THUYẾT TIẾN HÓA TỔNG HỢP: LỊCH SỬ, ĐỊNH ĐỀ, BẰNG CHỨNG, SỨC MẠNH - SINH HỌC - 2026

Các lý thuyết tổng hợp của sự tiến hóa , còn được gọi là lý thuyết tân Darwin hay tổng hợp hiện đại của sự tiến hóa, là một giả thuyết cho rằng đề xuất một mối liên hệ giữa lý thuyết của Darwin về chọn lọc tự nhiên và các lý thuyết của thừa kế bởi Gregor Mendel được đề xuất.

Lý thuyết này cung cấp các giải thích cho sự biến đổi của một loài do chọn lọc tự nhiên và sự phân chia loài thành các nhóm con riêng biệt (đặc điểm). Ông quan niệm tiến hóa là tổng hợp của các sự kiện ngẫu nhiên (đột biến và tái tổ hợp) và các sự kiện phi ngẫu nhiên như chọn lọc tự nhiên.

Darwin và Mendel (Nguồn: Hình ảnh gốc: không xác định. Sắp xếp bởi SteinBike thông qua Wikimedia Commons)

Trong thuyết tiến hóa tổng hợp, sự kiện tiến hóa cơ bản là sự thay đổi tần số xuất hiện của alen trong quần thể. Vì vậy, lý thuyết này dựa trên việc phân tích tất cả các yếu tố ảnh hưởng đến sự thay đổi tần số alen của quần thể, đó là: đột biến, chọn lọc và trôi dạt gen.

Lý thuyết này củng cố vai trò thiết yếu của chọn lọc tự nhiên là "động cơ" của quá trình tiến hóa, nhưng không giống như các lý thuyết tiến hóa đầu tiên, lý thuyết này dựa trên các yếu tố lý thuyết khác nhau để tạo điều kiện cho việc giải thích và phân tích.

Lịch sử

Để kể câu chuyện về thuyết tiến hóa tổng hợp, cần phải kể lại lịch sử của tiền nhân đã diễn ra để thuyết này có chỗ đứng trong giới khoa học.

Darwin và Wallace

Có thể nói rằng tất cả bắt đầu vào năm 1858 với các nhà tự nhiên học người Anh Charles Darwin và Alfred Wallace, những người đã độc lập đưa ra suy luận rằng chọn lọc tự nhiên là cơ chế chịu trách nhiệm về nguồn gốc của các biến thể kiểu hình và do đó, của sự đặc tả.

Alfred Wallace. Người dùng Tagishsimon trên en.wikipedia

Trong một số văn bản, người ta chỉ ra rằng cả hai tác giả đã trình bày một giả thuyết được gọi là "hậu duệ với sự biến đổi của chọn lọc tự nhiên", qua đó họ khẳng định 5 điều:

1. Tất cả các sinh vật sinh ra nhiều con cái hơn môi trường mà chúng sống có thể hỗ trợ
2. Sự biến đổi nội bộ cụ thể (trong cùng một loài) của hầu hết các tính trạng là cực kỳ phong phú
3. Cạnh tranh cho các nguồn lực hạn chế kết thúc trong một "cuộc đấu tranh sinh tồn"
4. Trong tự nhiên, có sự di truyền các tính trạng đã sửa đổi, tức là một số đặc điểm có thể được di truyền từ bố mẹ sang thế hệ con cái của họ.
5. Khi "sửa đổi" là đáng kể, điều này có thể dẫn đến sự tiến hóa hoặc sự xuất hiện của một loài mới

Cả hai nhà tự nhiên học đều ủng hộ lý thuyết của họ bằng những quan sát chi tiết về hồ sơ hóa thạch và các sinh vật sống trong môi trường tự nhiên của chúng.

Gregor Mendel

Gregor Mendel

Trong cùng một thập kỷ (1856), nhà sư người Áo Gregor Mendel đã thực hiện một loạt thí nghiệm với cây đậu, qua đó ông xác định rằng các nhân vật được di truyền là "thực thể vật chất" từ cha mẹ sang thế hệ con cháu.

Nhờ những khám phá của mình, Mendel đã có thể hình thành "quy luật di truyền các tính trạng", mô tả các nguyên tắc trội, phân li và phân bố độc lập của các gen, hiện là cơ sở cơ bản của di truyền học.

Có bằng chứng cho thấy Darwin đã đọc các tác phẩm do Mendel xuất bản cho Hiệp hội Lịch sử Tự nhiên Brünn vào giữa những năm 1860. Tuy nhiên, ông không đề cập đến chúng trong cuốn sách nổi tiếng Nguồn gốc của các loài, có lẽ vì ông không hiểu một cách chắc chắn. những gì sau đó đã đề cập đến.

Thuyết tân Darwin

Các tác phẩm của Mendel bị "xếp xó" cho đến đầu những năm 1900 và trở nên phổ biến kể từ đó. Các định luật của nó được áp dụng để giải quyết các vấn đề liên quan đến thừa kế sinh học, nhưng chúng dường như không có bất kỳ mối quan hệ nào với sinh học tiến hóa hoặc với các định đề của Darwin và Wallace.

