PHẦN SÁU: TIẾN HOÁ
CHƯƠNG I: BẰNG CHỨNG VÀ CƠ CHẾ TIẾN HOÁ
I. Các bằng chứng tiến hoá
1. Bằng chứng giải phẫu so sánh:
- Cơ quan tương đồng: Các cơ quan ở các loài khác nhau cùng bắt nguồn từ cùng một cơ quan ở một loài tổ tiên mặc dù hiện tại các cơ quan này giữ các chức năng khác nhau.
- Cơ quan tương tự: Những cơ quan thực hiện các chức năng như nhau nhưng không bắt nguồn từ cùng một ngồn gốc.
- Cơ quan thoái hoá: là cơ quan phát triển không đầy đủ ở cơ thể trưởng thành. Do điều kiện sống của loài thay đổi các cơ quan này mất dần chức năng ban đầu tiêu dần và chỉ để lại 1 vài vết tích xưa kia của chúng.
2. Bằng chứng phôi sinh học:
- Dựa vào quá trình phát triến của phôi là một trong các cơ sở đế xác định quan hệ họ hàng giữa các loài. Các loài có họ hàng càng gần gũi thì sự phát triến của phôi của chúng càng giống nhau và ngược lại.
3. Bằng chứng địa lý sinh vật học:
Sự gần gũi về mặt địa lý giúp các loài dễ phát tán các loài con cháu của mình.
4. Bằng chứng tế bào học và sinh học phân tử:
Các tế bào của tất cả các loài sinh vật hiện nay đều sử dụng chung một bộ mã di truyền, đều dùng cùng 20 loại axit amin đế cấu tạo nên prôtêin...chứng tỏ chúng tiến hoá từ một tố tiên chung.
Phân tích trình tự các axit amin của cùng một loại prôtêin hay trình tự các nuclêôtit của cùng một gen ở các loài khác nhau có thể cho ta biết mối quan hệ giữa các loài.
II. HỌC THUYẾT TIẾN HOÁ ĐACUYN
1. Nội dung chính
a) Biến dị:
- Các cá thể sinh ra trong cùng một lứa có sự sai khác nhau (biến dị cá thể) và các biến dị này có thể di truyền được cho đời sau.
- Tác động trực tiếp của ngoại cảnh hay của tập quán hoạt động ở động vật chỉ gây ra những biến đổi đồng loạt theo một hướng xác định tương ứng với điều kiện ngoại cảnh ít có ý nghĩa trong chọn giống và tiến hoá.
b) Chọn lọc:
- Chọn lọc tự nhiên: giữ lại những cá thể thích nghi hơn với môi trường sống và đào thải những cá thể kém thích nghi.
- Chọn lọc nhân tạo: giữ lại những cá thể có biến dị phù hợp với nhu cầu của con người và loại bỏ những cá thể có biến dị không mong muốn đồng thời có thể chủ động tạo ra các sinh vật có các biến dị mong muốn.
c) Nguồn gốc các loài: Các loài trên trái đất đều được tiến hoá từ một tố tiên chung.
2. Ý nghĩa của học thuyết Đacuyn
- Nêu lên được nguồn gốc các loài.
- Giải thích được sự thích nghi của sinh vật và đa dạng của sinh giới.
- Các quá trình chọn lọc luôn tác động lên sinh vật làm phân hoá khả năng sống sót và sinh sản của chúng qua đó tác động lên quần thế.
* Những điểm cơ bản của CLTN và CLNT
|
| CLTN | CLNT |
| Tiến hành | Môi trường sống | Do con người |
| Đối tượng | Các sinh vật trong tự nhiên | Các vật nuôi và cây trồng |
| Nguyên nhân | Do điều kiện môi trường sống khác nhau | Do nhu cầu khác nhau của con người |
| Nội dung | Những cá thế thích nghi với môi trường sống sẽ sống sót và khả năng sinh sản cao dẫn đến số lượng ngày càng tăng còn các cá thể kém thích nghi với môi trường sống thì ngược lại. | Những cá thể phù hợp với nhu cầu của con người sẽ sống sót và khả năng sinh sản cao dẫn đến số lượng ngày càng tăng còn các cá thể không phù họp với nhu cầu của con người thì ngược lại. |
| Thời gian | Tương đối dài | Tương đối ngắn |
| Kết quả | - Làm cho sinh vật trong tự nhiên ngày càng đa dạng phong phú. - Hình thành nên loài mới. Mỗi loài thích nghi với một môi trường sống nhất định. | - Làm cho vật nuôi cây trồng ngày càng đa dạng phong phú. - Hình thành nên các nòi thứ mới (giống mới). Mỗi dạng phù hợp với một nhu cầu khác nhau của con người. |
1. Tiến hoá nhỏ và tiến hoá lớn
- Tiến hoá nhỏ là quá trình biến đối cấu trúc di truyền của quần thế (biến đối về tần số alen và thành phần kiểu gen của quần thể).
