Những dấu vết như rãnh trên đáy biển của những sinh vật đơn bào khổng lồ ở vùng nước sâu có thể đem lại hiểu biết mới về nguồn gốc tiến hóa của động vật, nhà sinh vật học Mikhail "Misha" Matz, thuộc đại học Texas tại Austin, cho biết.
Matz và các đồng nghiệp gần đây đã phát hiện những sinh vật đơn bào có kích thước như quả nho cùng những dấu vết phức tạp của chúng trên đảy biển gần Bahamas. Đây là lần đầu tiên những sinh vật đơn bào được phát hiện để lại những dấu vết giống như động vật.
Phát hiện này rất có ý nghĩa, vì những rãnh hóa thạch tương tự được tìm thấy có niên đại từ thời tiền sử, khoảng 1.8 tỷ năm trước, được cho là của những động vật đa bào.
Matz, giáo sư sinh học, cho biết: “Nếu những sinh vật đơn bào khổng lồ xuất hiện 600 triêu năm trước và dấu vết của chúng bị hóa thạch, một nhà cổ sinh vật học ngày nay chắc chắn sẽ cho rằng dấu vết đó thuộc về một động vật đa bào đối xứng. Bây giờ chúng ta phải cân nhắc lại những ghi chép hóa thạch”.
Phát hiện của nhóm nghiên cứu được công bố trên tạp chí Current Biology trực tuyến.
Hầu hết các động vật, từ con người đến sau bộ, có hình dạng đối xứng hai bên, có nghĩa rằng có thể chia đôi chúng thành hai nửa giống hết nhau.
Động vật hai bên, hoặc “Bilateria”, xuất hiện trong ghi chép hóa thạch đầu kỷ Cambri 542 triệu năm trước, nhanh chóng phát triển thành các nhóm hoặc hệ động vật chính vẫn tồn tại đến ngày nay. Sự đa dạng hóa nhanh chóng này, gọi là bùng nổ Cambri, khiến bản thân Charles Darwin khó hiểu và vẫn là một trong những câu hỏi lớn nhất về tiến hóa của động vật cho đến ngày nay.
Rất ít hóa thạch còn tồn tại có thể là tổ tiên nguyên thủy của động vật đối xứng hai bên, và vẫn còn rất nhiều tranh cãi xung quanh những hóa thạch này. Dấu vết hóa thạch là bằng chứng được chấp nhận rộng rãi nhất về sự tồn tại của những động vật nguyên thủy này.
Matz giải thích: “Chúng ta thường cho rằng phải cần một cơ thể đối xứng để di chuyển theo một hướng dọc đáy biển và vì vậy để lại dấu vết. Bây giờ, chúng ta thấy rằng sinh vật đơn bào có thể để lại những dấu vết với độ phức tạp và hình dạng tương tự”.
Với phát hiện này, Matz và các đồng nghiệp tranh luận rằng dấu vết hóa thạch không thể được sử dụng như bằng chứng duy nhất để chứng minh rằng động vật đa bào tiến hóa từ thời nguyên thủy, chuẩn bị cho giai đoạn bùng nổ trong kỷ Cambri.
Matz cho biết: “Bản thân tôi cho rằng thời nguyên thủy hoàn toàn là triều đại của sinh vật đơn bào. Quan sát của chúng tôi mở ra một hướng mới để phân tích những ghi chép hóa thạch từ thời nguyên thủy”.
Ông cho biết sự xuất hiện của tất cả các hình dạng cơ thể động vật trong bùng nổ Cambri không chỉ là tạo tác của ghi chép hóa thạch. Rất có thể có những cơ chế khác tồn tại để giải thích cho nguồn gốc bùng nổ của các dạng cơ thể sống đa bào.
Phân tích ADN khẳng định rằng sinh vật đơn bào khổng lồ do Matz và các đồng nghiệp tìm thấy tại Bahamas là Gromia sphaerica, sinh vật này trước đây được biết tới có nguồn gốc từ biển Ả rập.
Họ không quan sát sinh vật đơn bào khổng lồ này khi hoạt động, và Matz cho biết chúng di chuyển rất chậm chạp. Mẫu vật trên đáy biển tại rất bền vững và không có điều kiện nào hoàn hảo hơn cho việc bảo quản những dấu vết này.
Matz cho biết sinh vật đơn bào di chuyển bằng cách đẩy những tua giống như chân, gọi là pseudopodia, từ bên trong tế bào ra bên ngoài theo nhiều hướng. Pseudopodia sau đó bám trên bùng theo một hướng và sinh vật lăn theo hướng đó và đẻ lại dấu vết.
