Ενδοσυμιωτική θεωρία: Η προέλευση των κυτταρικών τύπων

Η περιέργεια του ανθρώπου δεν έχει όρια. Πάντα χρειαζόταν να ηρεμήσει που πρέπει να έχει γνώση για οτιδήποτε τον περιβάλλει, είτε μέσω της επιστήμης είτε της πίστης. Μία από τις μεγάλες αμφιβολίες που στοιχειώνει την ανθρωπότητα είναι η προέλευση της ζωής. Ως άνθρωπος, αναρωτιέμαι για την ύπαρξη, για το πώς έχει γίνει σήμερα, είναι γεγονός.

Η επιστήμη δεν αποτελεί εξαίρεση. Πολλές θεωρίες σχετίζονται με αυτήν την ιδέα. Η θεωρία της εξέλιξης o η θεωρία της σειριακής ενδοσυμβιώσεως είναι σαφή παραδείγματα. Το τελευταίο υποδηλώνει πώς έχουν δημιουργηθεί τα τρέχοντα ευκαρυωτικά κύτταρα που διαμορφώνουν το σχηματισμό τόσο των ζώων όσο και των φυτών.

• Σχετικό άρθρο: "Κύριοι τύποι κυττάρων του ανθρώπινου σώματος"

Προκαρυωτικά και ευκαρυωτικά κύτταρα

Πριν ξεκινήσετε, είναι απαραίτητο να έχετε κατά νου τι είναι ένα προκαρυωτικό κύτταρο και ένα ευκαρυωτικό κύτταρο.

Όλοι έχουν μια μεμβράνη που τους χωρίζει από το εξωτερικό. Η κύρια διαφορά μεταξύ αυτών των δύο τύπων είναι ότι στα προκαρυωτικά δεν υπάρχει παρουσία μεμβρανών οργανιδίων και το DNA τους είναι ελεύθερο μέσα. Το αντίθετο ισχύει για τα ευκαρυωτικά, τα οποία είναι γεμάτα από οργανίδια και των οποίων το γενετικό υλικό είναι περιορισμένο σε μια περιοχή μέσα σε ένα φράγμα γνωστό ως πυρήνας. Αυτά τα δεδομένα πρέπει να ληφθούν υπόψη, γιατί

Η ενδοσυμιωτική θεωρία βασίζεται στην εξήγηση της εμφάνισης αυτών των διαφορών.

• Μπορεί να σας ενδιαφέρει: "Διαφορές μεταξύ DNA και RNA"

Ενδοσυμιωτική θεωρία

Επίσης γνωστή ως θεωρητική ενδοσυμβίωση (SET), διατυπώθηκε από τον Αμερικανό εξελικτικό βιολόγο Lynn Margulis το 1967, για να εξηγήσει την προέλευση των ευκαρυωτικών κυττάρων. Δεν ήταν εύκολο, και αρνήθηκε επανειλημμένα τη δημοσίευσή του, γιατί εκείνη την εποχή η κυρίαρχη ιδέα ήταν ότι οι ευκαρυωτικοί το αποτέλεσμα των σταδιακών αλλαγών στη σύνθεση και τη φύση της μεμβράνης, οπότε αυτή η νέα θεωρία δεν ταιριάζει με την πεποίθηση επικρατέστερος.

Ο Margulis αναζήτησε μια εναλλακτική ιδέα για την προέλευση των ευκαρυωτικών κυττάρων, αποδεικνύοντας ότι βασίστηκε στην ένωση εξέλιξη των προκαρυωτικών κυττάρων, όπου ένα κύτταρο φαγοκύτταρα άλλα, αλλά αντί να τα αφομοιώσει, τα καθιστά μέρος αυτήν. Αυτό θα είχε ως αποτέλεσμα τα διάφορα οργανίδια και τις δομές των σημερινών ευκαρυωτικών. Με άλλα λόγια, μιλάει για ενδοσυμβίωση, ένα κελί εισάγεται μέσα σε ένα άλλολαμβάνοντας αμοιβαία οφέλη μέσω μιας συμβιωτικής σχέσης.

Η θεωρία της ενδοσυμβιώσεως περιγράφει αυτήν τη σταδιακή διαδικασία σε τρεις μεγάλες διαδοχικές ενσωματώσεις.

1. Πρώτη ενσωμάτωση

Σε αυτό το βήμα, ένα κύτταρο που χρησιμοποιεί το θείο και τη θερμότητα ως πηγή ενέργειας (θερμοακιδόφιλη αρχαία) ενώνεται με ένα βακτήριο κολύμβησης (Spirochete). Με αυτήν τη συμβίωση, η ικανότητα μετακίνησης ορισμένων ευκαρυωτικών κυττάρων θα αρχίσει χάρη στο μαστίγιο (όπως το σπέρμα) και την εμφάνιση της πυρηνικής μεμβράνης, που έδωσε στο DNA μεγαλύτερη σταθερότητα.