- Sự biến đổi cấu trúc di truyền của quần thể đến một lúc làm xuất hiện sự cách li sinh sản với quần thế gốc —> hình thành loài mới.
- Tiến hoá nhỏ diễn ra trên quy mô nhỏ, trong phạm vi một loài.
- Tiến hoá lớn là quá trình biến đôi trên quy mô lớn, trải qua hàng triệu năm, làm xuất hiện các đơn vị phân loại trên loài như: chi, họ, bộ, lớp, ngành.
2. Nguồn biến dị di truvền của quần thể
- Nguồn nguyên liệu cung cấp cho quá trình tiến hoá là các biến dị di truyền và do di nhập gen.
- Biến dị di truyền gồm: Biến dị đột biến (biến dị sơ cấp) và biến dị tổ hợp (biến dị thứ cấp)
3. Các nhân tố tiến hoá
Đột biến
- Đột biến làm thay đổi tần số alen và thành phần kiểu gen trong quần thể —> là nhân tố tiến hoá.
- Đột biến đối với từng gen là nhỏ từ \(10^{-6} - 10^{-4}\) nhưng trong cơ thể có nhiều gen nên tần số đột biền về một gen nào đó lại rất lớn.
- Đột biến gen cung cấp nguồn nguyên liệu sơ cấp cho quá trình tiến hoá.
Di - nhập gen.
- Di nhập gen là hiện tuợng trao đổi các cá thể hoặc giao tử giữa các quần thể.
- Di nhập gen làm thay đối thành phần kiếu gen và tần số alen của quần thế, làm xuất hiện alen mới trong quần thể.
Chọn lọc tự nhiên (CLTN).
- CLTN là quá trình phân hoá khả năng sống sót và sinh sản của các cá thế với các kiếu gen khác nhau trong quần thể.
- CLTN tác động trực tiếp lên kiểu hình và gián tiếp làm biến đổi tần số kiểu gen, tần số alen của quần thể.
- CLTN quy định chiều hướng tiến hoá. CLTN là một nhân tố tiến hoá có hướng.
Các yếu tố ngẫu nhiên.
- Làm thay đổi tần số alen theo một hướng không xác định.
- Sự biến đối ngẫu nhiên về cấu trúc di truyền hay xảy ra với những quần thế có kích thước nhỏ
Giao phối không ngẫu nhiên (giao phối có chọn lọc, giao phối cận huyết, tự phối).
- Giao phối không ngẫu nhiên không làm thay đối tần số alen của quần thế nhưng lại làm thay đối thay đổi thành phần kiểu gen theo hướng tăng dần thể đồng hợp, giảm dần thể dị hợp.
- Giao phối không ngẫu nhiên làm nghèo vốn gen của quần thể, giảm sự đa dạng di truyền.
IV. QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH QUẦN THỂ THÍCH NGHI
1. Khái niệm: Các đặc điểm giúp sinh vật thích nghi với môi trường làm tăng khả năng sống sót và sinh sản của chúng.
2. Đặc điếm của quần thế thích nghi
- Hoàn thiện khả năng thích nghi của các sinh vật trong quần thế từ thế hệ này sang thế hệ khác.
- Làm tăng số lượng cá thể có kiểu gen quy định kiểu hình thích nghi trong quần thể từ thế hệ này sang thế hệ khác
3. Quá trình hình thành quần thế thích nghi
- Quá trình hình thành quần thế thích nghi: là quá trình làm tăng dần số lượng sổ lượng cá thể có kiêu hình thích nghi và nếu môi trường thay đối theo một hướng xác định thì khả năng thích nghi sẽ không ngừng được hoàn thiện. Quá trình này phụ thuộc vào quá trình phát sinh đột biến và tích luỹ đột biến; quả trình sinh san; áp lực CLTN.
- Vai trò của CLTN: CLTN đóng vai trò sàng lọc và làm tăng số lượng cá thê có KH thích nghi tồn tại sẵn trong quần thể cũng như tăng cường mức độ thích nghi của các đặc điểm bằng cách tích lũy các alen tham gia qui định các đặc điểm thích nghi.
- Sự hợp lí tương đối của các đặc điếm thích nghi: Các đặc điểm thích nghi chỉ mang tính tương đối vì trong môi trường này thì nó có thể là thích nghi nhưng trong môi trường khác lại có thế không thích nghi. Vì vậy không thể có một sinh vật nào có nhiều đặc điểm thích nghi với nhiều môi trường khác nhau.
V. LOÀI
1. Khái niệm: Loài sinh học là một hoặc một nhóm quần thế gồm các cá thế có khả năng giao phối với nhau trong tự nhiên và sinh ra con có sức sống, có khả năng sinh sản và cách li sinh sản với các nhóm quần thể khác
2. Các tiêu chuẩn phân biệt 2 loài
- Tiêu chuẩn hình thái
-Tiêu chuẩn hoá sinh
-Tiêu chuẩn cách li sinh sản
Để phân biệt hai quần thể thuộc hai loài khác nhau hay cùng một loài sử dụng tiêu chuẩn cách li sinh sản là chính xác nhất. Trường hợp hai quần thể có đặc điểm hình thái giống nhau, cùng sống trong khu vục địa lí. Không giao phối với nhau hoặc có giao phối nhưng lại sinh ra đời con bất thụ thuộc hai quần thế đó thuộc hai loài khác nhau.