Ông dự định sẽ quay trở lại địa điểm này trong tương lai để quan sát chuyển động của chúng và nghiên cứu các dấu vết khác dưới đáy biển.
Hình dạng cơ thể giống như bong bóng của sinh vật đơn bào khổng lồ này là một trong những cấu trúc cơ thể vĩ mô lâu đời nhất trên hành tinh này, tồn tại từ 1,8 tỷ năm trước.
Các bằng chứng tiến hóa chính là cơ sở để các nhà khoa học nghiên cứu mối liên hệ và quan hệ họ hàng giữa các loài sinh vật trên Trái Đất. Cùng tham khải bài học các bằng chứng tiến hóa trong chương trình sinh học 12 để hiểu rõ hơn sự đa dạng của loài và nguồn gốc và quá trinh tiến hóa của sinh vật.
1. Sơ đồ các bằng chứng tiến hóa
Sơ đồ các bằng chứng tiến hóa giúp các em dễ dàng ghi nhớ những thông tin quan trọng của bài học này. Mời các em cùng tham khảo mẫu sơ đồ mà VUIHOC đã sưu tầm được nhé!
2. Các bằng chứng tiến hóa trực tiếp: Hóa thạch
- Hóa thạch là những di tích của các sinh vật đã từng sinh sống trong các thời đại đại chất được lưu giữ lại trong các lớp đất đá của vỏ Trái Đất mà con người thu thập được.
- Đối với công việc nghiên cứu về sự tiến hóa thì hóa thạch là bằng chứng tiến hóa trực tiếp có ý nghĩa to lớn bởi:
+ Các nhà khoa học, nhà nghiên cứu sẽ dựa vào hóa thạch trong các lớp đất đá để suy luận ra lịch sử phát triển và diệt vong của các loài sinh vật
+ Căn cứ vào phương pháp đo độ phân rã của các nguyên tố phóng xạ để tìm ra số năm tuổi của hóa thạch và số tuổi của lớp đất đá chứa chúng. Ngoài ra, cũng có thể dựa vào phương pháp địa tầng học để xác định tương đối tuổi của lớp đất đá và suy ra tuổi của hóa thạch.
+ Hóa thạch cũng là tài liệu nghiên cứu lịch sử vỏ Trái Đất
Ví dụ: Hóa thạch tìm thấy ở Việt Nam
3. Các bằng chứng tiến hóa gián tiếp
3.1 Bằng chứng giải phẫu so sánh
- Là những bằng chứng dựa trên sự giống nhau về đặc điểm giải phẫu. Các loài có cấu tạo giải phẫu càng giống nhau chứng tỏ quan hệ họ hàng càng thân thuộc.
- Sự tương đồng về mặt giải phẫu chính là bằng chứng gián tiếp cho thấy rằng các sinh vật hiện nay có chung nguồn gốc tổ tiên
+ Cơ quan tương đồng: Phản ánh sự tiến hóa phân li ở sinh vật. Những cơ quan tương đồng đều nằm ở những vị trí tương ứng trên cơ thể, có cùng nguồn gốc trong quá trình phát triển phôi nên có cấu tạo giống nhau nhưng đến hiện nay chúng lại thực hiện những chức năng khác xa nhau.
Ví dụ: chi trước của một số loài động vật và con người, tuyến nọc độc ở rắn và tuyến nước bọt của các động vật khác, đôi mắt của cá và động vật lưỡng cư,...
+ Cơ quan tương tự: là những cơ quan khác nhau về nguồn gốc nhưng lại đảm nhiệm chức năng giống nhau nên có hình thái tương tự nhau. Cơ quan tương tự phản ánh những tiến hóa đồng quy.
Ví dụ: Cơ quan tiêu hóa của động vật có vú và con người, gai trên cây xương rồng và hoa hồng, mang của tôm và cá, chân của chuột chũi và dế chũi...
+ Cơ quan thoái hóa: Là các cơ quan phát triển không đầy đủ ở cơ thể trưởng thành. Nguyên nhân do điều kiện sống thay đổi, những cơ quan đó dần mất đi chức năng ban đầu và tiêu biến đi, chỉ còn lại một chút vết tích chứng minh nó đã từng tồn tại trên cơ thể.
