Endosimbiotiskā teorija: šūnu tipu izcelsme

Cilvēka ziņkārībai nav robežu. Viņam vienmēr vajadzēja nomierināt šo vajadzību, lai viņam būtu zināšanas par visu, kas viņu ieskauj, vai nu ar zinātnes, vai ticības palīdzību. Viena no lielākajām šaubām, kas vajā cilvēci, ir dzīves izcelsme. Kā cilvēkam jautājums par esamību, par to, kā tas ir noticis šodien, ir fakts.

Zinātne nav izņēmums. Ar šo ideju ir saistītas daudzas teorijas. Evolūcijas teorija o sērijveida endosimbiozes teorija ir skaidri piemēri. Pēdējais postulē, kā ir radītas pašreizējās eikariotu šūnas, kas konfigurē gan dzīvnieku, gan augu veidošanos.

• Saistītais raksts: "Galvenie cilvēka ķermeņa šūnu tipi"

Prokariotu un eikariotu šūnas

Pirms sākt, tas ir jāpatur prātā kas ir prokariotu šūna un eikariotu šūna.

Viņiem visiem ir membrāna, kas tos atdala no ārpuses. Galvenā atšķirība starp šiem diviem tipiem ir tā, ka prokariotos nav membrānveida organoļu un to DNS iekšpusē ir brīva. Pretēji ir eikariotiem, kas ir pilni ar organoīdiem un kuru ģenētiskais materiāls ir ierobežots apgabalā barjerā, kas pazīstama kā kodols. Šie dati ir jāpatur prātā, jo

endosimbiotikas teorija balstās uz šo atšķirību parādīšanos.

• Jūs varētu interesēt: "Atšķirības starp DNS un RNS"

Endosimbiotiskā teorija

Zināms arī kā sērijveida endosimbiozes teorija (SET), postulēja amerikāņu evolucionārais biologs Linss Margulis 1967. gadā, lai izskaidrotu eikariotu šūnu izcelsmi. Tas nebija viegli, un to atkārtoti noraidīja, jo tajā laikā valdīja ideja, ka eikarioti bija pakāpenisku membrānas sastāva un rakstura izmaiņu rezultāts, tāpēc šī jaunā teorija neatbilst ticībai pārsvarā.

Margulis meklēja alternatīvu ideju par eikariotu šūnu izcelsmi, nosakot, ka tās pamatā ir savienība prokariotu šūnu progresēšana, kur viena šūnas fagocīti citi, bet tā vietā, lai tos sagremotu, padara tos par daļu no viņu. Tas būtu radījis pašreizējo eikariotu atšķirīgos organītus un struktūru. Citiem vārdiem sakot, tas runā par endosimbiozi, viena šūna tiek ievadīta citas iekšienē, iegūstot savstarpēju labumu, izmantojot simbiotiskas attiecības.

Endosimbiozes teorija apraksta šo pakāpenisko procesu trīs lielās secīgās iekļaušanās reizēs.

1. Pirmā iekļaušana

Šajā solī šūna, kas izmanto sēru un siltumu kā enerģijas avotu (termoacidofilās arhejas), apvienojas ar peldošo baktēriju (Spirochete). Ar šo simbiozi dažu eikariotu šūnu pārvietošanās spēja sāktos, pateicoties karodziņam (piemēram, spermai) un kodola membrānas izskats, kas deva DNS lielāku stabilitāti.

Arhejas, neraugoties uz to, ka tās ir prokariotiskas, ir atšķirīgs domēns nekā baktērijas, un evolucionāri ir aprakstīts, ka tās ir tuvāk eikariotu šūnām.

2. Otrā iekļaušana

Anaerobā šūna, kurai arvien vairāk skābekļa atmosfērā bija toksiska, bija nepieciešama palīdzība, lai pielāgotos jaunajai videi. Otrā postulācija ir aerobo prokariotu šūnu apvienošanās anaerobās šūnas iekšienē, izskaidrojot peroksisomu organellu un mitohondriju izskatu. Pirmajiem piemīt spēja neitralizēt skābekļa (galvenokārt brīvo radikāļu) toksisko iedarbību, bet pēdējie enerģiju iegūst no skābekļa (elpošanas ķēde). Ar šo soli parādīsies eikariotu dzīvnieku šūna un sēnītes (sēnes).

3. Trešā iekļaušana

Jaunās aerobās šūnas kādu iemeslu dēļ veica endosimbiozi ar prokariotu šūnu, kurai bija fotosintēzes jauda (enerģijas iegūšana no gaismas), kas rada augu šūnu organellu, hloroplasts. Ar šo jaunāko papildinājumu ir augu valstības izcelsme.

Divās pēdējās iestrādātajās baktērijās būtu labvēlīga aizsardzība un iegūšana barības vielas, savukārt saimnieks (eikariotu šūna) iegūtu spēju izmantot skābekli un gaismu, attiecīgi.

Pierādījumi un pretrunas

Mūsdienās endosimbiotikas teorija ir daļēji pieņemta. Ir punkti, par kuriem viņi ir atbalstījuši, bet citi, kas rada daudz šaubu un diskusiju.

Visskaidrākais ir tas gan mitohondrijiem, gan hloroplastiem ir savs apļveida divšķiedru DNS iekšpusē tajā brīvā veidā, neatkarīgi no kodolenerģijas. Kaut kas pārsteidzošs, jo to konfigurācijas dēļ tās atgādina prokariotu šūnas. Turklāt viņi izturas kā baktērija, jo sintezē paši savus proteīnus, viņi izmanto 70. gadu ribosomas (nevis 80. gadu ribosomas kā eikarioti), veic savas funkcijas caur membrānu un atkārto DNS un veic bināro skaldīšanu, lai sadalītos (un nē mitoze).

Pierādījumi ir atrodami arī tā struktūrā. Mitohondrijiem un hloroplastiem ir dubultā membrāna. Tas varētu būt saistīts ar tā izcelsmi, jo iekšpuse ir pati membrāna, kas aptver prokariotu šūnu, un ārējā ir vezikula no tās fagocitozēšanas brīža.

Lielākais kritikas punkts ir par pirmo iekāpšanu. Nav pierādījumu, kas varētu pierādīt, ka šis savienojums starp šūnām pastāvēja, un bez paraugiem to ir grūti pamatot. Arī citu organellu izskats nav izskaidrots. no eikariotu šūnām, piemēram, endoplazmas retikuluma un Golgi aparāta. Tas pats notiek ar peroksisomām, kurām nav ne sava DNS, ne dubultā membrānu slāņa, tāpēc nav tik ticamu paraugu kā mitohondrijos vai hloroplastā.