3. Các cơ chế cách li sinh sản giữa các loài
- Cơ chế cách li là chướng ngại vật làm cho các sinh vật cách li nhau
- Cách li sinh sản là các trở ngại (trên cơ thể sinh vật) sinh học ngăn cản các cá thể giao phối với nhau hoặc ngăn cản việc tạo ra con lai hữu thụ ngay cả khi các sinh vật này cùng sống một chỗ 2. Các hình thức cách li sinh sản
|
| Cách li trước hợp tử | Cách li sau hợp tử |
| Khái niệm | Những trở ngại ngăn cản sinh vật giao phối với nhau | Những trở ngại ngăn cản việc tạo ra con lai hoặc ngăn cản tạo ra con lai hữu thụ |
| Đặc điểm | - Cách li nơi ở các cá thể trong cùng một sinh cảnh - Cách li tập tính các cá thể thuộc các loài có những tập tính giao phối riêng biệt. - Cách li mùa vụ các cá thể thuộc các loài khác nhau có thể sinh sản vào các mùa vụ khác. - Cách li cơ học: các cá thể thuộc các loài khác nhau không tương thích về cơ quan sinh sản | Con lai có thể sống nhưng không sinh sản hữu tính do khác biệt về cấu trúc di truyền, mất cân bằng gen giảm khả năng sinh sản. Cơ thể bất thụ hoàn toàn |
1. Hình thành loài khác khu vực địa lý.
- Vai trò của cách ly địa lỷ trong quá trình hình thành loài mới.
+ Cách ly địa lý là những trở ngại địa lý làm cho các cá thể của các quần thể bị cách ly và không thể giao phối với nhau.
+ Các ly địa lý có vai trò duy trì sự khác biệt về vốn gen giữa các quần thế do các nhân tố tiến hóa tạo ra.
- Do các quần thể được sống cách biệt trong nhưng khu vực địa lý khác nhau nên chọn lọc tự nhiên và các nhân tố tiến hóa khác có thê tạo nên sự khác biệt về vốn gen giữa các quần thê khi sự khác biệt về di truyền giữa các quần thể được tích tụ dẫn đến xuất hiện sự cách ly sinh sản thì loài mới được hình thành.
2. Hình thành loài cùng khu vực địa lí:
Hình thành loài bằng cách li tập tỉnh:
Các cá thể của 1 quần thể do đột biến có được KG nhất định làm thay đối 1 số đặc diêm liên quan tới tập tính giao phối thì những cá thể đó sẽ có xu hướng giao phối với nhau tạo nên quần thể cách li với quần thể gốc. Lâu dần, sự khác biệt về vốn gen do giao phối không ngẫu nhiên cũng như các nhân tố tiến hoá khác cùng phối hợp tác động có thể sẽ dấn đến sự cách li sinh sản và hình thành nên loài mới.
Hình thành loài bằng cách li sinh thái:
Hai quần thế của cùng một loài sống trong 1 khu vực địa lí nhưng ở hai ố sinh thái khác nhau thì lâu dần có thể dẫn đến cách li sinh sản và hình thành loài mới.
Hình thành loài nhờ lai xa và đa bội hoá
VII. TIẾN HÓA LỚN
Là quá trình biến đối trên qui mô lớn, trải qua hàng triệu năm làm xuất hiện các đơn vị phân loại trên loài.
Đặc điếm về sự tiến hoá của sinh giới:
- Các loài sinh vật đều tiến hoá từ tổ tiên chung theo kiểu tiến hoá phân nhánh tạo nên sinh giới vô cùng đa dạng.
- Các nhóm loài khác nhau có thể được phân loại thành các nhóm phân loại: Loài - Chi - Họ - Bộ - Lớp - Ngành - Giới.
- Tốc độ tiến hoá hình thành loài ở các nhóm sinh vật khác nhau.
- Một số nhóm sinh vật đã tiến hoá tăng dần mức độ to chức cơ thê từ đơn giản đến phức tạp - Một số khác lại tiến hoá theo kiếu đơn giản hoá mức độ to chức cơ thế.
VIII. NGUỒN GỐC SỰ SỐNG
1. Tiến hóa hóa học
- Quá trình hình thành các chất hừu cơ đơn giản tù’ các chất vô cơ.
- Quá trình trùng phân tạo nên các đại phân tử hữu cơ.
- Cơ chế nhân đôi ADN, tổng hợp ARN.
- Cơ chế dịch mã tổng họp Protein.
