Ở quần đảo Galapagos thuộc vùng Trung Mỹ, loài chim sẻ Geospiza fortis có kích thước mỏ đa dạng và phù hợp với các loại hạt cây mà chúng ăn...

Ở quần đảo Galapagos thuộc vùng Trung Mỹ, loài chim sẻ Geospiza fortis có kích thước mỏ đa dạng và phù hợp với các loại hạt cây mà chúng ăn: chim sẻ có mỏ nhỏ thường ăn hạt nhỏ, mềm; chim sẻ có mỏ lớn ăn các hạt to, cứng. Trong một nghiên cứu, kích thước mỏ trung bình của quần thể chim sẻ đo được năm 1976 là 9,4 mm. Năm 1977, một đợt hạn hán kéo dài làm phần lớn các cây có hạt nhỏ, mềm bị chết do chịu hạn kém. Trong thời gian đó, khoảng 80% chim sẻ bị chết, chủ yếu là chim ăn hạt nhỏ, mềm có mỏ nhỏ. Đến năm 1978, quần thể chim sẻ này có kích thước mỏ trung bình là 10,2 mm. Hãy phân tích ví dụ nêu trên để chứng minh:

a) Tiến hóa đang xảy ra ở quần thể chim sẻ ở đảo và đơn vị tiến hoá là quần thể.

b) Chim sẻ có đặc điểm thích nghi liên quan đến kích thước mỏ và đặc điểm thích nghi này có tính hợp íl tương đối.

c) Nếu hiện tượng mưa nhiều xuất hiện trở lại ở khu vực này, hãy dự đoán đặc điểm kích thước mỏ chim sẻ ở quần đảo này sau đó một vài năm.

Phương pháp giải :

Dựa vào ví dụ trên.

Lời giải chi tiết:

a) Chứng minh tiến hóa đang xảy ra ở quần thể chim sẻ

Sự thay đổi tần số alen:

- Năm 1976: Tần số alen quy định mỏ nhỏ cao hơn.

- Năm 1978: Tần số alen quy định mỏ lớn cao hơn do chim sẻ mỏ nhỏ bị chết nhiều hơn trong hạn hán.

Sự thay đổi này di truyền qua sinh sản: Chim sẻ mỏ lớn có khả năng sinh tồn và sinh sản cao hơn trong điều kiện hạn hán, di truyền alen mỏ lớn cho thế hệ sau.

Kết luận: Tiến hóa đang xảy ra ở quần thể chim sẻ do tần số alen quy định kích thước mỏ thay đổi qua các thế hệ.

Đơn vị tiến hóa là quần thể:

- Sự thay đổi xảy ra ở cả quần thể chứ không phải cá thể riêng lẻ.

- Quần thể chim sẻ là một đơn vị tiến hóa vì nó có vốn gen chung và có thể bị ảnh hưởng bởi chọn lọc tự nhiên.

b) Chứng minh chim sẻ có đặc điểm thích nghi liên quan đến kích thước mỏ:

- Mỏ lớn là đặc điểm thích nghi giúp chim sẻ ăn được hạt to, cứng trong điều kiện hạn hán.

- Chim sẻ mỏ nhỏ không thể ăn được hạt to, cứng và dễ bị chết trong hạn hán.

- Kết luận: Kích thước mỏ là đặc điểm thích nghi giúp chim sẻ sống sót và sinh sản trong môi trường biến đổi.

Tính hợp lý tương đối của đặc điểm thích nghi:

- Mỏ lớn có lợi trong điều kiện hạn hán nhưng có thể cản trở chim sẻ khi ăn hạt nhỏ.

- Kích thước mỏ tối ưu sẽ phụ thuộc vào điều kiện môi trường.

- Kết luận: Mỏ lớn chỉ là một đặc điểm thích nghi tương đối, phù hợp với điều kiện hạn hán.

c) Dự đoán về kích thước mỏ chim sẻ nếu mưa nhiều xuất hiện trở lại:

- Mưa nhiều sẽ làm cho các cây có hạt nhỏ, mềm phát triển mạnh.

- Chim sẻ mỏ nhỏ sẽ có lợi thế hơn trong điều kiện này.

- Qua nhiều thế hệ, tần số alen quy định mỏ nhỏ sẽ tăng lên.

- Kích thước mỏ trung bình của quần thể chim sẻ sẽ giảm dần.