نظرية التكافل الداخلي: أصل أنواع الخلايا

فضول الإنسان ليس له حدود. لقد احتاج دائمًا إلى استرضاء تلك الحاجة إلى المعرفة لكل ما يحيط به ، سواء من خلال العلم أو الإيمان. أصل الحياة هو أحد أعظم الشكوك التي تطارد البشرية. كإنسان ، فإن التساؤل عن الوجود ، وكيف أصبح اليوم ، هو حقيقة.

العلم ليس استثناء. ترتبط العديد من النظريات بهذه الفكرة. نظرية التطور س نظرية التعايش الداخلي التسلسلي أمثلة واضحة. هذا الأخير يفترض كيف تم توليد الخلايا حقيقية النواة الحالية التي تشكل تكوين كل من الحيوانات والنباتات.

• مقالات لها صلة: "أنواع الخلايا الرئيسية في جسم الإنسان"

الخلايا بدائية النواة وحقيقية النواة

قبل البدء ، من الضروري أن تضع في اعتبارك ما هي خلية بدائية النواة وخلية حقيقية النواة.

لديهم جميعًا غشاء يفصلهم عن الخارج. الفرق الرئيسي بين هذين النوعين هو أنه في بدائيات النوى لا يوجد أي عضيات غشائية وحمضها النووي خال من الداخل. والعكس صحيح بالنسبة لحقيقيات النوى ، المليئة بالعضيات والتي تكون مادتها الوراثية مقيدة في منطقة داخل حاجز يعرف بالنواة. يجب أن توضع هذه البيانات في الاعتبار ، لأن تعتمد نظرية التكافل الداخلي على شرح ظهور هذه الاختلافات.

• قد تكون مهتمًا: "الاختلافات بين DNA و RNA"

نظرية التكافل الداخلي

تُعرف أيضًا باسم نظرية التعايش الداخلي التسلسلي (SET) ، افترضها عالم الأحياء التطوري الأمريكي لين مارغوليس في عام 1967 لشرح أصل الخلايا حقيقية النواة. لم يكن الأمر سهلاً ، وقد تم رفض نشره مرارًا وتكرارًا ، بسبب الفكرة السائدة في ذلك الوقت بأن حقيقيات النوى كانت نتيجة التغيرات التدريجية في تكوين وطبيعة الغشاء ، لذلك فإن هذه النظرية الجديدة لا تتناسب مع الاعتقاد غالب.

سعى Margulis إلى فكرة بديلة عن أصل الخلايا حقيقية النواة ، مؤكدًا أنها تستند إلى الاتحاد تطور الخلايا بدائية النواة ، حيث تبلعم إحدى الخلايا الأخرى ، ولكن بدلاً من هضمها ، تجعلها جزءًا من ها. كان هذا من شأنه أن يؤدي إلى ظهور عضيات وهياكل مختلفة لحقيقيات النوى الحالية. بمعنى آخر ، يتحدث عن التعايش الداخلي ، يتم إدخال خلية واحدة داخل أخرى، والحصول على المنافع المتبادلة من خلال علاقة تكافلية.

تصف نظرية التعايش الداخلي هذه العملية التدريجية في ثلاث عمليات دمج متتالية كبيرة.

1. التأسيس الأول

في هذه الخطوة ، تنضم الخلية التي تستخدم الكبريت والحرارة كمصدر للطاقة (العتائق المحبة للحرارة) إلى بكتيريا السباحة (Spirochete). مع هذا التعايش ، ستبدأ القدرة على تحريك بعض الخلايا حقيقية النواة بفضل السوط (مثل الحيوانات المنوية) و ظهور الغشاء النووي، مما أعطى الحمض النووي قدرًا أكبر من الاستقرار.

تعتبر العتائق ، على الرغم من كونها بدائية النواة ، مجالًا مختلفًا عن البكتيريا ، وقد تم وصفها تطوريًا أنها أقرب إلى الخلايا حقيقية النواة.

2. التأسيس الثاني

تحتاج الخلية اللاهوائية ، التي يكون الأكسجين الموجود بشكل متزايد في الغلاف الجوي سامًا ، إلى المساعدة للتكيف مع البيئة الجديدة. الدمج الثاني المفترض هو اتحاد الخلايا بدائية النواة الهوائية داخل الخلية اللاهوائية ، شرح مظهر عضيات البيروكسيسوم والميتوكوندريا. الأول لديه القدرة على تحييد التأثيرات السامة للأكسجين (الجذور الحرة بشكل أساسي) ، بينما يحصل الأخير على الطاقة من الأكسجين (السلسلة التنفسية). مع هذه الخطوة ، ستظهر الخلية الحيوانية حقيقية النواة والفطريات (الفطريات).

3. التأسيس الثالث

قامت الخلايا الهوائية الجديدة ، لسبب ما ، بإجراء التعايش الداخلي مع خلية بدائية النواة تحتوي على القدرة على التمثيل الضوئي (الحصول على الطاقة من الضوء) ، مما يؤدي إلى ظهور عضية الخلايا النباتية ، و البلاستيدات الخضراء. مع هذه الإضافة الأخيرة ، هناك أصل المملكة النباتية.

في الدمجين الأخيرين ، ستستفيد البكتيريا التي تم إدخالها من الحماية والحصول عليها المغذيات ، في حين أن المضيف (الخلية حقيقية النواة) يكتسب القدرة على الاستفادة من الأكسجين والضوء ، على التوالى.

القرائن والتناقضات

حاليا، تم قبول نظرية التعايش الداخلي جزئيًا. هناك نقاط يؤيدونها ، لكن هناك نقاط أخرى تولد الكثير من الشكوك والمناقشات.

أوضح ذلك كل من الميتوكوندريا والبلاستيدات الخضراء لها حمض نووي دائري مزدوج تقطعت به السبل بداخلها بطريقة حرة مستقلة عن النووية. شيء ملفت للنظر ، لأنها تشبه الخلايا بدائية النواة بسبب تكوينها. بالإضافة إلى ذلك ، يتصرفون مثل البكتيريا ، لأنهم يصنعون البروتينات الخاصة بهم ، ويستخدمون ريبوسومات السبعينيات (وليس ريبوسومات الثمانينيات مثل حقيقيات النوى) ، تؤدي وظائفها من خلال الغشاء وتنسخ الحمض النووي الخاص بها وتؤدي الانشطار الثنائي للانقسام (و ليس الانقسام المتساوي).

تم العثور على الأدلة أيضًا في هيكلها. الميتوكوندريا والبلاستيدات الخضراء لها غشاء مزدوج. قد يكون هذا بسبب أصلها ، حيث أن الجزء الداخلي هو الغشاء نفسه الذي يغلف الخلية بدائية النواة والجزء الخارجي هو الحويصلة منذ أن تم بلعها.

أكبر نقطة في الانتقاد تتعلق بالتحضير الأول. لا يوجد دليل يمكن أن يثبت وجود هذا التقاطع بين الخلايا ، وبدون عينات ، يصعب إثبات ذلك. لم يتم تفسير ظهور العضيات الأخرى أيضًا. من الخلايا حقيقية النواة ، مثل الشبكة الإندوبلازمية وجهاز جولجي. ونفس الشيء يحدث مع البيروكسيسومات ، التي لا تحتوي على الحمض النووي الخاص بها ولا طبقة مزدوجة من الأغشية ، لذلك لا توجد عينات يمكن الاعتماد عليها كما هو الحال في الميتوكوندريا أو في البلاستيدات الخضراء.