn bào —> đa bào chưa phân hoá —> đa bào phân hoá.
- _ Cấu tạo màng tế bào là lipoprotein.
- Dinh dưỡng: hoá dị dưỡng hữu cơ (một số có khả năng quang hợp) sống độc lập hô hấp hiếu khí, nếu ký sinh thì ở mức độ cơ thé.
5.3.3. Cac hoc thuyết tiền hoá
Sự sáng tạo đặc biệt. Nhiều tôn giáo cho rằng các loài đều do Chúa tạo nên và chúng đã từng tổn tại một cách không đổi trên trái đất từ thế hệ này sang thế hệ khác. Theo quan điểm này, các đặc điểm thích nghỉ của co thể được truyền lại từ tổ tiên một cách y hệt như lúc mới được tạo ra. Các yếu tố cơ bản của học thuyết này không thé nghiên cứu kiểm nghiệm được. Các học thuyết tiễn hoá khác thừa nhận các đặc tính của loài có biển đổi và tất cả các loài hiện nay đều được bắt nguồn từ số ít sinh vật đơn giản vốn được hình thành từ các vật chất không sống từ hơn 3000 năm trước.
a. Thuyết tiến hoá của Lamac
Năm 1809 nhà động vật học người Phỏp ẽ.B .Lamac (Jean — Baptiste Lamarck) đã cho xuất bản cuốn Triết học động vật, trong đó ông đã đề xuất cơ
chế giải thích sự tiễn hoá của các loài cao cấp từ những loài đơn giản hơn. Ông cho rằng: (1) các cơ quan của cơ thể có thê được phát triển và cải tiễn khi được sử dụng một cách lap di lap lại, còn nó sẽ bị yếu dần nêu không duoc str sung.
(2) Những biến đổi về câu trúc thu được trong đời sống của sinh vật được truyền lai cho con cai . Thi du Lamac tin rang cổ dài và chân trước của hươu cao cô được hình thành do tập quán vặt lá cây. Ông cho rằng tổ tiên của hươu cao cô là loại ngăn cỗ nhưng do phải thường xuyên vươn cổ ra dé hai lá cây nên qua nhiêu
thế hệ cô của chúng được dài thêm ra.
Ở một số khía cạnh nào đó học thuyết này có vẻ hấp dẫn song chưa có được bằng chứng thực nghiệm nào chứng minh. Các đặc tính di truyền của sinh vật được kiểm tra bởi các gen và người ta thấy không có cách nào để cầu trúc
AND tạo nên các gen bị thay đổi để phản ánh các hoạt động của một cá thẻ.
b. Thuyết tiên hoá của Darwin (Chọn lọc tự nhiên)
Một học thuyết tiền hoá chặt chẽ và có vẻ hợp lý lần đầu tiên được Dacuyn (Charles Darwin, 1809 — 1882) trình bày một cách chỉ tiết. Khi còn là một thanh niên ông được cử di hoc nganh y tai dai hoc Edinburgh va sau đó nghiên cứu
thần học tại Cambridge. Ông không phải là một sinh viên thành đạt nhưng rất
quan tâm đến lịch sử tự nhiện học ông đã khảo sát hơn mười năm tai Patagonia, Tiera del Fuego, Chile, Peru và nhiều đảo Thái Bình Dương kể cả một số đảo Galapagos. Những nghiên cứu kỹ lưỡng của ông về địa chất và lịch sử tự nhiên của các vùng này làm cho ông tin rằng những thay đổi có tính tiến hoá là hoàn toàn có khả năng xảy ra và sau đó đã dẫn ông tới chỗ đề xuất chọn lọc tự nhiên là một cơ chế chính của sự tiến hoá. Học thuyết của ông được công bố trong cuốn “Nguồn gốc các loài” vào năm 1859 đã dẫn đến một cuộc cách mạng trong suy nghĩ của mọi người và làm chuyển hướng nghiên cứu trong sinh học.
Học thuyết hiện đại của thuyết Đacuyn được gọi là học thuyết Đacuyn mới. Học thuyết này có thể tóm tắt như sau:
- Cac sinh vat sản sinh ra một lượng con cải nhiều hơn số lượng cá thể có thể sông sói. Một con êch cái Rana temporaria sản sinh ra khoảng chung 2000 trứng, trong số đó rất nhiều trững được thụ tinh và phát triển thành nòng |
84
-- -chế giải thích sự tiến hoá của các loài cao cấp từ những loài đơn giản hơn.Ông _.
cho răng: (1) các cơ quan của cơ thể có thể được phát triển và cải tiễn khi được sử dụng một cách lặp đi lặp lại, còn nó sẽ bị yếu dần nếu không được sử sụng.
