Lesson 08 — Hình thành loài & phát sinh

Bộ công cụ tương tác: mô phỏng hình thành loài khác khu, tra rào cản cách ly sinh sản, dựng cây phát sinh + xác định clade & MRCA, và tính thời gian phân kỳ bằng đồng hồ phân tử.

1. Mô phỏng hình thành loài khác khu (allopatric)

Một quần thể duy nhất bị tách bởi rào địa lý (núi, sông). Mỗi bên tiến hóa độc lập theo thời gian → tích lũy khác biệt → cuối cùng cách ly sinh sản. Kéo thanh "thời gian" để thấy phân kỳ tăng dần.

Thời gian (×1000 năm): t = 0 nghìn năm

Phân kỳ DNA = 0.0% Khả năng giao phối = 100% Trạng thái: 1 quần thể

Ở t = 0, hai nửa giống hệt nhau. Khi t tăng, mỗi bên tích đột biến độc lập → khác biệt DNA tăng theo công thức D ≈ 2μt (với μ giả định ~10⁻⁹/base/năm × tốc độ scaled).

2. Phân loại rào cản cách ly sinh sản

Chọn một tình huống để xem nó thuộc rào cản nào: trước hợp tử (5 loại) hay sau hợp tử (3 loại).

Mẹo: rào cản trước hợp tử ngăn việc tạo hợp tử (gặp gỡ, nhận diện, kết hợp giao tử); rào cản sau hợp tử liên quan đến số phận của hợp tử/con lai (chết, vô sinh, suy thoái).

3. Cây phát sinh chủng loại — clade & MRCA

Cây 6 loài: (((A, B), (C, D)), (E, F)). Click vào một nút để xem clade tương ứng (tổ tiên + tất cả hậu duệ). Click vào 2 ngọn để tìm MRCA.

Nhấp nút (vàng) để highlight clade. Mỗi clade gồm tổ tiên chung + TẤT CẢ hậu duệ của nó.

4. Đồng hồ phân tử — tính thời gian phân kỳ

Công thức: t = D / (2 × μ) trong đó D = % khác biệt DNA (dạng thập phân), μ = tốc độ đột biến trung tính (thay đổi/base/năm).

Thử: nhập 2% khác biệt trình tự với tốc độ 1%/triệu năm mỗi nhánh — hai loài phân kỳ khoảng 1 triệu năm trước.

% khác biệt DNA (D): D = 1.2%

μ (×10⁻⁹/base/năm): μ = 1.0 × 10⁻⁹

Thời gian phân kỳ = 6.0 triệu năm Preset: Người ↔ Tinh tinh

5. Bảng tổng hợp 2 kiểu hình thành loài

Tiêu chí	Khác khu (allopatric)	Cùng khu (sympatric)
Cách ly địa lý?	Có (núi, sông, eo biển)	Không cần
Cơ chế chính	Tiến hóa độc lập sau khi tách	Đa bội, phân hóa sinh thái, chọn lọc phân hóa
Tần suất	Phổ biến nhất	Hiếm hơn (chủ yếu thực vật)
Tốc độ	100k – nhiều triệu năm	Có thể 1 thế hệ (đa bội)
Ví dụ	Chim sẻ Darwin (Galápagos)	Lúa mì 6n = 42; Cichlid Đông Phi