2. Tiến hóa tiền sinh học
- Các đại phân tử xuất hiện trong nước và tập trung với nhau, các phân tử lipit do đặc tính kị nước sẽ hình thành lớp màng bao bọc các đại phân tử hữu cơ => giọt nhỏ (Côaxecva). Các Côaxecv có khả năng trao đối chất, khả năng phân chia và duy trì thành phần hoá học được CLTN giữ lại hình thành các tế bào sơ khai.
- Từ các tế bào sơ khai qua quá trình tiến hóa sinh học hình thành các loài ngày nay.
IX. SỰ PHÁT TRIỂN SỰ SỐNG QUA CÁC ĐẠI ĐỊA CHẤT
Định nghĩa Hóa thạch là di tích của sinh vật sống trong các thời đại trước, tồn tại trong các lớp đất đá.
Sự hình thành hóa thạch: Sinh vật chết đi, phần mềm bị phân hủy, phần cứng còn lại trong đất. Đất bao phủ ngoài tạo khoảng trống. Các chất khoáng lấp đầy khoảng trống, hình thành hóa thạch. Sinh vật được bảo tồn nguyên vẹn trong băng, hố phách, không khí khô...
Ỷ nghĩa hóa thạch:
- Xác định được lịch sử xuất hiện, phát triển, diệt vong của sinh vật.
- Xác định tuổi của các lóp đất đá chứa chúng và ngược lại.
- Nghiên cứu lịch sử của vỏ quả đất.
=> Chia làm 5 đại: Thái cổ, Nguyên sinh, cố sinh, Trung sinh, Tân sinh.
X. SỰ PHÁT SINH LOÀI NGƯỜI
1. Quá trình phát sinh loài người hiện đại.
Bằng chứng về nguồn gốc động vật của loài người
a. Sự giống nhau giữa người và thú.
- Bộ xương gồm các phần tương tự, nội quan...có lông mao, răng phân hóa (cửa, nanh, hàm), đẻ con và nuôi con bằng sữa.
- Cơ quan thoái hóa: ruột thừa, nếp thịt ở khóe mắt....
- Phát triến phôi người lặp lại các giai đoạn phát triển của động vật. Hiện tượng lại giống...
--> Chứng tỏ người và thú có chung 1 nguồn gốc.
Thuộc lóp thủ (Mammalia) Bộ linh trưởng (Primates)- Họ người (Homonidae)- Chi người (Homo)- Loài người (Homo sapiens)
2. Các dạng vượn người hóa thạch và quá trình hình thành loài người.
- Từ loài vượn người cổ đại Tiến hóa hình thành nên chi Homo để rồi sau đó tiếp tục tiến hóa hình thành nên loài người H.Sapiens (H.habilis -> H.erectus -> H.sapiens)
3. Người hiện đại và sự tiến hóa văn hóa
Người hiện đại có đặc điếm: Bộ não lớn trí tuệ phát triến.
Có tiếng nói phép phát triển tiếng nói.
Bàn tay với các ngón tay linh hoạt giúp chế tạo và sử dụng công cụ lao động...
=> Có được khả năng tiến hóa văn hóa: Di truyền tín hiệu thứ 2 (truyền đạt kinh nghiệm...)—> XH ngày càng phát triển (từ công cụ bằng đá—> sử dụng lửa—> tạo quần áo—> chăn nuôi, trồng trọt....KH,CN
- Nhờ có tiến hóa văn hóa mà con người nhanh chóng trở thành loài thống trị trong tự nhiên, có ảnh hưởng nhiều đến sự tiến hóa của các loài khác và có khả năng điều chỉnh chiều hướng tiến hóa của chính mình.
PHẦN BẢY : SINH THÁI HỌC
CHƯƠNG I. CÁ THỂ VÀ QUẦN THẾ SINH VẬT
I. MÔI TRƯỜNG VÀ CÁC NHÂN TỐ SINH THÁI
Khải niệm: Môi trường sống của sinh vật là hao gồm tất cả các nhân tố xung quanh sinh vật, có tác động trực tiếp hoặc gián tiếp làm ảnh hưởng tới sự tồn tại, sinh trưởng, phát triền và mọi hoạt động của sinh vật.
Phân loại: Môi trường nước, Môi trường đất, môi trường không khi, Môi trường sinh vật
Các nhân tố sinh thái
- Nhân tổ sinh thái vô sinh: (nhân tố vật lí và hóa học) khí hậu, thổ nhưỡng, nước và địa hình.
- Nhân tố hữu sinh: vi sinh vật, nấm, động vật, thực vật và con người.
Giới hạn sinh thái.
Giới hạn sinh thái: là khoảng giá trị xác định của một nhân tố sinh thái mà trong khoảng đó sinh vật có thể tồn tại và phát triến.
- Khoảng thuận lợi: là khoảng của các nhân tố sinh thái ở mức độ phù họp cho sinh vật sinh thực hiện các chức năng sống tốt nhất
- Khoảng chống chịu: khoảng của các nhân tố sinh thái gây ức chế cho hoạt động sống của sinh vật.