Sự “ly hôn” rõ ràng này giữa hai cách tiếp cận là do những người “ủng hộ” hai lý thuyết đã không hình thành một tầm nhìn chung để phân tích sự biến đổi liên tục của các loài.

Năm 19018, nhà sinh vật học kiêm nhà thống kê Ronald Fisher đã sử dụng các công cụ thống kê thời bấy giờ để "hòa giải" những mâu thuẫn giữa ý tưởng của Darwin về chọn lọc tự nhiên và các thí nghiệm của Mendel về sự di truyền của các nhân vật.

Ronald Fisher. Xem trang cho tác giả

Sự ra đời của thuyết tân Darwin hay thuyết tiến hóa tổng hợp diễn ra dưới bàn tay của chính Ronald Fisher và một nhóm lớn các nhà sinh học lý thuyết, bao gồm Sewall Wright, John Haldane, và những người khác.

Sau đó, Theodosius Dobzhansky đã có những đóng góp quan trọng bằng cách chứng minh, thông qua các nghiên cứu dân số thực nghiệm, ảnh hưởng của chọn lọc tự nhiên đến sự biến đổi của quần thể tự nhiên bằng cách sử dụng tích hợp di truyền Mendel và lý thuyết nhiễm sắc thể.

Nhiều nhà khoa học khác, mặc dù một số hơn những nhà khoa học khác, đã tham gia vào quá trình tổng hợp của thuyết tiến hóa thịnh hành ngày nay, nhưng chỉ những người nổi bật nhất được đề cập ở đây.

Định đề của lý thuyết tổng hợp

Bộ xương của các loài linh trưởng lớn và trung bình. Người tải lên ban đầu là TimVickers tại Wikipedia tiếng Anh.

Thuyết tiến hóa tổng hợp hay "thuyết tiến hóa tổng hợp hiện đại" giải thích quá trình này theo nghĩa những thay đổi di truyền xảy ra trong quần thể và dẫn đến quá trình hình thành. Lý thuyết này định nghĩa tiến hóa là "những thay đổi trong tần số alen của một quần thể."

Theo đó, các cơ chế chỉ đạo quá trình tiến hóa dựa trên sự chọn lọc tự nhiên, được hỗ trợ bởi một số định đề được Darwin và Wallace suy ngẫm, đặc biệt là những định đề liên quan đến việc sản xuất quá nhiều con cái, sự biến đổi và di truyền của nó. của các tính năng.

Do đó, các yếu tố liên quan đến lý thuyết này là:

- Tỷ lệ đột biến

- Quá trình di chuyển

- Cơ hội hoặc trôi dạt gen

- Tái tổ hợp hoặc biến thể

- Chọn lọc tự nhiên

Đột biến

Tương tác giữa đột biến và chọn lọc tự nhiên. Wilfredor

Đột biến là những thay đổi xảy ra trong trình tự của các gen và thường tạo ra các kiểu hình khác nhau. Một số dạng đột biến có thể có hại hoặc có hại, nhưng những dạng khác có thể có lợi theo nhiều quan điểm (hoặc đơn giản là trung tính).

Các đột biến hoặc thay đổi trong trình tự DNA có thể được di truyền từ cha mẹ sang con cái của họ và là nguồn biến thể chính ở con cái.

Di cư

Quá trình di cư giữa các quần thể khác nhau của cùng một loài có thể làm tăng khả năng biến dị di truyền do sự xuất hiện của các alen mới vào tập hợp alen của quần thể, làm thay đổi tần số alen của quần thể.

Sự trôi dạt ngẫu nhiên hoặc di truyền

Tính ngẫu nhiên hay trôi dạt di truyền là một sự kiện di truyền làm thay đổi thành phần kiểu gen của quần thể do sự xuất hiện ngẫu nhiên của một biến đổi hiếm gặp, hoặc do mất đoạn, chuyển đoạn, đảo đoạn, nhân đôi, v.v., có thể kết thúc bằng sự biến mất của các alen. ít thường xuyên hơn.

Tái tổ hợp hoặc biến thể

Đây là quá trình xảy ra trong quá trình sinh sản hữu tính và liên quan đến sự kết hợp các nhiễm sắc thể của hai cá thể sinh sản để làm phát sinh một cá thể mới, có đặc điểm là có tổ hợp di truyền khác với tổ hợp di truyền của bố mẹ.

Thông qua quá trình này, có thể xảy ra hiện tượng mất đoạn, đảo đoạn, nhân đôi, chuyển đoạn, đa bội hóa …

Chọn lọc tự nhiên

Darwin đã điều tra loài chim sẻ Galapagos như một ví dụ về chọn lọc tự nhiên (Nguồn: Robert Taylor Pritchett qua Wikimedia Commons)

Chọn lọc tự nhiên là một "lực lượng" tạo ra những thay đổi về tần số gen giữa thế hệ này và thế hệ tiếp theo, tạo điều kiện cho sự sinh sản khác biệt của những cá thể "thích nghi tốt nhất".

