SINH THÁI HỌC - CHƯƠNG 5

SINH QUYỂN VÀ CÁC KHU SINH HỌCI. Sự tiến hoá của sinh quyển và thế giới sinh vật.Trái Đất là một hành tinh kỳ diệu trong hệ Thái Dương vì trên đó sự sống đang diễn ra rất sôi động. Sự sống bao quanh Trái Đất tạo nên sinh quyển. Đó là một hệ sinh thái khổng lồ và duy nhất, bao gồm tất cả các hệ sinh thái trên cạn và dưới nước. Chúng gắn bó với nhau bằng chu trình vật chất và dòng năng lượng trên phạm vi toàn cầu. Sinh quyển đã trải qua...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
SINH THÁI HỌC - CHƯƠNG 5Chương 5 SINH QUYỂN VÀ CÁC KHU SINH HỌCI. Sự tiến hoá của sinh quyển và thế giới sinh vật. Trái Đất là một hành tinh kỳ diệu trong hệ Thái Dương vì trên đósự sống đang diễn ra rất sôi động. Sự sống bao quanh Trái Đất tạo nênsinh quyển. Đó là một hệ sinh thái khổng lồ và duy nhất, bao gồm tất cảcác hệ sinh thái trên cạn và dưới nước. Chúng gắn bó với nhau bằng chutrình vật chất và dòng năng lượng trên phạm vi toàn cầu. Sinh quyển đãtrải qua quá trình phát triển tiến hóa hàng tỷ năm để đạt trạng thái cânbằng ổn định. Song, ngày nay con người và hoạt động của họ đang làmcho sinh quyển bị thương tổn, có hại cho các loài sinh vật và cho chínhcon người.1. Sự ra đời và tiến hóa của sinh quyển Khi sự sống chưa xuất hiện, Trái Đất còn là một hành tinh chết.Bao quanh nó là quyển khí đầy ni tơ, hydro, cacbon dioxyt, amoniac, clo,ôxít lưu huỳnh, hơi nước... do núi lửa phun ra. từ Mặt Trời, tia tử ngoạichiếu ngập tràn xuống bề mặt hành tinh. Nhờ đó, hơi nước bị phân ly, tạora một lượng oxy rất không đáng kể và sự tiến hóa hóa học được khởi đầu.Nhiều chất hữu cơ phức tạp như acid amin, một thành phần quan trọng đểcấu tạo nên các hệ thống sống nguyên thủy xuất hiện. Lớp ôzôn (ozone –O3) được hình thành tuy rất mỏng, song kết hợp với tầng nước đã dệt nênbức màn chắn tia tử ngoại rất hiệu quả, tạo điều kiện thuận lợi cho sự sốngđầu tiên ra đời ở vùng nước nông của đại dương cổ, cách chúng ta chừng 3tỷ năm. Những mầm sống nguyên sơ là những thể kỵ khí, tương tự nhưnấm men, đã tồn tại suốt một thời gian dài đầy khắc nghiệt nhờ nănglượng kiếm được bằng con đường lên men. Hiệu suất của dạng hô hấp nàyrất thấp so với hô hấp hiếu khí, nên mầm sống nguyên thủy không thể tiếnhóa xa hơn giai đoạn tồn tại của cơ thể tiền nhân - Prokaryote. Sau đó, cólẽ, áp lực của sự chọn lọc tự nhiên do thiếu nguồn thức ăn hữu cơ đã thúcđẩy sự xuất hiện quá trình quang hợp. Nhờ vậy, lượng oxy tăng lên đạtđến 3-4% của mức hiện nay hay khoảng 0,6% của khí quyển. Bộ mặt hànhtinh có những biến đổi lớn, từ tiến hóa hóa học sang tiến hóa sinh học, từtiến hóa dị dưỡng sang kiểu tiến hóa tự dưỡng nhờ sự ra đời và phân bốnhanh chóng của sinh vật có nhân thật - Eukaryote trên bề mặt các đạidương. Tiếp theo, thực vật cũng đã có 1 bước tiến hoá lớn - chuyển từ môitrường nước lên môi trường cạn, đã tiến chiếm lục địa. Hô hấp hiếu khí vànguồn thức ăn sơ cấp ngày một phong phú, tạo khả năng cho sự ra đời và 138phát triển của những sinh vật đa bào phức tạp ở kỷ Cambri, sự bùng nổtiến hóa của các dạng sống mới xảy ra như thân lỗ, san hô, thân mềm, rongbiển, tổ tiên của thực vật có hạt và động vật có dây sống. Trong các giai đoạn khác nhau của nguyên đại Cổ sinh (Palaeozoi),cuộc sống dưới nước và trên cạn trở nên chật hẹp. Hàm lượng khí oxy dầnđạt được mức như hiện nay (20% thể tích khí quyển), chế độ tự dưỡngthay thế cho chế độ dị dưỡng và trở nên thống trị trên hành tinh. Sự pháttriển ồ ạt của thực vật trên cạn đủ đảm bảo cho sự xuất hiện những nhómđộng vật lớn như Bò sát cổ đại, Chim, Thú và cuối cùng, một triệu nămtrước đây con người ra đời. Sự tiến hóa của sinh vật như các nhà khoa học đã phác thảo, dẫnđến những biến đổi và thúc đẩy sự tiến hóa của môi trường vật lý và hóahọc. Nhờ đó, sinh quyển được khai sinh và tiến hóa. Sinh quyển là một vùng sống mỏng, đạt đến độ cao 6-7 km so vớimặt biển, trên 10 km ở độ sâu cực đại của đại dương và vài chục mét dướimặt đất, bao gồm 350.000 loài thực vật, trên 1,3 triệu loài động vật đãđược xác định và rất nhiều các loài vi sinh vật. Chúng tạo nên sự cân bằngvới nhau và với môi trường, đưa đến trạng thái ổn định của toàn sinhquyển.1.2. Sự tiến hóa của sinh vật và đa dạng sinh học1.2.1. Sự tiến hóa của sinh vật . Sự tiến hóa bao gồm cả chọn lọc tự nhiên của Darwin và đột biếngen ở mức độ loài được rộng rãi các nhà khoa học thừa nhận. Tuy nhiên,cho đến nay cũng chưa có sự thống nhất về cơ chế của nó, đặc biệt vai tròtương đối nào của 3 cơ chế chủ yếu: chọn lọc, đột biến và tính ngẫu nhiên;vai trò nào của sự chọn lọc ở các mức tổ chức sinh học cao (đồng tiến hóavà sự chọn lọc nhóm). Từ thời Darwin, nói chung, các nhà sinh học đã cho rằng, sự tiếnhóa là một quá trình chậm chạp, diễn ra từ từ, kể cả những đột biến nhỏ vàsự chọn lọc tự nhiên liên tục nhằm đảm bảo tính ưu thế trong cạnh tranh ởmức độ loài. Song, vấn đề trong biên niên sử cổ phát sinh chủng loạikhông tìm được các dạng trung gian, buộc những nhà nghiên cứu cổ phátsinh phải công nhận thuyết cân bằng gián đoạn. Theo lý thuyết này,trong một thời kỳ dài các loài không biến đổi về trạng thái nguồn gốc củamình trong tiến hóa cân bằng. Theo thời gian, cân bằng này bị đứt đoạn,khi đó quần thể nhỏ sẽ tách khỏi loài gốc và nhanh chóng phát triển thànhloài mới, nhưng lúc này về mặt cổ phá ...