Ổ sinh thái: Là không gian sinh thái mà ở đó những điều kiện môi trường quy định sự tồn tại và phát triến không hạn định của cá thế của loài.
- Ổ sinh thái gồm: ổ sinh thái riêng và ổ sinh thái chung
- Sinh vật sống trong một ổ sinh thái nào đó thì thường phản ánh đặc tính của ổ sinh thái đó thông qua những dấu hiệu về hình thái của chúng
- Nơi ở: là nơi cư trú của một loài
Sự thích nghi của sinh vật với môi trường sống.
Thích nghỉ của sinh vật với ánh sáng
- Thực vật thích nghi khác nhau với điều kiện chiếu sáng của môi trường. Có hai nhóm cây chính: cây ưa sáng và cây ưa bóng
- Động vật:đùng ánh sáng đế định hướng, hình thành hướng thích nghi: ưa hoạt động ban ngày và ưa hoạt động ban đêm.
Thích nghi của sinh vật với nhiệt độ:
- Quy tắc về kích thước cơ thế: Động vật đăng nhiệt vùng ôn đới cỏ kích thước > động vật cùng loài ở vùng nhiệt đới
- Quy tắc về kích thước các bộ phận tai, mũi, chi
II. QUẦN THỂ SINH VẬT VÀ CÁC MỐI QUAN HỆ GIỮA CÁC CÁ THỂ TRONG QUẦN THỂ
1. Quần thể sinh vật và quá trình hình thành quần thể sinh vật
Quần thế sinh vật: Là tập hợp các cá thể cùng loài, cùng sinh sống trong một khoảng không gian xác định, vào một thời gian nhất định, có khả năng sinh sản và tạo ra thế hệ mới
Quá trình hình thành quần thế sinh vật: Cá thể phát tán -> môi trường mới -> CLTN tác động -> cá thể thích nghi quần thể
2. Quan hệ giữa các cá thể trong quần thế sinh vật
Quan hệ hỗ trợ: quan hệ giữa các cá thể cùng loài nhằm hỗ trợ nhau trong các hoạt động sống
- Ví dụ: hiện tượng nối liền rễ giữa các cây thông
- Ý nghĩa:
+ đảm bảo cho quần thể tồn tại ổn định
+ khai thác tối ưu nguồn sống
+ tăng khả năng sống sót và sinh sản
Quan hệ cạnh tranh: quan hệ giữa các cá thể cùng loài cạnh tranh nhau trong các hoạt động sống.
- Ví dụ: thực vật cạnh tranh ánh sang, động vật cạnh tranh thức ăn,nơi ở,bạn tình.
- Ý nghĩa:
+ duy trì mật độ cá thể phù hợp trong quần thể
+ đảm bảo và thúc đẩy quần thể phát triển
III. CÁC ĐẶC TRƯNG CƠ BẢN CỦA QUẦN THỂ
1. Tỉ lệ giới tính
Tỉ lệ giới tính: là tỉ lệ giữa số lượng các thể đực và cái trong quần thể
Tỉ lệ giới tính thay đổi và chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố như: môi trường sống, mùa sinh sản, sinh lý...
Tỉ lệ giới tính của quần thể là đặc trưng quan trọng đảm bảo hiệu quả sinh sản của quần thể trong điều kiện môi trường thay đối.
2. Nhóm tuổi
Quần thể có các nhóm tuổi đặc trung nhưng thành phần nhóm tuổi của quần thể luôn thay đổi tùy thuộc vào từng loài và điều kiện sống của môi trường.
3. Sự phân bố cá thể
Có 3 kiểu phân bố: Phân bố theo nhóm, Phân bố đồng đều, Phân bố ngẫu nhiên
4. Mật độ cá thể
Mật độ các thế của quần thê là số lượng các thế trên một đơn vị diện tích hay thế tích của quần thể.
Mật độ cá thể có ảnh hưởng tới mức độ sử dụng nguồn sống trong môi trường, tới khả năng sinh sản và tử vong của cá thế.
5. Kích thước của quần thể sinh vật
- Kích thước của của quần thể là sổ lượng cá thể đặc trưng (hoặc khối lượng hay năng lượng tích lũy trong các cá thể) phân bố trong khoảng không gian của quần thể.
- Ví dụ: quần thể voi 25 con, quần thể gà rùng 200 con.
