Endosümbiootiline teooria: rakutüüpide päritolu

Inimese uudishimust pole piire. Ta on alati pidanud seda vajadust rahustama, et tal oleks teadmised kõigest ümbritsevast, olgu siis teaduse või usu kaudu. Üks suur kahtlus, mis inimkonda on kummitanud, on elu päritolu. Inimesena on faktide üle imestamine selle olemasolu, selle üle, kuidas see tänaseks on kujunenud.

Teadus pole erand. Selle ideega on seotud paljud teooriad. Evolutsiooniteooria o järjestikuse endosümbioosi teooria on selged näited. Viimane postuleerib, kuidas on loodud praegused eukarüootsed rakud, mis konfigureerivad nii loomade kui ka taimede moodustumist.

• Seotud artikkel: "Inimkeha peamised rakutüübid"

Prokarüootsed ja eukarüootsed rakud

Enne alustamist on vaja seda meeles pidada mis on prokarüootne rakk ja eukarüootne rakk.

Neil kõigil on membraan, mis eraldab neid väljastpoolt. Peamine erinevus nende kahe tüübi vahel on see, et prokarüootides ei esine membraanseid organelle ja nende DNA on seestpoolt vaba. Vastupidi on eukarüootidele, mis on täis organelle ja mille geneetiline materjal on piiratud tuumana tuntud barjääri piirkonnas. Neid andmeid tuleb meeles pidada, sest

endosümbiootiline teooria põhineb nende erinevuste ilmnemise selgitamisel.

• Võite olla huvitatud: "Erinevused DNA ja RNA vahel"

Endosümbiootiline teooria

Tuntud ka kui järjestikune endosümbioosi teooria (SET), postuleeris Ameerika evolutsioonibioloog Lynn Margulis 1967. aastal, et selgitada eukarüootsete rakkude päritolu. See ei olnud lihtne ja avaldamisest keelduti korduvalt, kuna tol ajal valitses idee, et eukarüoodid olid membraani koostise ja olemuse järkjärguliste muutuste tulemus, nii et see uus teooria ei sobinud uskumusega ülekaalus.

Margulis otsis eukarüootsete rakkude päritolu alternatiivset ideed, tehes kindlaks, et see põhineb liidul prokarüootsete rakkude progresseerumine, kus üks rakk fagotsüüdib teisi, kuid seedimise asemel muudab nad osa tema. See oleks tekitanud praeguste eukarüootide erinevad organellid ja struktuurid. Teisisõnu, see räägib endosümbioosist, üks rakk viiakse teise sisse, vastastikuse kasu saamine sümbiootilise suhte kaudu.

Endosümbioosi teooria kirjeldab seda järkjärgulist protsessi kolmes suures järjestikuses ühenduses.

1. Esimene inkorporeerimine

Selles etapis liitub rakk, mis kasutab energiaallikana väävlit ja soojust (termoatsidofiilsed arheed) ujumisbakteriga (Spirochete). Selle sümbioosi korral algab mõnede eukarüootsete rakkude liikumisvõime tänu lipule (nagu sperma) ja tuumamembraani välimus, mis andis DNA-le suurema stabiilsuse.

Hoolimata prokarüootidest on arheed bakteritest erinev domeen ja evolutsiooniliselt on kirjeldatud, et need on eukarüootsetele rakkudele lähemal.

2. Teine inkorporeerimine

Anaeroobne rakk, millele atmosfääris üha enam esinev hapnik oli mürgine, vajas uue keskkonnaga kohanemist. Teine postuleeritud liitumine on aeroobsete prokarüootsete rakkude liitumine anaeroobse raku sees, peroksisoomsete organellide ja mitokondrite väljanägemise selgitamine. Esimestel on võime neutraliseerida hapniku (peamiselt vabade radikaalide) toksiline mõju, teistel on energia hapnikust (hingamisahel). Selle sammuga ilmuksid eukarüootsed loomarakud ja seened (seened).

3. Kolmas inkorporeerimine

Uued aeroobsed rakud teostasid mingil põhjusel endosümbioosi prokarüootsete rakkudega, millel oli fotosünteesi võime (valgusest energia saamine), mis põhjustab taimerakkude organelli, kloroplast. Selle viimase täiendusega on taimeriigi päritolu.

Viimase kahe inkorporeerimise korral võidaksid sissetoodud bakterid kaitset ja saamist toitaineid, samas kui peremeesorganism (eukarüootne rakk) omandaks võime kasutada hapnikku ja valgust, vastavalt.

Tõendid ja vastuolud

Tänapäeval osaliselt aktsepteeritakse endosümbiootilist teooriat. On punkte, mille poolt nad on olnud, kuid teised tekitavad palju kahtlusi ja arutelusid.

Selgeim on see nii mitokondritel kui ka kloroplastidel on oma ümmargune kaheahelaline DNA oma sisemuses vabal viisil, tuumavabast sõltumatult. Midagi silmatorkavat, kuna nad sarnanevad oma konfiguratsiooni tõttu prokarüootsete rakkudega. Lisaks käituvad nad nagu bakter, kuna nad sünteesivad ise oma valke, kasutavad 70-ndaid ribosoome (ja mitte 80-ndaid ribosoome eukarüootid), täidavad oma funktsioone membraani kaudu ja kopeerivad oma DNA ning jagamiseks (ja mitte mitoos).

Tõendeid leidub ka selle struktuuris. Mitokondritel ja kloroplastidel on kahekordne membraan. See võib olla tingitud selle päritolust, kusjuures sisemus on prokarüootset rakku ümbritsev membraan ja vesiikulit fagotsütoosist alates.

Suurim kriitikakoht on esimesel lennukisse minemisel. Puuduvad tõendid, mis näitaksid, et see rakkude vaheline ristmik eksisteeris, ja ilma proovideta on seda raske tõendada. Ka teiste organellide välimust ei selgitata. eukarüootsetest rakkudest, näiteks endoplasmaatilisest retikulumist ja Golgi aparaadist. Ja sama juhtub ka peroksisoomidega, millel pole ei oma DNA ega kahekordset membraanikihti, seega pole nii usaldusväärseid proove kui mitokondrites või kloroplastis.