Thứ Hai, 24 tháng 8, 2009

NGUỒN GỐC SỰ SỐNG - NHÓM 01- 12B05(08-09)

SỰ PHÁT SINH VÀ PHÁT TRIỂN CỦA
SỰ SỐNG TRÊN TRÁI ĐẤT

Bài 32
NGUỒN GỐC SỰ SỐNG
Trong cuốn sách nổi tiếng của Darwin "The Origin of Life on Earth" (Nguồn gốc của sự sống trên Trái Đất), đã cho thấy rằng sự hiện diện của không khí chứa oxi và những hình thái sống phức tạp đã ngăn cản những chuỗi phản ứng có thể tạo nên sự sống. Oparin còn cho rằng, một "món súp nguyên thủy" với những hợp chất hữu cơ chỉ có thể tạo thành ở những nơi thiếu oxi, qua ánh sáng Mặt Trời. Sau đó, ông cho rằng chính những hợp chất hữu cơ cao phân từ hòa tan trong nước thành các dung dịch keo, các dung dịch keo này có thể hòa tan vào nhau tạo thanh những giọt rất nhỏ gọi là coacervate. Những giọt này có thể lớn lên nhờ hấp thụ các giọt khác, có thể sinh sản khi có những tác động cơ giới chia nó ra làm các hạt nhỏ hơn, do đó nó có các tính chất cơ bản của một tế bào nguyên thủy.

Quá trình tiến hóa của sự sống trên Trái Đất có thể chia thành ba giai đoạn là tiến hóa hóa học, tiến hóa tiền sinh học và tiến hóa sinh học.
 Tiến hóa hóa học là giai đoạn tiến hóa hình thành nên các hợp chất hữu cơ từ các hợp chất vô cơ.
 Tiến hóa tiền sinh học là giai đoạn hình thành nên các tế bào sơ khai (protobiont) và sau đó là hình thành nên những tế bào sống đầu tiên
 Tiến hóa sinh học là giai đoạn tiến hóa từ những tế bào đầu tiên hình thành nên các loài sinh vật như ngày nay dưới tác động của các nhân tố tiến hóa.

 TIẾN HÓA HÓA HỌC
Quá trình hình thành các chất hữu cơ đơn giản từ các chất vô cơ
Nhà bác học người Nga là Oparin và nhà bác học người Anh là Haldane đã độc lập cùng đưa ra giả thuyết cho rằng các hợp chất hữu cơ đơn giản đầu tiên trên Trái Đất có thể được xuất hiện bằng con đường tổng hợp hóa học từ các chất vô cơ nhờ nguồn năng lượng là sấm sét, núi lửa, tia tử ngoại…


Dưới tác dụng của nguồn năng lượng tự nhiên ( tia chớp, tia tử ngoại, núi lửa… ), một số chất vô cơ kết hợp tạo nên chất hữu cơ đơn giản như axit amin, nucleotit… Các đơn phân kết hợp với nhau tạo thành các đại phân tử.
- Năm 1953, Miller và Uray thí nghiệm kiểm tra giả thuyết của Oparin và Maldane. Các ông đã tạo ra môi trường giống với khí quyển của Trái ĐẤt nguyên thuỷ trong một bình thuỷ tinh 5 lít. Hỗn hợp khí CH4, NH3, H2 và hơi nước được đặt trong điều kiện phóng điện liên tục suốt một tuần liền và kết quả các ông đã thu được một số chất hữu cơ đơn gảin trong đó có axit amin.
-





















Thí nghiệm của Miller và Uray

Quá trình trùng phân tạo nên các đại phân tử hữu cơ

Để chứng minh các đơn phân như axit amin có thể kết hợp với nhau tạo nên chuỗi polipeptit dơn gảin trong dđiều kiện của Trái Đất nguyên n thuỷ, Fox và các công sự vào những năm 1950 đã tiến hành thí nghiệm dun nóng hỗn hợp cac axit amin khô ở nhiệt độ từ 150-180 dộ C và tạo ra dược chuỗi peptit ngắn ( gọi là protein nhiệt ).

 Các đơn phân tử kết hợp với nhau tạo thành các đại phân tử.