3.2 Bằng chứng phôi sinh học
- Sự giống nhau trong phát triển phôi: Các loài thuộc nhóm hoặc phân loại khác nhau nhưng có sự giống nhau trong phát triển phôi là bằng chứng về nguồn gốc chung của chúng. Những đặc điểm đó càng giống nhau và kéo dài trong giai đoạn phát triển muộn của phôi chứng tỏ quan hệ họ hàng của chúng càng gần.
Ví dụ:
+ Phôi của cá, rùa, gà và các loài động vật có vú, con người đều trải qua giai đoạn có khe mang.
+ Tim phôi của các loài động vật có vú thời gian đầu cũng có 2 ngăn như tim cảu cá, về sau mới phát triển thành 4 ngăn.
- Định luật phát sinh sinh vật được nêu ra năm 1866 bởi Muller và Haeckel: " sự phát triển các thể lặp lại một cách rút gọn lịch sử phát triển của loài". Định luật này phản ánh mối quan hệ giữa sự phát triển cá thể và phát triển chủng loại, có thể vận dụng để xem xét các mối quan hệ họ hàng giữa các loài.
3.3 Bằng chứng địa lý sinh học
- Thông qua các dẫn liệu địa lý sinh vật học chứng tỏ:
+ Mỗi động vật, thực vật phát sinh trong một thời kỳ lịch sử nhất định, tại một vùng đất nhất định.
+ Từ trung tâm, các loài mở rộng phạm vi phân bố và tiến hóa theo con đường phân ly và thích nghi với những điều kiện địa lý, sinh thái khác nhau.
Tham khảo ngay bộ sổ tay ôn tập kiến thức và tổng hợp kỹ năng xử lý mọi dạng bài tập trong đề thi THPT Quốc Gia
3.4 Bằng chứng sinh học tế bào
- Hai nhà thực vật học M.Schleiden [1838] và T.Schwann [1839] đã nghiên cứu về cấu trúc tế bào động, thực vật, vi khuẩn và đưa ra học thuyết tế bào học:
+ Tế bào là đơn vị cơ bản tạo nên mọi cơ thể sống. Tất cả các sinh vật [thực vật, động vật, đơn bào] đều có cấu tạo từ tế bào.
+ Mọi tế bào đều sinh ra từ tế bào sống trước đó. Không có sự hình thành tế bào ngẫu nhiên từ chất vô sinh. Sự lớn lên, sinh sản của mọi cơ thể đa bào đều liên quan đến sự phân chia tế bào.
\=> Từ thuyết tế bào cho thấy mọi sinh vật đều có chung nguồn gốc.
3.5 Bằng chứng sinh học phân tử
- Cơ sở vật chất chủ yếu của sự sống trên Trái Đất là các đại phân tử axit nucleic và protein:
+ Các tế bào của các loài sinh vật hiện nay đều dùng chung một loại mã di truyền, phổ biến chung cho các loài.
+ Các bằng chứng về sinh học phân tử cho thấy sự thống nhất về cấu tạo và chức năng ADN, protein, mã di truyền.
+ Các loài có trình tự, tỉ lệ các axit amin, nucleotit càng giống nhau thì càng có quan hệ họ hàng gần gũi và ngược lại.
Đăng ký ngay để được các thầy cô ôn tập kiến thức và xây dựng lộ trình ôn thi tốt nghiệp THPT môn sinh đạt 9+ ngay từ bây giờ nhé!
PAS VUIHOC – GIẢI PHÁP ÔN LUYỆN CÁ NHÂN HÓA
Khóa học online ĐẦU TIÊN VÀ DUY NHẤT:
⭐ Xây dựng lộ trình học từ mất gốc đến 27+
⭐ Chọn thầy cô, lớp, môn học theo sở thích
⭐ Tương tác trực tiếp hai chiều cùng thầy cô
⭐ Học đi học lại đến khi nào hiểu bài thì thôi
⭐ Rèn tips tricks giúp tăng tốc thời gian làm đề
⭐ Tặng full bộ tài liệu độc quyền trong quá trình học tập
Đăng ký học thử miễn phí ngay!!
Trên đây là các bằng chứng tiến hóa cho thấy mối quan hệ họ hàng của các loài sinh vật trên Trái Đất. Những bằng chứng này chính là cơ sở để các nhà khoa học nghiên cứu về di truyền học hiện nay. Hy vọng với những chia sẻ của VUIHOC về bài học này, các em có thể hiểu rõ hơn về tiến hóa trong chương trình Sinh học 12. Để học thêm nhiều bài học, bài giảng để phục vụ việc ôn thi sinh tốt nghiệp THPT, các em hãy truy cập vào trang web của vuihoc hàng ngày nhé!