(2) Những biến đổi về cấu trúc thu được trong đời sống của sinh vật được truyền lại cho con cái . Thí dụ Lamac tin rằng cổ dài và chân trước của hươu cao cô được hình thành do tập quán vặt la cay. Ông cho rằng tô tiên của hươu cao cô là loại ngăn cô nhưng do phải thường xuyên vươn cô ra đề hái lá cây nên qua nhiều
thế hệ cổ của chúng được dài thêm ra.
Ở một số khía cạnh nào đó học thuyết này có vẻ hấp dẫn song chưa có được băng chứng thực nghiệm nào chứng minh. Các đặc tính di truyền của sinh vật được kiểm tra bởi các gen và người ta thấy không có cách nào để cầu trúc AND tạo nên các gen bị thay đôi để phản ánh các hoạt động của một cá thé.
b. Thuyét tiền hoá của Darwin (Chọn lọc tự nhiên)
Một học thuyết tiến hoá chặt chẽ và có vẻ hợp lý lần đầu tiên được Đacuyn
(Charles Darwin, 1809 — 1882) trình bày một cách chỉ tiết. Khi còn là một thanh
niên ông được cử đi học ngành y tại dai hoc Edinburgh va sau do nghiên cửu thần học tại Cambridge. Ông không phải là một sinh viên thành đạt nhưng rất quan tâm đến lịch sử tự nhiện học ông đã khảo sát hơn mười năm tại Patagonia, Tiera del Fuego, Chile, Peru và nhiều đảo Thái Bình Dương kể cả một số đảo Galapagos. Những nghiên cứu kỹ lưỡng của ông về địa chất và lịch sử tự nhiên của các vùng này làm cho ông tin rằng những thay đổi có tính tiến hoá là hoàn toàn có khả năng xảy ra và sau đó đã dẫn ông tới chỗ đề xuất chọn lọc tự nhiên là một cơ chế chính của sự tiến hoá. Học thuyết của ông được công bố trong cuốn “Nguồn gốc các loài” vào năm 1859 đã dẫn đến một cuộc cách mạng trong suy nghĩ của mọi người và làm chuyển hướng nghiên cứu trong sinh học.
Học thuyết hiện đại của thuyết Đacuyn được gọi là học thuyết Đacuyn mới. Học thuyết này có thể tóm tắt như sau:
- Các sinh vật sản sinh ra một lượng con cái nhiều hơn số lượng cá thể có thể sống sót. Một con ếch cái Rana temporaria sản sinh ra khoảng chừng 2000 trứng, trong số đó rất nhiều trững được thụ tinh và phát triển thành nòng |
84
nọc. Tuy nhiên, ở hầu hết mọi nơi quần thể ếch trưởng thành dường như được duy trì một cách ổn định. Điều đó có nghĩa là mỗi cá thể đời con có một cơ hội sóng sót trung bình là rất thấp, chỉ khoảng chừng 0,01%. Tất cả các loài sinh sản hữu tính đều sản sinh ra một lượng cá thể con cái rất dư thừa mà phần lớn trong
số đó bị chết trước khi đạt đến được độ thành thục sinh dục.
- Các sinh vật khác nhau về cách thức mà sự sống còn của chúng bị tác động. Bắt cứ nghiên cứu nào về một loài đều phát hiện ra hàng loạt những khác
biệt về kích thước, màu sắc, hình dạng, chỉ tiết cấu trúc, sinh lý mà nhiều cái
trong số đó tác động tới sự sống còn của cá thể sinh vật. Nguồn biến dị này cần phải được xem xét.
- Phân lớn biến dị được kiểm soát bởi các gen. Có hàng ngàn ví dụ về biến dị mà cơ sở di truyền của nó đã được biết. Nhiều tính trạng đó đo di truyền theo kiểu Mendel, trong khi đó các tính trạng như chiều cao, khối lượng cơ thể phụ thuộc vào sự tương tác của các gen và môi trường.