Το Archaea, παρά το ότι είναι προκαρυωτικό, είναι ένας διαφορετικός τομέας από τα βακτηρίδια, και εξελικτικά έχει περιγραφεί ότι είναι πιο κοντά στα ευκαρυωτικά κύτταρα.

2. Δεύτερη ενσωμάτωση

Ένα αναερόβιο κύτταρο, στο οποίο το αυξανόμενο οξυγόνο στην ατμόσφαιρα ήταν τοξικό, χρειάστηκε βοήθεια για να προσαρμοστεί στο νέο περιβάλλον. Η δεύτερη ενσωμάτωση που υποστηρίζεται είναι η ένωση αερόβιων προκαρυωτικών κυττάρων μέσα στο αναερόβιο κύτταρο, εξηγώντας την εμφάνιση των οργάνων υπεροξυσώματος και των μιτοχονδρίων. Οι πρώτοι έχουν την ικανότητα να εξουδετερώνουν τις τοξικές επιδράσεις του οξυγόνου (κυρίως ελεύθερες ρίζες), ενώ οι τελευταίοι λαμβάνουν ενέργεια από το οξυγόνο (αναπνευστική αλυσίδα). Με αυτό το βήμα, θα εμφανιστούν τα ευκαρυωτικά ζωικά κύτταρα και μύκητες (μύκητες).

3. Τρίτη ενσωμάτωση

Τα νέα αερόβια κύτταρα, για κάποιο λόγο, πραγματοποίησαν ενδοσυμμύωση με προκαρυωτικό κύτταρο που είχε το ικανότητα φωτοσύνθεσης (απόκτηση ενέργειας από το φως), που δημιουργεί το οργανίδιο των φυτικών κυττάρων, το χλωροπλάστης. Με αυτήν την τελευταία προσθήκη, υπάρχει η προέλευση του φυτικού βασιλείου.

Στις δύο τελευταίες ενσωματώσεις, τα βακτήρια που εισήχθησαν θα επωφεληθούν από την προστασία και τη λήψη θρεπτικά συστατικά, ενώ ο ξενιστής (ευκαρυωτικό κύτταρο) θα αποκτήσει την ικανότητα να χρησιμοποιεί οξυγόνο και φως, αντίστοιχα.

Αποδεικτικά στοιχεία και αντιφάσεις

Στην εποχή μας, Η ενδοσυμιωτική θεωρία είναι εν μέρει αποδεκτή. Υπάρχουν σημεία στα οποία ήταν υπέρ, αλλά άλλα που δημιουργούν πολλές αμφιβολίες και συζητήσεις.

Το καθαρότερο είναι αυτό Τόσο τα μιτοχόνδρια όσο και ο χλωροπλάστης έχουν το δικό τους κυκλικό δίκλωνο DNA στο εσωτερικό του με ελεύθερο τρόπο, ανεξάρτητα από τον πυρηνικό. Κάτι εντυπωσιακό, αφού μοιάζουν με προκαρυωτικά κύτταρα λόγω της διαμόρφωσής τους. Επιπλέον, συμπεριφέρονται σαν ένα βακτήριο, επειδή συνθέτουν τις δικές τους πρωτεΐνες, χρησιμοποιούν ριβοσώματα της δεκαετίας του '70 (και όχι τα ριβοσώματα της δεκαετίας του '80 όπως ευκαρυώτες), εκτελούν τις λειτουργίες τους μέσω της μεμβράνης και αντιγράφουν το DNA τους και εκτελούν δυαδική σχάση για διαίρεση (και δεν μίτωσις).

Τα στοιχεία βρίσκονται επίσης στη δομή του. Τα μιτοχόνδρια και ο χλωροπλάστης έχουν διπλή μεμβράνη. Αυτό θα μπορούσε να οφείλεται στην προέλευσή του, με το εσωτερικό να είναι η ίδια η μεμβράνη που περιβάλλει το προκαρυωτικό κύτταρο και το εξωτερικό είναι το κυστίδιο από όταν ήταν φαγοκυτταροειδής.

Το μεγαλύτερο σημείο κριτικής είναι η πρώτη επιβίβαση. Δεν υπάρχουν στοιχεία που να δείχνουν ότι υπήρχε αυτή η σύνδεση μεταξύ των κυττάρων και χωρίς δείγματα, είναι δύσκολο να τεκμηριωθεί. Η εμφάνιση άλλων οργάνων δεν εξηγείται ούτε. των ευκαρυωτικών κυττάρων, όπως το ενδοπλασματικό δίκτυο και η συσκευή Golgi. Και το ίδιο συμβαίνει με τα υπεροξυσώματα, τα οποία δεν έχουν ούτε το δικό τους DNA ούτε ένα διπλό στρώμα μεμβρανών, οπότε δεν υπάρχουν δείγματα τόσο αξιόπιστα όσο στα μιτοχόνδρια ή στον χλωροπλάστη.