Thích nghi và hình thành loài

Biến dị di truyền cung cấp những khác biệt giữa các cá thể. Ở loài sinh sản hữu tính, giao phối tổ hợp lại các allele; đột biến có thể bổ sung allele mới. Trong môi trường cụ thể, chọn lọc làm những biến dị giúp đóng góp nhiều con hơn có cơ hội tăng lên qua các thế hệ. Ví dụ ở một quần thể cây giả định đã có biến dị di truyền về khả năng giữ nước. Trong điều kiện khô hạn, nếu các cây giữ nước tốt sống và tạo hạt nhiều hơn, đặc điểm ấy có thể tăng qua thế hệ. Ta không giải thích rằng “vì cần nước nên cây chủ động đổi gene”. Một cây điều chỉnh hoạt động sinh lí trong thời gian ngắn và một quần thể tích lũy biến dị qua nhiều thế hệ là hai quá trình cần phân biệt. Khi câu hỏi yêu cầu cơ chế tiến hóa của thích nghi, lời giải phải nêu được biến dị di truyền và khác biệt sinh sản qua thế hệ.

Khái niệm loài sinh học xét các quần thể mà cá thể có khả năng giao phối trong tự nhiên, tạo đời con có sức sống và khả năng sinh sản, đồng thời cách li sinh sản với những nhóm khác. Chỉ khác màu hoặc khác kích thước chưa đủ tách thành loài. Ngược lại, hình dạng gần giống cũng chưa đủ gộp thành một loài. Cần phối hợp các bằng chứng phù hợp. Tiêu chí sinh sản áp dụng chủ yếu với sinh vật sinh sản hữu tính; không thể đem thử giao phối để xác định loài hóa thạch hoặc sinh vật chỉ sinh sản vô tính. Với các trường hợp đó, người ta cần những tiêu chí và bằng chứng khác.

Cách li sinh sản là những trở ngại sinh học làm hạn chế việc trao đổi gene giữa các nhóm. | Loại cách li | Điểm phân biệt | Ví dụ minh họa | |---|---|---| | Trước hợp tử | Ngăn giao phối hoặc thụ tinh, nên chưa hình thành hợp tử | Khác mùa sinh sản; tập tính giao phối không phù hợp; giao tử không thụ tinh được | | Sau hợp tử | Hợp tử đã hình thành nhưng con lai giảm sức sống hoặc không sinh sản bình thường | Con lai sống được nhưng bất thụ | Xác định mốc thụ tinh trước, rồi phân loại. “Không có đời con hữu thụ” có thể do những trở ngại khác nhau, nên cần đọc rõ con lai đã được hình thành hay chưa.

Một chướng ngại hoặc sự phát tán tới vùng mới có thể làm giảm dòng gene. Các quần thể tích lũy khác biệt dưới tác động của đột biến, chọn lọc và phiêu bạt. Nếu khác biệt dẫn tới cách li sinh sản, loài mới có thể hình thành. Ta có thể theo dõi mạch: quần thể gốc → giảm trao đổi gene do chia cách → phân hóa di truyền → cách li sinh sản. Chướng ngại địa lí giúp duy trì sự phân hóa, không trực tiếp “tạo ra gene phù hợp”. Hai nhóm ở hai đảo chưa chắc là hai loài. Nếu gặp lại chúng vẫn giao phối tự nhiên và tạo đời con hữu thụ như trong cùng một quần thể, chưa có căn cứ kết luận đã hoàn tất hình thành loài theo tiêu chí sinh học.