Giải thích sự hình thành đặc điểm thích nghi

VnHocTap.com giới thiệu đến các em học sinh lớp 12 bài viết Giải thích sự hình thành đặc điểm thích nghi, nhằm giúp các em học tốt chương trình Sinh học 12.

Nội dung bài viết Giải thích sự hình thành đặc điểm thích nghi:
1. Sự hoá đen của các loài bướm ở vùng công nghiệp Trong những năm cuối thế kỉ XIX và nửa đầu thế kỉ XX, ở các vùng công nghiệp thuộc châu u có hiện tượng chuyển từ màu trắng sang màu đen của hơn 70 loài bướm. “Màu đen công nghiệp” đã được nghiên cứu trên loài bướm sâu đo bạch dương (Biston betularia). Loài bướm này vốn có màu trắng đốm đen, hoạt động về đêm, ban ngày thường đậu yên trên thân cây bạch dương màu trắng, nhờ có nguy trang tốt làm cho chim ăn sâu khó phát hiện (hình 39). Hình 39. Bướm sâu đo bạch dương dạng đen và dạng trắng trên thân cây màu trắng và màu đen Năm 1848, ở vùng Manchetxtơ (Anh), lần đầu tiên người ta phát hiện một cá thể màu đen thuộc loại bướm này. Từ năm 1848 đến 1900, ở nhiều vùng công nghiệp miền Nam nước Anh, có nhiều bụi than từ ống khói nhà máy phun ra bám vào thân cây, tỉ lệ các cá thể màu đen trong quần thể đã lên tới 85% và đến giữa thế kỉ XX, tỉ lệ đó đạt 98%. Sự phân tích di truyền đã xác định dạng đen xuất hiện do một đột biến trội đa hiệu : vừa chi phối màu đen ở thân và cánh bướm vừa làm tăng sức sống của bướm.
Trong môi trường có bụi than, màu đen trở thành có lợi cho bướm vì chim ăn sâu khó phát hiện, vì vậy thể đột biến màu đen được chọn lọc tự nhiên giữ lại. Số cá thể màu đen được sống sót nhiều hơn, con cháu chúng ngày càng đông và thay thế dần dạng trắng. Trái lại, ở vùng nông thôn không có bụi than nhà máy, tỉ lệ dạng trắng vẫn cao hơn dạng đen. Như vậy, quá trình chọn lọc đã chọn lọc những biến dị có lợi phát sinh ngẫu nhiên trong quần thể. Sự hình thành đặc điểm thích nghi trên cơ thể sinh vật là kết quả một quá trình lịch sử, chịu sự chi phối của ba nhân tố chủ yếu : đột biến, giao phối, chọn lọc tự nhiên. 2. Sự tăng cường sức đề kháng của sâu bọ và vi khuẩn DDT đã diệt được giống rận truyền bệnh sốt vàng ở Italia năm 1944, nhưng đến năm 1948 nó không còn khả năng dập tắt dịch sốt do giống rận này truyền trên đất Tây Ban Nha. Đến năm 1954, ở Triều Tiên giống rận này không những không bị diệt khi phun DDT mà lại sinh sản nhanh. Đến năm 1957 thì DDT hoàn toàn mất hiệu lực đối với giống rận đó trên toàn cầu.
Tương tự như vậy, khi DDT được sử dụng lần đầu tiên trên thế giới, nó có hiệu lực rất mạnh trong việc diệt ruồi, muỗi, nhưng chỉ ít năm sau hiệu lực này giảm rất nhanh. Có phải là khi tiếp xúc với DDT các loài này đã tiếp thu đặc tính chống DDT và đặc tính này được tăng cường dần qua các thế hệ hay không ? Những dòng ruồi giấm được tạo ra trong phòng thí nghiệm chứng tỏ tỉ lệ sống sót khi xử lí DDT lần đầu tiên đã biến thiên từ 0% đến 100% tuỳ từng dòng. Khả năng chống DDT liên quan Với những đột biến hoặc những tổ hợp đột biến đã phát sinh từ trước. Trong môi trường có DDT thì những thể đột biến tỏ ra có ưu thế hơn, do đó chiếm tỉ lệ ngày càng cao. Giả sử tính kháng DDT là do 4 gen lặn a, b, c, d tác động bổ sung thì kiểu gen aaBBCCDD có sức chịu đựng kém hơn kiểu gen aabbCCDD, aabbccDD và sức đề kháng cao nhất thuộc về kiểu gen aabbccdd. Liều lượng DDT càng tăng nhanh thì áp lực chọn lọc càng mạnh, kiểu gen có sức đề kháng cao hơn càng nhanh chóng thay thế các kiểu gen có sức đề kháng kém. Khi ngùng xử lí DDT thì tỉ lệ dạng kháng DDT trong quần thể giảm dần vì trong môi trường không có DDT, chúng sinh trưởng, phát triển chậm hơn dạng bình thường. Nếu quần thể không có vốn gen đa hình thì khi hoàn cảnh sống thay đổi, sinh vật sẽ dễ dàng bị tiêu diệt hàng loạt, không có tiềm năng thích ứng. Tính đa hình về kiểu gen của quần thể giao phối giải thích vì sao khi dùng một loại thuốc trừ sâu mới, dù với liều cao cũng không hi vọng tiêu diệt được toàn bộ số sâu bọ cùng một lúc và vì sao phải biết sử dụng liều thuốc thích hợp. Tương tự như trên, các loại kháng sinh như penixilin, streptomixin lúc mới sử dụng chỉ cần một liều nhỏ đã có hiệu lực đối với các vi khuẩn gây bệnh, nhưng sau một số lần chúng ta dùng kháng sinh, nhiều loại vi khuẩn đã tỏ ra “quen thuốc”.