- Chọn lọc tự nhiên giúp cho các loài luôn thích nghỉ. Từ các quan sát trên ta rút ra răng những sinh vật thích nghỉ tốt nhất là những cá thể có khả năng sông sót cao va dé lại hậu thế. Vì những biến dị là do các gen kiểm soát, nên các cá thê đời sau có được những đặc tính có lợi của bố mẹ và truyền lại những tính trạng này cho thế hệ tiếp theo. Quá trình đó được gọi là chọn lọc tự nhiên và nó sẽ đảm bảo cho các cá thể của một loài thích nghi được với môi trường sống.
- Loài mới chỉ được hình thành bằng sự cách li. Chọn lọc tự nhiên bản
thân nó không đủ giải thích là loài mới được hình thành ra sao. Loài mới chỉ được hình thành khi các quần thể của một loài bị cách ly và do đó chúng không
thê giao phối với nhau. Các quần thể cách li thích nghỉ với môi trường riêng của
mình và có thể phân hoá và cuối cùng hình thành nên loài mới. Có hai phương pháp cách ly khả dĩ đó là cach li dia ly va cách lì sinh thái.
c. Nguôn biến dị
Đề tiến hoá có thể xảy ra,tất nhiên phải có nguồn biến dị qua đó chọn lọc
tự nhiên có thê tác động. Nguồn biến dị quan trọng nhất là đột biến gen và đột biến nhiễm sắc thể. Như đã phác hoạ trong bài 32, đột biến gen là những biến
nọc. Tuy nhiên, ở hầu hết mọi nơi quần thê ếch trưởng thành dường như được
duy trì một cách ôn định. Điều đó có nghĩa là mỗi cá thể đời con có một cơ hội sóng sót trung bình là rất thấp, chỉ khoảng chừng 0,01%. Tắt cả các loài sinh sản hữu tính đều sản sinh ra một lượng cá thể con cái rất dư thừa mà phần lớn trong
số đó bị chết trước khi đạt đến được độ thành thục sinh dục.
- Các sinh vật khác nhau về cách thức mà sự sống còn của chúng bị tác động. Bắt cứ nghiên cứu nào về một loài đều phát hiện ra hàng loạt những khác
biệt về kích thước, màu sắc, hình dang, chi tiết cầu trúc, sinh ly ma nhiều cái trong số đó tác động tới sự sống còn của cá thể sinh vật. Nguồn biến dị này cần phải được xem xét.
- Phan lớn biến dị được kiểm soát bởi các gen. Có hàng ngàn ví dụ về
biến dị mà cơ sở di truyền của nó đã được biết. Nhiều tính trạng đó do di truyền
theo kiểu Mendel, trong khi đó các tính trạng như chiều cao, khối lượng cơ thé phụ thuộc vào sự tương tác của các gen và môi trường.
- Chọn lọc tự nhiên giúp cho các loài luôn thích nghỉ. Từ các quan sát trên ta rút ra rằng những sinh vật thích nghỉ tốt nhất là những cá thể có khả năng sống sót cao và đề lại hậu thế. Vì những biến di là đo các gen kiểm soát, nên các cá thể đời sau có được những đặc tính có lợi của bố mẹ và truyền lại những tính trạng này cho thế hệ tiếp theo. Quá trình đó được gọi là chọn lọc tự nhiên và nó sẽ đảm bảo cho các cá thể của một loài thích nghỉ được với môi trường sống.
- Loài mới chỉ được hình thành bằng sự cách lí. Chọn lọc tự nhiên bản thân nó không đủ giải thích là loài mới được hình thành ra sao. Loài mới chỉ được hình thành khi các quân thể của một loài bị cách ly và do đó chúng không
thể giao phối với nhau. Các quân thê cách li thích nghi với môi trường riêng của
mình và có thể phân hoá và cuỗi cùng hình thành nên loài mới. Có hai phương pháp cách ly khả di do 1a cach li dia ly va cach li sinh thai.
c. Nguồn biến dị
Đê tiên hoá có thê xảy ra,tât nhiên phải có nguồn biên dị qua đó chọn lọc tự nhiên có thể tác động. Nguồn biến dị quan trọng nhất là đột biến gen và đột
biến nhiễm sắc thể. Như đã phác hoạ trong bài 32, đột biến gen là những biến