Sự suất hiện cơ chế tự nhân đôi

AND có trước hay ARN có trước?
Các nhà khoa học cho rằng vật chất di truyền đầu tiên có lẽ là ARN mà ko fải là ADN vì ở trong dung dịch, phân tử ARN bền vững hơn phân tử ADN. ADN chỉ bền vững khi được bảo quản trong tế bào. Hiện nay, có một số bằng chứng khoa học chứng minh rằng ARN có thể tự nhân đôi mà ko cần đến enzym và do đó có thể xem như ARN đã được tiến hoá trước ADN.

ARN có khả năng tự nhân đôi, CLTN sẽ chọn lọc các phân tử ARN có khả năng tự sao tốt, có hoạt tính enzim tốt làm vật liệu di truyền . Từ ARN  AND.


Hình ảnh cơ chế dịch mã
ARN là khuôn để các axit amin liên kết nhau tạo thành chuỗi polipeptit và chúng được bao bọc bởi màng bán thấm cách li với môi trường ngoài.


 TIẾN HÓA TIỀN SINH HỌC

Các đại phân tử như lipit, protein, axit nucleic… xuất hiện trong nước và tập trung với nhau thì các phân tử lipit do đặc tính kị nước sẽ lập tức hình thành nên lớp màng bao bọc lấy tập hợp các đại phân tử hữu cơ tạo nên các giọt nhỏ li ti khác nhau. Những giọt nhỏ này chịu sự tác động của CLTN sẽ tiến hóa dần tạo nên các tế bào sơ khai ( protobiont ).
Các protobiont nào có được tập hợp các phân tử giúp chúng có khả năng trao đổi chất và năng lượng với bên ngoài, có khả năng phân chia và duy trì thành phần hóa học thích hợp sẽ được giữ lại và nhân rộng.
Bằng thực nghiệm các nhà khoa học cũng đã tạo ra được các giọt gọi là lipoxom khi cho lipit vào trong nước cùng một số các chất hữu cơ khác nhau. Lipit đã tạo nên lớp màng bao bọc lấy các hợp chất hữu cơ khác và một số lipozzom cũng đã biểu hiện một số đặc tính sơ khai của sự sống như phân đôi, trao đổi chất với môi trường bên ngoài. Ngoài ra các nhà khoa học cũng tạo được các giọt côaxecva có khả năng tăng kích thước và duy trì cấu trúc ổn định trong dung dịch.
Sau khi các tế bào nguyên thủy được hình thành thì các quá trình tiến hóa sinh học tiếp diễn , dưới tác động của các nhân tố tiến hóa đã tạo ra các loài sinh vật như ngày nay.


Bài 33

SỰ PHÁT TRIỂN CỦA SINH GIỚI QUA CÁC ĐẠI ĐỊA CHẤT

 HÓA THẠCH VÀ VAI TRÒ CỦA HÓA THẠCH TRONG NGHIÊN CỨU SỰ PHÁT TRIỄN CỦA SINH GIỚI

Hóa thạch là gì?

Hóa thạch là những di tích và di thể (xác) của sinh vật được bảo tồn trong lớp nham thạch, là đối tượng nghiên cứu chủ yếu của của ngành sinh vật học... Trải qua một thời gian dài tồn tại của Trái đất, đã có rất nhiều sinh vật từng sinh sống. Những sinh vật này sau khi chết, xác hoặc những dấu vết của các họat động sống là những chứng cứ được lưu giữ lại, theo sau một thời gian xác của chúng bị phân hủy (thối rữa), chỉ những bộ phần cứng như vỏ xương hoặc cành cây... được bao bọc bởi các trầm tích vật và trải qua quá trình hóa thạch để trở thành đá, nhưng vẫn giữ lại được những hình thái kết cấu (thậm chí một vài chi tiết nhỏ cấu tạo bên trong) đồng thời những dấu vết hoạt động của những sinh vật thời kỳ đó cũng được bảo lưu như vậy.



