Theo dự đoán của các mô hình “tân Darwin”, những thay đổi tiến hóa diễn ra từ từ, như Darwin đề xuất, có nghĩa là chúng diễn ra chậm, từ từ và liên tục trong mỗi dòng dõi xác định.

Chứng cớ

Sự can thiệp của nhân loại học đối với các hệ sinh thái đã cung cấp "các thí nghiệm tự nhiên" để làm bằng chứng cho các giả thuyết tân Darwin.

Ví dụ, loài bướm đêm Biston betularia là một loài động vật chân đốt có nhiều ở các khu vực nhiều cây cối ở Anh, nơi có hai dạng màu, một sáng và một tối, đã được phân biệt. Một gen duy nhất liên quan đến sự khác biệt giữa hai kiểu hình và alen màu sẫm được biết là trội.

Ảnh chụp một cặp betularia Biston (Nguồn: Theo Wikimedia Commons)

Tần số alen của dạng tối đã tăng lên đáng kể kể từ năm 1850, đặc biệt là ở các khu vực công nghiệp hóa hơn ở Manchester và Birmingham, được cho là một cơ chế "che giấu" để trốn tránh những kẻ săn mồi, tức là do chọn lọc tự nhiên.

Tần suất của dạng tối so với dạng sáng đã tăng từ 1 đến 90% trong vòng chưa đầy 100 năm, nhưng ở các khu vực kém công nghiệp hóa khác, dạng tối vẫn rất “hiếm”.

Điểm mạnh

Các loài thuộc chi Panthera. Omicroñ'R

Điểm mạnh chính của lý thuyết Neo-Darwinian liên quan đến ba nguyên tắc cơ bản: quan hệ nhân quả, hiệu quả và phạm vi.

Nhân quả xác định rằng cơ chế của chọn lọc tự nhiên đủ để thúc đẩy quá trình tiến hóa và các xu hướng quan sát được, tức là chọn lọc tự nhiên là động cơ chính để xác định.

Hiệu quả đề cập đến khả năng sinh vật tạo ra "tính mới trong tiến hóa" và loại bỏ những cá thể kém thích nghi trong quần thể, giống như "sự sống sót của những người khỏe mạnh nhất".

Phạm vi liên quan đến khả năng của cơ chế giải thích các quá trình cách mạng vi mô và cách mạng vĩ mô.

Những điểm yếu

Theo Frías (2010), những điểm yếu của thuyết tiến hóa tổng hợp có liên quan đến một số thiếu sót mà thuyết này mắc phải đối với một số quá trình hoặc sự kiện thường được liệt kê là “ngoại lệ đối với quy luật”.

Trong số những thiếu sót chính được tác giả đánh dấu là:

- Sự vắng mặt của liên kết giữa tế bào xôma và tế bào mầm (hữu tính) ở một số phyla động vật không xương sống, sự di truyền các biến dị thể bội và sự truyền gen theo chiều dọc

- Chuyển gen bên hoặc gen ngang sang sinh vật nhân thực qua trung gian vi khuẩn hoặc vi rút

- Thiếu khái niệm "tổng thể" về gen, thuyết xác định và thuyết giản lược di truyền

- DNA không mã hóa, biểu sinh và gen không được phiên mã

- Đột biến ngoại lai và nguồn gốc của sự phát triển

- Thông số giao cảm.

Người giới thiệu

1. Frías, L. (2010). Những thiếu sót trong thuyết tiến hóa tổng hợp. Nghiên cứu sinh học, 43 (3), 299-306.
2. Gardner, JE, Simmons, JE, & Snustad, DP (1991). Hiệu trưởng của Di truyền. Bản 8 '". John Wiley và các con trai.
3. Gould, SJ (1982). Học thuyết Darwin và sự mở rộng của thuyết tiến hóa. Khoa học, 216 (4544), 380-387.
4. Henderson, M. (2009). 50 ý tưởng về di truyền học mà bạn thực sự cần biết. Sách Quercus.
5. Kutschera, U., & Niklas, KJ (2004). Thuyết tiến hóa sinh học hiện đại: một sự tổng hợp mở rộng. Naturwissenschaosystem, 91 (6), 255-276.
6. Matsuda, H., & Ishii, K. (2001). Một lý thuyết tổng hợp về tiến hóa phân tử. Gen & hệ thống di truyền, 76 (3), 149-158.
7. Salisbury, FB (1971). Những nghi ngờ về thuyết tiến hóa tổng hợp hiện đại. Giáo viên Sinh học Hoa Kỳ, 33 (6), 335-354.
8. Solomon, EP, Berg, LR, & Martin, DW (2011). Sinh học (xuất bản lần thứ 9). Brooks / Cole, Cengage Learning: Hoa Kỳ.
9. Suzuki, DT, & Griffiths, AJ (1976). Giới thiệu về phân tích di truyền. WH Freeman và Công ty.
10. Watson, JD (2004). Sinh học phân tử của gen. Pearson Education Ấn Độ.