- Kích thước tối thiếu là số lượng cá thế ít nhất mà quần thế cần có đế duy trì và phát triên
- Kích thước tối đa là giới hạn cuối cùng về số lượng mà quần thể có thể đạt được, phù hợp với khả năng cung cấp nguồn sống của môi trường
- Những nhân tố ảnh hưởng tới kích thước của quần thế sinh vật
Mức độ sinh sản của quần thế: Là số lượng cá thể của quần thể được sinh ra trong 1 đơn vị thời gian
Mức tử vong của quần thế: Là sổ lượng cá thể của quần thể bị chết trong 1 đơn vị thời gian
Phát tán cá thể của quần thể: Xuất cư là hiện tượng 1 số cá thể rời bỏquần thể đến nơi sống mới. Nhập cư là hiện tượng 1 số cá thể nằm ngoài quần thể chuyển tới sống trong quần thể
6. Tăng trưởng của quần thế
- Điều kiện môi trường thuận lợi: Tăng trưởng theo tiềm năng sinh học (đường cong tăng trưởng hình chừ J)
- Điều kiện môi trường không hoàn toàn thuận lợi: Tăng trưởng của quần thể giảm (đường cong tăng trưởng hình chữ S)
- Tăng trưởng của quần thế Người: Dân số thế giới tăng trưởng liên tục trong suốt quá trình phát triển lịch sử. Dân số tăng nhanh là nguyên nhân chủ yếu làm cho chất luợng môi truờng giảm sút, ảnh hưởng đến chất lượng cuộc sống của con người.
IV. BIẾN ĐỘNG SỐ LƯỢNG CÁ THẾ CỦA QUÀN THẾ
1.Khái niệm
Biến động số lượng cá thế của quần thế là sự tăng hoặc giảm số lượng cá thế
2. Các hình thức biến động số lượng cá thể
Biến động theo chu kỳ: biến động xảy ra do những thay đối có chu kỳ của điều kiện môi trường
Biến động số lượng không theo chu kỳ: biến động xảy ra do nhừng thay đối bất thường của môi trường tự nhiên hay do hoạt động khai thác tài nguyên quá mức của con người gây nên
3. Nguyên nhân gây biến động số lượng cá thế của quần thế
Do thay đổi của các nhân tố sinh thái vô sinh (khí hậu, thổ nhường)
Do sự thay đổi các nhân tổ sinh thái hữu sinh (cạnh tranh giữa các cá thể cùng đàn, số lượng kẻ thù ăn thịt)
4. Sự điều chỉnh số lượng cá thể của quần thể
- Quần thể sống trong môi trường xác định luôn có xu hướng tự điều chỉnh số lượng cá thể bằng cách làm giảm hoặc làm tăng số lượng cá thể của quần thể
- Điều kiện sống thuận lợi -> quần thế tăng mức sinh sản + nhiều cá thế nhập cư tới -> kích thước quần thể tăng.
- Điều kiện sống không tuân lợi -> quần thế giảm mức sinh sản + nhiều cá thế xuất cư -> kích thước quần thể giảm.
5. Trạng thái cân bằng của quần thế
Trạng thái cân bằng của quần thể là trạng thái số lượng cá thể ổn định và cân bằng với khả năng cung cấp nguồn sống của môi trường.
CHƯƠNG II. QUẦN XÃ SINH VẬT
I. QUẦN XÃ SINH VẬT VÀ MỘT SỐ ĐẶC TRƯNG CƠ BẢN CỦA QUẦN XÃ
1. Khái niệm về quần xã sinh vật:
Quần xã sinh vật là một tập hợp các quần thể sinh vật thuộc nhiều loài khác nhau, cùng sống trong một không gian và thời gian nhất định.
- Các sinh vật trong quần xã gắn bó với nhau nhu một thể thống nhất do vậy Ọuần xã có cấu trúc tương đối ổn định.
- Các sinh vật trong quần xã thích nghi với môi trường sống của chúng.
2. Một số số đặc trưng cơ bản của quần xã.
. Đặc trưng về thành phần loài trong quần xã.
Thể hiện qua: số lượng loài và số lượng cá thể của mồi loài: là mức độ đa dạng của quần xã, biểu thị sự biến động, ốn định hay suy thoái của quần xã.
* Loài ưu thế và loài đặc trưng
- Loài ưu thế là loài có số lượng cá thể nhiều, sinh khối lớn hoặc do hoạt động của chúng mạnh.
- Loài đặc trưng là loài chỉ có ở một quần xã nào đó hoặc loài có số lượng nhiều hơn han các loài khác trong quần xã.
Đặc trưng về phân bố cá thế trong không gian của quần xã
- Phân bố theo chiều thẳng đứng
- Phân bố theo chiều ngang
3. Quan hệ giũa các loài trong quần xã.
Các mối quan hệ sinh thái: Gồm quan hệ hỗ trợ và đối kháng
- Quan hệ hỗ trợ đem lại lợi ích hoặc ít nhất không có hại ho các loài khác gồm các mối quan hệ: Cộng sinh, hội sinh, hợp tác
- Quan hệ đối kháng là quan hệ giữa một bên là loài có lợi và bên kia là loại có hại, gồm các mối quan hệ: Cạnh tranh, ký sinh, ức chế, cảm nhiễm, sinh vật này ăn sinh vật khác
Hiện tượng khống chế sinh học: Khống chế sinh học là hiện tượng số lượng cá thế của một loài bị khống chế ở một mức nhất định do quan hệ hồ trợ hoặc đổi kháng giữa các loài trong quần xã
II. DIỄN THẾ SINH THÁI
1. Khái niệm về diễn thế sinh thái
Diễn thế sinh thái là quá trình biến đổi tuần tự của quần xã qua các giai đoạn tương ứng với sự biến đổi của môi trường.