Hóa thạch của voi ma mút 6 tháng tuổi cách đây 10.000 năm


Vai trò của các hóa thạch trong nghiên cứu lịch sử phát triển của sinh giới

Hóa thạch cung cấp cho chúng ta những bằng chứng trực tiếp về sự phát triển của sinh giới. Bằng phương pháp xác định tuổi của các hóa thạch, người ta có thể biết được loài nào xuất hiện sau cũng như mỗi liên hệ họ hàng giữa các loài.

Tuổi của hóa thạch có thể xác định bằng phơng pháp phân tích các đồng vị phóng xạ của Cacbon hoặc Urani.

 Bạn có biết?

- Xác định lại tuổi hóa thạch của người cổ nhất:
-
- Bộ xương được nhận diện là của người Australopithecus đã tuyệt chủng. Nó được tìm thấy gần như nguyên vẹn trong hang Sterkefontein, vốn chứa rất nhiều di vật của những nhánh người tiền sử là tổ tiên của con người ngày nay.
-
- Người ta đã khai quật được bộ xương này vào năm 1997 và xác định nó có niên đại 3 triệu năm, nhờ kỹ thuật đo đạc sự thay đổi từ trường trái đất trong những hòn đá được tìm thấy cùng bộ xương. Kết quả này đã gây nhiều tranh cãi bởi người ta cho rằng phương pháp đó không chính xác.
-
- Trong một nỗ lực mới, các nhà nghiên cứu tại Đại học Purdue, Mỹ, đã tính toán độ phân huỷ chất đồng vị trong trầm tích tại hang động. Trầm tích càng lâu đời thì càng tích tụ nhiều chất đồng vị. Bằng cách này họ đã tìm ra độ tuổi của bộ xương hoá thạch là 4 triệu năm.
-
- Australopithecus là giống người tiền sử sống cách đây 2,5-4 triệu năm. Lucy, hoá thạch tiền sử được tìm thấy ở Ethiopia, được xác nhận là thuộc Australopithecus. Phương pháp tính tuổi mới cho thấy các hoá thạch ở hang Sterkfontein lâu đời hơn cả Lucy.






 LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA SINH GIỚI QUA CÁC ĐẠI ĐỊA CHẤT

Hiện tượng trôi dạt lục địa

Hiện tượng trôi dạt lục địa là hiện tượng các phiến kiến tạo nên lớp vỏ trái đất liên tục di chuyển do lớp dung nham nóng chảy bên dưới chuyển động.

Những biến đổi về kiến tạo của vỏ Trái Đất như quá trình tạo núi, trôi dạt lục địa dẫn đến thay đổi rất mạnh điều kiện khí hậu của Trái Đất, do vậy có thể dẫn đến những đợt đại tuyệt chủng hàng loạt các loài và sau đó là thời điểm bùng nổ sự phát sinh của các loài mới.




 Bạn có biết?

- Biển hình thành ở châu Phi ra sao?
-
- Từ 30 triệu năm trước, mảng kiến tạo châu Phi đã bị giằng xé bởi các mảng khác ở phía đông của lục địa này. Nó yếu đi và dưới tác động của nhiệt, lớp vỏ bị giãn ra và nâng lên.
-
- Trong khi sự giằng xé tiếp diễn, lớp vỏ bị cắt ra thành từng khối. Những khối ở giữa Rift sụp xuống tạo thành những rãnh mà qua đó dung nham có thể thâm nhập. Từ đó hình thành hàng loạt núi lửa.
-
- Nếu sự giằng xé của mảng châu Phi này tiếp diễn sẽ hình thành một nếp giữa đại dương (ranh giới nơi các mảng thạch quyển tách ra giữa đại dương). Qua cửa ngõ này, những dòng bazan sẽ tuôn chảy. Chúng nguội lại và tiếp tục bị đùn lên bởi những dòng bazan mới. Phần đáy này trải rộng ra và hình thành nên biển.

