CÁC BẰNG CHỨNG TIẾN HÓA
1. Bằng chứng giải phẫu so sánh
Giải phẫu học so sánh là môn khoa học nghiên cứu các đặc điểm giải phẫu của sinh vật thuộc các loài khác nhau từ đó xác định được quan hệ nguồn gốc giữa chúng và thiết lập cây chủng loại phát sinh.
1.1. Cơ quan tương đồng
Cơ quan tương đồng là những cơ quan nằm ở những vị trí tương ứng trên cơ thể của các loài sinh vật, chúng được bắt nguồn từ cùng một cơ quan ở loài tổ tiên.
Ví dụ: đặc điểm cấu tạo tương tự 2 của xương chi trước của một số loài động vật có xương sống, như ếch, chim, dơi, mèo, ngựa, khỉ, tay người. Tuyến nọc độc của rắn tương đồng với tuyến nước bọt. Vòi hút của các loài bướm tương đồng với đôi hàm dưới của các loài sâu bọ khác.
Kiểu cấu tạo giống nhau của các cơ quan tương đồng phản ánh nguồn gốc chung, là kết quả của quá trình tiến hoá từ nguồn gốc chung theo con đường phân li tính trạng thích nghi với các điều kiện sống khác nhau.
Sự giống nhau về cấu trúc giữa các cơ quan tương đồng là do chúng thừa hưởng vốn gen từ tổ tiên chung. Tuy nhiên, chúng vẫn có nhiều khác biệt về chi tiết do trong quá trình tiến hóa, vốn gen đó bị biến đổi do các nhân tố tiến hóa.
Ý nghĩa: Cơ quan tương đồng chứng minh các loài sinh vật ngày nay có chung nguồn gốc và tiến hóa phân ly.
1.2. Cơ quan tương tự
Cơ quan tương tự là những cơ quan có nguồn gốc khác nhau nhưng cùng đảm nhiệm chức năng giống nhau.
Ví dụ: cánh sâu bọ và cánh dơi, mang cá và mang tôm, củ hoàng tinh và củ khoai lang, tua cuốn của đậu Hà Lan và gai của cây hoàng liên đều do lá biến dạng thành.
Cơ quan tương tự chứng minh cho hiện tượng đồng quy tính trạng. Đó là hiện tượng hai loài khác nhau về nguồn gốc nhưng có hình thái tương tự nhau do sống trong điều kiện môi trường giống nhau.
1.3. Cơ quan thoái hoá
Cơ quan thoái hóa là cơ quan tương đồng nhưng nay không còn chức năng hoặc chức năng bị tiêu giảm.
Ví dụ: hai bên lỗ huyệt của con trăn có hai mấu xương hình vuốt nối với xương chậu, điều đó chứng tỏ các loài bò sát không chân đã tiến hoá từ bò sát có chân.
Dấu tích của sự thoái hoá ngón 1 của chân chó, ngón 2 và ngón 5 ở chân lợn. Cá voi là loài động vật có vú, do thích nghi với đời sống dưới nước, mà các chi sau bị tiêu giảm, đến nay chỉ còn di tích của xương đai hông. Động vật có vú, trên cơ thể con đực vú bị thoái hoá, chỉ còn dấu tích của tuyến sữa và tuyến sữa không hoạt động. Hoa đực của cây đu đủ có 10 nhị, và người ta đã phát hiện ở giữa vẫn còn dấu tích của nhuỵ. Các loài động vật và thực vật đều có nguồn gốc lưỡng tính, trong quá trình tiến hoá chúng mới phân hoá thành đơn tính.
Sự hình thành cơ quan thoái hóa là do một đột biến nào đó làm ảnh hưởng tới chức năng của gen. Do đó, ảnh hưởng tới sự biểu hiện của tính trạng do gen quy định. Thực chất, cơ quan thoái hoá là cơ quan tương đồng. Cơ quan thoái hoá là bằng chứng rõ ràng nhất chứng tỏ nguồn gốc chung giữa các loài.
2. Bằng chứng tế bào
Học thuyết tế bào học cho rằng: tất cả các sinh vật từ đơn bào đến động vật, thực vật đều được cấu tạo từ tế bào. Tế bào là đơn vị tổ chức cơ bản của cơ thể sống.
Sự giống nhau về cấu tạo của mọi tế bào thể hiện ở:
– Màng tế bào: Mọi tế bào đều có màng nguyên sinh bao bọc ở ngoài. Đây là màng sống do hoạt động của chất nguyên sinh tạo thành.
– Tế bào chất: là nơi diễn ra mọi hoạt động sống của tế bào và liên hệ các thành phần của tế bào làm cho tế bào trở thành một thể thống nhất.
– Các bào quan như: ti thể , trung thể, bộ máy Gôngi, ribôxôm…
– Vật chất chứa đựng, bảo quản và truyền đạt thông tin di truyền là các đại phân tử axit nuclêic (ADN và ARN).
– Tất cả các tế bào đều được hình thành từ tế bào sống trước nó và không có sự hình thành ngẫu nhiên từ chất vô sinh.
– Các hình thức sinh sản và sự lớn lên của cơ thể đa bào đều liên quan tới sự phân bào – phương thức sinh sản của tế bào.
→ Bằng chứng tế bào học chứng tỏ nguồn gốc thống nhất của loài. Bên cạnh những điểm giống nhau, các loại tế bào ở các sinh vật khác nhau cũng phân biệt nhau một số đặc điểm cấu tạo do hướng tiến hóa thích nghi.
3. Bằng chứng sinh học phân tử
Cơ sở vật chất chủ yếu của sự sống là các đại phân tử hữu cơ: Axit nuclêic (ADN, ARN), prôtêin .
Tính đặc trưng cho ADN của mỗi loài là khác nhau ở thành phần, số lượng và trình tự sắp xếp của các nuclêôtit. Sự giống nhau và khác nhau nhiều hay ít về thành phần, số lượng và đặc biệt là trật tự sắp xếp của các nuclêôtit phản ánh mức độ quan hệ họ hàng giữa các loài.
Tính thống nhất của sinh giới còn thể hiện ở mã di truyền. Mã di truyền của các loài đều có đặc điểm giống nhau, thể hiện rõ nhất của mã di truyền là tính phổ biến.
Prôtêin có nhiều chức năng: cấu trúc, xúc tác, điều hòa,… Prôtêin của các loài đều được cấu tạo từ 20 loại axit amin và mỗi loại prôtêin của loài được đặc trưng bởi thành phần, số lượng và đặc biệt là trình tự sắp xếp của các axit amin.
Quan hệ họ hàng của các loài cũng được phản ánh thông qua các yếu tố đặc trưng nói trên của prôtêin. Các loài có quan hệ họ hàng càng gần thì nhau thì trình tự và tỉ lệ các axit amin và nuclêôtit càng giống nhau và ngược lại.
→ Các bằng chứng sinh học phân tử cho thấy nguồn gốc thống nhất của các loài.