2. Các loại diễn thế sinh thái
Diễn thế nguvên sinh
- Diễn thế nguyên sinh là diễn thế khởi đầu từ môi trường chưa có sinh vật.
- Quá trình diễn thế diễn ra theo các giai đoạn sau:
+ Giai đoạn tiên phong: Hình thành quần xã tiên phong
+ Giai đoạn giữa:giai đoạn hỗn hợp, gồm các quần xã thay đổi tuần tự
+ Giai đoạn cuối: Hình thành quần xã ổn định
Diễn thế thứ sinh:
- Diễn thế thứ sinh là diễn thế xuất hiện ở môi trường đã có một quần xã sinh vật sống.
- Quá trình diễn thể diễn ra theo sơ đồ sau:
+ Giai đoạn đầu: Giai đoạn quần xã ổn định
+ Giai đoạn giữa: Giai đoạn gồm các quần xã thay đổi tuần tự.
+ Giai đoạn cuối: Hình thành quần xã ổn đinh khác hoặc quần xã bị suy thoái.
3. Nguyên nhân gây ra diễn thế
Nguyên nhân bên ngoài: Do tác động mạnh mẽ của ngoại cảnh lên quần xã.
Nguyên nhân bên trong: sự cạnh trang gay gắt giữa các loài trong quần xã.
4. Tầm quan trọng của việc nghiên cứu diễn thế sinh thái:
Nghiên cứu diễn thế sinh thái giúp chúng ta có thể hiểu biết được các quy luật phát triển của quần xã sinh vật, dự đoán đước các quần xã tồn tại trước đó và quần xã sẽ thay thế trong tương lai. Từ đó cỏ thê chủ động xây dựng kế hoạch trong việc bảo vệ và khai thác hợp lí các nguồn tài nguyên thiên nhiên. Đồng thời, có thể kịp thời đề xuất các biện pháp khắc phục những biến đổi bất lợi của môi trường, sinh vật và con người.
III. HỆ SINH THÁI
1. Khái niệm hệ sinh thái
Hệ sinh thái bao gồm quần xã sinh vật và sinh cảnh VD: Hệ sinh thái ao hồ,đồng mộng, rùng.........
Hệ sinh thái là một hệ thống sinh học hoàn chỉnh và tương đối ổn định nhờ các sinh vật luôn tác động lẫn nhau và đồng thời tác động qua lại với các thành phần vô sinh
Trong hệ sinh thái, trao đổi chất và năng lượng giữa các sinh vật trong nội bộ quần xã và giữa quần xã - sinh cảnh chúng biểu hiện chức năng của một tổ chức sống.
2. Các thành phấn cấu trúc của hệ sinh thái
Gồm có 2 thành phần
Thành phần vô sinh (sinh cảnh)
+ Các yếu tố khí hậu
+ Các yếu tố thổ nhưỡng
+ Nước và xác sinh vật trong môi trường
Thành phần hữu sinh (quần xã sinh vật)
Thực vật, động vật và vi sinh vật
Tuỳ theo chức năng dinh dưỡng trong hệ sinh thái chúng được xếp thành 3 nhóm
+ Sinh vật sản xuất: ...
+ Sinh vật tiêu thụ: ...
+ Sinh vật phân giải: ...
3. Các kiểu hệ sinh thái trên trái đất
Gồm hệ sinh thái tự nhiên và hệ sinh thái nhân tạo
- Hệ sinh thái tự nhiên gồm: Trên cạn, Dưới nước
- Hệ sinh thái nhân tạo: Hệ sinh thái nhân tạo đóng góp vai trò hết sức quan trọng trong cuộc sống của con người vì vậy con người phải biết sử dụng và cải tạol cách hợp lí.
IV. TRAO ĐỔI VẬT CHẤT TRONG HỆ SINH THÁI
1. Chuỗi thức ăn
- Một chuồi thức ăn gồm nhiều loài có quan hệ dinh dưỡng với nhau và mồi loài là một mắt xích của chuỗi.
- Trong một chuỗi thức ăn, một mắt xích vừa có nguồn thức ăn là mắt xích phía trước, vừa là nguồn thức ăn của mắt xích phía sau.
- Trong hệ sinh thái có hai loại chuỗi thức ăn:
+ Chuồi thức ăn gồm các sinh vật tự dưỡng, sau đến là động vật ăn sinh vật tự’ dưỡng và tiếp nữa là động vật ăn động vật.
+ Chuồi thức ăn gồm các sinh vật phân giải mùn bã hữu cơ, sau đến các loài động vật ăn sinh vật phân giải và tiếp nữa là các động vật ăn động vật.
2. Lưới thức ăn
- Lưới thức ăn gồm nhiều chuồi thức ăn có nhiều mắt xích chung.