Sinh vật trong các đại địa chất

- Dựa vào các quá trình biến đổi của Trái Đất, các nhà địa chất học chia lịch sử phát triển của Trái Đất thành các giai đoạn chính được gọi là các đại địa chất. Bao gồm : Đại Thái Cổ, Đại Nguyên Sinh, Đại Cổ Sinh, Đại Trung Sinh, Đại Tân Sinh. Các Đại lại được chia thành các Kỉ. Ranh giới các Đại hoặc các Kỉ thường là các giai đoạn có những biến đổi của Trái Đất làm cho sinh vật bị tuyệt chủng hàng loạt và sau đó là bắt đầu 1 giai đoạn tiến hóa mới của các sinh vật sống sót. Các sinh vật sống sót tiến hóa và bước vào giai đoạn bùng nổ, phát sinh các loài mới và chiếm lĩnh các ổ sinh thái còn trống.
-
Mỗi Đại, mỗi Kỉ thường có các đặc điểm vầ địa chất và khí hậu riêng biệt nên cũng kéo theo sự phát triển của nhóm sinh vật điển hình. Ví dụ : Đại Trung Sinh còn được gọi là Kỉ nguyên của bò sát.



Bài 34

SỰ PHÁT SINH LOÀI NGƯỜI

Quá trình tiến hóa của loài người gồm hai giai đoạn:
+ Tiến hóa sinh học : giai đoạn tiến hóa hình thành nên loài người hiện đại (Homo sapiens).
+ Tiến hóa văn hóa : giai đoạn tiến hóa của người từ khi hình thành cho đến nay.


