Tiến hóa nhỏ là quá trình biến đổi tần số alen và thành phần kiểu gen của quần thể, diễn ra trong thời gian ngắn, có thể nghiên cứu bằng thực nghiệm, kết quả là hình thành loài mới. Tiến hóa lớn là quá trình hình thành các nhóm phân loại trên loài (chi, họ, bộ, lớp, ngành), diễn ra trên quy mô rộng lớn và thời gian địa chất lâu dài, chỉ có thể nghiên cứu gián tiếp qua các bằng chứng tiến hóa.

a) Liệt kê một số nhân tố sinh thái vô sinh và hữu sinh có thể tác động đến đời sống của loài cá trên.

- Nhân tố vô sinh: Ánh sáng, nhiệt độ nước, độ pH, nồng độ oxygen, thành phần nước,...

- Nhân tố hữu sinh: Các loài thực vật thủy sinh như tảo, rong, rêu, các vi sinh vật có hại và có lợi sống trong môi trường nước, các loài động vật ăn cá, con người,...

b) Dựa vào các đặc điểm sống của loài cá trên, em hãy đề xuất cách thiết kế bể cá và phương pháp chăm sóc phù hợp. Với mỗi đề xuất, hãy giải thích cơ sở khoa học dựa trên đặc điểm của loài.

- Đặt bể cá ở nơi có ánh sáng chiếu đến hoặc sử dụng ánh sáng nhân tạo vì cá hoạt động khi có ánh sáng (ban ngày).

- Sử dụng thức ăn thả nổi trên bề mặt nước và cho ăn với lượng vừa phải, nên cho cá ăn vào ban ngày và thường xuyên dọn dẹp đáy bể vì cá thường hoạt động vào ban ngày, thích ăn ở tầng nổi, các thức ăn dư thừa có thể sẽ chìm xuống đáy, gây lãng phí, ô nhiễm nguồn nước.

- Bể cần lắp đặt thiết bị sục khí, vừa tạo môi trường nước động, vừa bổ sung thêm nguồn oxygen hòa tan cho cá do loài cá này thích sống ở các vùng nước động giàu khí oxygen.

- Điều chỉnh nhiệt độ nước vào mùa đông (nếu có) vì cá có khả năng chịu lạnh kém.

- Đặt các hang đá nhân tạo và trồng thêm cây thủy sinh trong bể để tạo nơi trú ẩn cho cá vào ban đêm.

a) Các kỉ được nhắc đến trong sơ đồ trên diễn ra ở đại nào? Sự kiện nổi bật nào đã diễn ra trong kỉ Cambrian và kỉ Cretaceous?

- Kỉ Cambrian và kỉ Ordovician diễn ra ở đại Cổ sinh (Paleozoic), kỉ Cretaceous diễn ra ở đại Trung sinh (Mesozoic).

Các sự kiện nổi bật:

- Ở kỉ Cambrian: Đa dạng động vật biển, có sự phát sinh "bùng nổ" của các loài động vật không xương sống. Xuất hiện động vật có dây sống và phân hóa tảo đa dạng.

- Ở kỉ Cretaceous: Đầu kỉ có sự phát triển mạnh mẽ của khủng long, thực vật hạt kín, thú và chim. Cuối kỉ có sự kiện đại tuyệt chủng hàng loạt các loài khủng long, xuất hiện dạng trung gian chim - bò sát.

b) Loài người đã xuất hiện ở kỉ nào, thuộc đại nào?

- Loài người đã xuất hiện ở kỉ Quaternary (Đệ tứ), thuộc đại Tân sinh (Cenozoic).

Quá trình phát sinh sự sống trên Trái Đất trải qua ba giai đoạn chính:

- Tiến hóa hóa học: Xảy ra khi Trái Đất mới được hình thành. Trong quá trình này, các hợp chất hữu cơ sẽ được hình thành từ các chất vô cơ có sẵn trong bầu khí quyển và đại dương của Trái Đất nguyên thủy dưới tác động của các tia bức xạ và sấm sét.

- Tiến hóa tiền sinh học: Các hợp chất hữu cơ được bao bọc lại một cách ngẫu nhiên bởi các lớp màng kép lipid, dần hình thành nên tế bào sơ khai đầu tiên. Các tế bào nguyên thủy có khả năng tăng kích thước, trao đổi chất, thậm chí là phân chia và sinh sản để tăng số lượng.

- Tiến hóa sinh học: Dưới tác động của chọn lọc tự nhiên, các tế bào nguyên thủy tiến hóa thành sinh vật đơn bào nhân sơ như vi khuẩn và vi khuẩn cổ. Sau đó chúng tiếp tục tiến hóa thành sinh vật đơn bào nhân thực, rồi đến các sinh vật đa bào nhân thực. Tiến hóa sinh học diễn ra liên tục, tạo ra toàn bộ sinh giới như hiện nay.

a. Chọn lọc tự nhiên không thể tạo ra một sinh vật có thể thích nghi với tất cả các kiểu môi trường sống vì:

- Điều kiện môi trường chỉ lựa chọn các biến dị di truyền có sẵn trong quần thể, nên chỉ có thể lựa chọn ra được kiểu biến dị tốt nhất trong số đó mà không phải là biến dị tối ưu nhất.

Ví dụ: Dơi có chi trước giống như các loài thú khác, chọn lọc tự nhiên đã giữ lại các cá thể có lớp màng da kết nối các chi trước để thích nghi với đời sống bay lượn, nhưng không thể tạo ra cấu trúc cánh như ở chim.

- Các đặc điểm thích nghi chỉ mang tính tương đối, có lợi cho sinh vật trong môi trường này nhưng lại vô dụng hoặc có hại trong môi trường khác.

Ví dụ: Cá hô hấp bằng mang, di chuyển bằng vây để thích nghi với môi trường nước nhưng không thể sống ở trên cạn khi giữ các đặc điểm đó.

b. Loài mới có thể hình thành qua những con đường như:

- Hình thành loài cùng khu vực địa lí: Xảy ra do sự lai xa và đa bội hóa, phát sinh đột biến, cách li sinh thái,... dẫn tới xuất hiện cách li sinh sản và hình thành nên loài mới. Ví dụ như sự hình thành lúa mì hiện đại (Triticum aestivum) xảy ra do sự lai xa và đa bội hóa các giống lúa mì dại và cỏ dại.

- Hình thành loài khác khu vực địa lí: Xảy ra do các sự ngăn cản dòng gene giữ các quần thể, lâu dần sẽ dẫn đến sự khác biệt vốn gene, làm xuất hiện cách li sinh sản và hình thành nên loài mới. Ví dụ như sự hình thành các loài chim sẻ trên quần đảo Galapagos do Darwin phát hiện.

Quần thể A sẽ bị tác động nhanh hơn.

Giải thích: Ở quần thể A, môi trường tác động theo hướng loại bỏ các cá thể có kiểu hình trội, điều này sẽ làm giảm tần số allele trội trong quần thể, dẫn đến sự thay đổi nhanh chóng trong cấu trúc di truyền. Ngược lại, ở quần thể B, môi trường tác động theo hướng loại bỏ các cá thể có kiểu hình lặn, nhưng allele lặn chỉ biểu hiện ra kiểu hình ở trạng thái đồng hợp lặn (aa), ở trạng thái dị hợp (Aa) chỉ biểu hiện kiểu hình trội nên allele lặn vẫn có thể tồn tại. Như vậy chọn lọc tự nhiên chống lại allele trội sẽ nhanh hơn allele lặn, hay quần thể A sẽ chịu tác động mạnh mẽ hơn quần thể B.