- Quần xã sinh vật càng đa dạng về thành phần loài thì lưới thức ăn trong quần xã càng phức tạp.
3. Bậc dinh dưỡng
-Tập hợp các loài sinh vật có cùng mức dinh dưỡng hợp thành một bậc dinh dưỡng.
- Trong quần xã có nhiều bậc dinh dưỡng:
+ Bậc dinh dưỡng cấp 1 (Sinh vật sản xuất)
+ Bậc dinh dưỡng cấp 2 (Sinh vật tiêu thụ bậc 1)
+ Bậc dinh dưỡng cấp 3 (Sinh vật tiêu thụ bậc 2)
4. Tháp sinh thái
Khái niệm: Tháp sinh thái bao gồm nhiều hình chữ nhật xếp chồng lên nhau, các hình chữ nhật có chiều cao bằng nhau, còn chiều dài thì khác nhau biểu thị độ lớn của mỗi bậc dinh dưỡng.
- Để xem xét mức độ dinh dưỡng ở tùng bậc dinh dường và toàn bộ quần xã, người ta xây dựng các tháp sinh thái
- Có ba loại tháp sinh thái: Tháp số lượng, Tháp sinh khối, Tháp năng lượng.
V. CHU TRÌNH SINH ĐỊA HÓA VÀ SINH QUYỂN
1. Trao đối vật chất qua chu trình sinh địa hóa
- Chu trình sinh địa hoá là chu trình trao đổi các chất trong tự nhiên.
- Một chu trình sinh địa hoá gồm có các phần: tổng hợp các chất, tuần hoàn vật chất trong tự nhiên, phân giải và lắng đọng một phần vật chất trong đất, nước.
2. Một số chu trình sinh địa hoá
Chu trình cacbon
- Cacbon đi vào chu trình dưới dạng cabon điôxit (CO2).
- Thực vật lấy CO2 đế tạo ra chất hữu co đầu tiên thông qua quang hợp.
- khi sử dụng và phân hủy các hợp chất chứa cacbon, sinh vật trả lại CO2 và nước cho môi trường
- Nồng độ khí CO2 trong bầu khí quyển đang tăng gây thêm nhiều thiên tai trên trái đất.
Chu trình nitơ
- Thực vật hấp thụ nito dưới dạng muối amôn (NH4) và nitrat (NO3).
- Các muồi trên được hình thành trong tự’ nhiên bằng con đường vật lí, hóa học và sinh học.
- Nito từ xác sinh vật trở lại môi trường đất, nước thông qua hoạt động phân giải chất hữu cơ của vi khuẩn, nấm,...
- Hoạt động phản nitrat của vi khuẩn trả lại một lượng nitơ phân tử cho đất, nước và bầu khí quyển.
Chu trình nước
- Nước mưa rơi xuống đất, một phần thấm xuống các mạch nước ngầm, một phần tích lũy trong sông, suối, ao, hồ,...
- Nước mưa trở lại bầu khí quyển dưới dạng nước thông qua hoạt động thoát hơi nước của lá cây và bốc hơi nước trên mặt đất.
3. Sinh quyển
Khái niệm: Sinh quyển là toàn bộ sinh vật sống trong các lớp đất, nước và không khí của trái đất.
Các khu sinh học trong sinh quyển
- Khu sinh học trên cạn: đồng rêu đới lạnh, rùng thông phương Bắc, rừng rụng lá ôn đới,...
- khu sinh học nước ngọt, khu nước đứng (đầm, hồ, ao,..)và khu nước chảy (sông suối).
- Khu sinh học hiên:
+ theo chiều thắng đứng: sv nối, ĐV đáy,..
+ theo chiều ngang: vùng ven bờ và vùng khơi
VI. DÒNG NĂNG LƯỢNG TRONG HỆ SINH THÁI
1. Phân bố năng lượng trên trái đất
-Mặt trời là nguồn cung cấp năng lượng chủ yếu cho sự sống trên trái đất
-Sinh vật sản xuất chỉ sử dụng được những tia sáng nhìn thấy (50% bức xạ) cho quang hợp
-Quang hợp chỉ sử dụng khoảng 0,2-0,5% tổng lượng bức xạ để tổng hợp chất hũu cơ
2. Dòng năng lượng trong hệ sinh thái
-Trong hệ sinh thái năng lượng được truyền một chiều từ svsx qua các bậc dinh dưỡng, tới môi trường. Vật chất được trao đổi qua chu trình sinh địa hóa.
- Càng lên bậc dinh dưỡng cao hơn thì năng lượng càng giảm (theo quy luật hình tháp sinh thái)
3. Hiệu suất sinh thái
- Hiệu suất sinh thái là tỉ lệ % chuyến hoá năng lượng qua các bậc dinh dưỡng trong hệ sinh thái Hiệu suất sinh thái của bậc dinh dưỡng sau tích luỳ được khoảng 10% so với bậc trước liền kề.