 QUÁ TRÌNH PHÁT SINH LOÀI NGƯỜI HIỆN ĐẠI – TIẾN HÓA SINH HỌC

Bằng chứng về nguồn gốc động vật của loài người

Các đặc điểm giống nhau giữa người và vượn người
Về hình thái giải phẫu
- Hình dạng, kích thước cao, không đuôi, đứng trên hai chân.
- Có 12 đến 13 đôi xương sườn, 5 đến 6 đốt xương cùng, có 32 cái răng
- Não bộ to, nhiều nếp gấp, nhiều khúc cuộn
- Kích thước và hình dạng tinh trùng giống nhau. Chu kì kinh nguyệt và thời gian mang thai, quá trình phát triển phôi thai giống nhau
- Về sinh học phân tử
- Người và vượn hiện đại có nhiều đặc điểm chung ở mức độ phân tử như : AND, protein.
-
- KẾT LUẬN : Các bằng hcứng về giải phẫu và AND cho thấy loài người và tinh tinh có quan hệ họ hàng gần gũi nhất.
-
- Các đặc điểm khác nhau giữa người và vượn
- Cột sống hình chữ S
- Xương chậu rộng, tay ngắn hơn chân.
- Não người có nhiều nếp nhăn, khúc cuộn, thùy trán phát triển, sọ lớn hơn mặt
- Có lồi cằm
- Tín hiệu rtao đổ ở người : có tiếng nói, biết tư duy trừu tượng do vỏ não có vùng cử động nói và hiểu tiếng nói
- Xuất hiện cuộc sống xã hội 1 vợ 1 chồng làm tăng khà năng chăm sóc và dạy dỗ con cái
-
- Các đặc điểm thích nghi nổi bật của người
- Kích thước não bộ tăng dần ( từ 450 cm3 ở vượn người tăng lên 1350 cm3 ở người hiện đại ) làm tăng khả năng tư duy, ngôn ngũ và tiếng nói.
-
- Xương hàm ngắn dần cùng với biến đổ về răng, thích nghi với việc ăn tạp
- Đi thẳng bằng hai chân cùng với sự tiêu giảm bộ lông trên bề mặt cơ thể
- - Giảm dần sự khàc biệt về kích thước giữa hai giới đực và cái ( loài gorida con đực gấp 2 lần con cái; tinh tinh gấp 1,3 lần; người còn 1,2 lần ).
- - Xuất hiện cấu trúc gia đình làm tăng khà năng chăm sóc và dạy dỗ con cái.
-
- Các dạng vượn người hóa thạch và quá trình hình thành loài người
-
- Tổ tiên chung của người và các loài vượn hiện nay là loài vượn người sống trên cây ( các bằng chứng hóa thạch cho thấy người và các loài linh trưởng Châu Phi ( tinh tinh ) có chung tổ tiên cách đây khoảng 5 đến 7 triệu năm là Australopithecus afarensis ).
-
- Khi rừng thu hẹp, loài vượn cổ đại chuyển xuống sống trên các đồng cỏ, khả năng đi thẳng là có lợi vì có thể phát hiện được kẻ thù từ xa. Đi thẳng bằng 2 chân đã giải phóng hai tay khỏi chức năng di chuyển  tay trở thành cơ quan sử dụng và chế tạo công cụ lao động, vũ khí…
-
-
- Từ loài vượn người cổ đại Australopithecus đã phân hóa thành nhiều loài khác nhau, trong đó có nhánh tiến hóa thành loài Homo habilis ( người khéo léo, có bộ não phát triển 575 cm3; biết sử dụng công cụ bằng đá ); từ loài này hình thành nên nhiều loài khác trong đó có loài Homo erectus ( người đứng thẳng ) và tiếp đến là người hiện đại Homo sapiens và loài gần gũi với loài người hiện đại là Homo neanderthalensis ( đã bị loài hiện đại cạnh tranh và làm tuyệt chủng cách đây khoảng 30.000 năm ).
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
- Sự tiến hóa của con người
-
- Các mô hình về nguồn gốc loài người
-
- Cốt lõi của cuộc tranh luận là vấn đề quan hệ giữa người cổ và người hiện đại. Họ tiến hóa hoàn toàn riêng biệt hay có sự hòa huyết ít nhiều với nhau?
-
- Thực ra xem hai giả thuyết có tính đối ngược nhau là một quan niệm không chính xác. Trên thực tế chúng có một số điểm chung. Vì thế nhiều nhà nhân học kết hợp hai mô hình với nhau, tạo ra một số mô hình lai. Relethford (2001) gọi chúng là “các mô hình nguồn gốc chủ yếu từ châu Phi” . Theo đó thì các đặc trưng hiện đại về giải phẫu xuất hiện đầu tiên tại châu Phi (phù hợp với Thuyết rời khỏi châu Phi), nhưng sau đó có sự trộn gene với người cổ ngoài châu Phi (phù hợp với Thuyết tiến hóa đa trung tâm). Từng có quan niệm, người ngoài châu Phi góp 80% vào bộ gene chung; nhưng nay giới học giả thừa nhận, tỉ lệ đó không vượt 30%, thậm chí không quá 10%
-
- .
- Người hiện đại về giải phẫu
-
- Thuật ngữ “người hiện đại về giải phẫu” dùng để chỉ tổ tiên xưa của chúng ta, mà hình thể khá giống nhân loại hiện nay; và để phân biệt họ với những loài cũng được gọi là “người” dựa trên các đặc trưng như tỷ lệ não so với cơ thể tăng và khả năng sở hữu nền văn hóa vật chất, bao gồm công cụ đá .
-
- Hóa thạch 2 triệu năm tuổi cho thấy, có thể người hiện đại tiến hóa từ người cổ, bao gồm người đứng thẳng (Homo erectus), người Heidelberg và người Neanderthal. Đó là lý do xuất hiện Thuyết tiến hóa trên nhiều vùng, cho rằng lịch sử loài người bắt đầu gần 2 triệu năm trước, khi người đứng thẳng rời khỏi châu Phi lần đầu tiên. Sau đó là hai cuộc đại di cư khác, xảy ra vào khoảng 650 ngàn năm (ứng với sự xuất hiện của người Heidelberg tại châu Âu và người Neanderthal tiến hóa từ họ tại châu Âu và Trung Á) và 130 ngàn năm trước (ứng với người Cro-Magnon, tức người hiện đại về giải phẫu) . Và sự hòa huyết thường xuyên giữa các vùng giúp toàn nhân loại không tách biệt nhau về mặt di truyền .
-
- - Ngược lại, Thuyết rời khỏi châu Phi cho rằng, người hiện đại chỉ liên quan với làn sóng di cư thứ ba khoảng 60 ngàn năm trước, theo những nghiên cứu mới về di truyền học. Và họ thay thế hoàn toàn những người cổ trước đó. Vì thế nó mang nhiều tên gọi như Thuyết rời khỏi châu Phi mới đây, Mô hình nguồn gốc duy nhất, Mô hình thay thế hay Giả thuyết nguồn gốc châu Phi mới đây.
- Sự khác nhau giữa hai mô hình dẫn tới “cuộc tranh luận về nguồn gốc người hiện đại”. Trước kia, cuộc tranh luận tập trung vào bằng chứng hóa thạch và khảo cổ; nhưng từ 20 năm nay, di truyền học ngày càng có vai trò quan trọng. Phần lớn nghiên cứu tập trung phân tích hình thái biến đổi di truyền trong những người đang sống. Cụ thể hơn, chúng dựa trên thực tế, quá khứ tiến hóa sẽ để lại dấu vết khả kiến trong bộ gene của chúng ta. Nghiên cứu các “dấu gene” đó, có thể tái hiện sự tiến hóa theo thời gian và địa lý. Bên cạnh đó, cũng có nhiều cố gắng phân tích các ADN cổ, như ADN của người Neanderthal, loại người tuyệt chủng 28 ngàn năm trước sau khi từng thống trị châu Âu và Trung Á hàng trăm ngàn năm. Qua đó có thể giúp trả lời câu hỏi, liệu người Neanderthal có để lại dấu vết trong bộ gene của chúng ta hay không. Nếu có, đó là bằng chứng của sự hòa huyết; nếu không, đó là bằng chứng cho thấy, chúng ta tiến hóa hoàn toàn riêng biệt, nếu các nguyên nhân khác được loại trừ (ví dụ tuy có hòa huyết, nhưng nếu số lượng người Neanderthal nhỏ thua 10 lần, gene của họ cũng đã biến mất)
-
- Quê hương của loài người
-
- Các bằng chứng về AND và ti thể ủng hộ giả thuyết cho rằng loài người được phát sinh tại châu Phi, sau đó phát tán sang các châu lục khác
-
-
-  NGƯỜI HIỆN DẠI VÀ TIẾN HÓA VĂN HÓA
-
- So sánh bộ não của Homo sapiens và người ngày nay không có sai khác về kích thước
-
- Khi tiến hóa sinh học đem lại cho con người một số đặc điểm thích nghi như : bộ não lớn với các vùng ngôn ngữ và tiếng nói phát triển; bàn tay linh hoạt từ những chỗ chỉ biết sử dụng những công cụ bằng đá thô sơ để tự vệ và bắt thú trong rừng  biết sử dụng lửa để nấu chín thức ăn, biết chế tạo quần áo, lều trại chú ẩn  làng mạc, đô thị : đó là tiến hóa văn hóa. Vậy tiến hóa văn hóa là sản phẩm của tiến hóa sinh học
-
-
- Nhờ có tiến hóa văn hóa mà con người đã nhanh chóng trở thành loài thống trị trong tự nhiên, có ảnh hưởng rất lớn sự phát triển của loài khác và có khả năng điền chỉnh chiều hướng tiến hóa của chính mình.
-
- Nhờ sự tiến bộ về công nghệ mà con người càng ít phụ thuộc vào tự nhiên và có khả năng điền chỉnh hướng tiến hóa của mình cũng như của sinh giới.
-











MỤC LỤC

Bài 32 : Nguồn gốc sự sống Trang 1
Bài 33 : Sự phát triển của sinh giới qua Trang 4
các đại địa chất
Bài 34 : Sự phát sinh loài người Trang 8


THÀNH VIÊN TRONG NHÓM

NGUYỄN Trúc Ly – tìm tài liệu, hình ảnh, soạn ý

ĐẶNG Thị Thùy Dương – soạn ý, đánh máy, in, đóng sổ, tìm hình ảnh

NGUYỄN Minh – tìm tài liệu, hình ảnh

NGUYỄN Thị Tường Vy – tìm tài liệu, hình ảnh, soạn ý





TÀI LIỆU THAM KHẢO

Sách giáo khoa Sinh học 12 ( Bộ Giáo Dục Và Đào Tạo )
Tài liệu – Đề cương Sinh học ( Giáo viên Lâm Quang Thoại )
Website : + Tuổi trẻ online
+ Vnexpress.net
+ Wikipedia.org
+ tiasang.com.vn

Không có nhận xét nào:

Đăng nhận xét