Ląstelių evoliucijos teorijos

Ląstelių evoliucijos teorijos yra paaiškinimai, kurie bando suprasti, kada ir kaip atsirado ląstelės. Paprastai jie yra susiję su eukariotinėmis ląstelėmis, t. Y. Tomis, kurių branduolys yra atskirtas ląstelių membrana, kurioje yra genetinė medžiaga.

Skirtingai nuo prokariotinių ląstelių, kurios yra paprastesnės ir atsirado prieš maždaug 3 700 milijonų metų Žemėje, eukariotinės ląstelės yra daug sudėtingesnės, didesnės ir naujesnės.

Kadangi eukariotinės ląstelės yra daugelio gyvų dalykų, tokių kaip augalai ir gyvūnai, pagrindas, buvo sukurtos kelios teorijos apie jų kilmę ir kodėl jos atsirado.

Pirmųjų ląstelių plėtra

Pirmosios ląstelės pasirodė bent prieš 3 700 milijonų metų, maždaug 750 mln. Nors tikrai nežinome, kaip atsirado pirmosios ląstelės, mes gerai žinome, kaip jie sukūrė.

Tačiau viena iš labiausiai priimtinų teorijų apie pirmųjų ląstelių susidarymą yra tokia: atsižvelgiant į primityviosios žemės atmosferos sąlygas, energijos išsiskyrimas gali gaminti organines molekules spontaniškai.

Tai parodė Stanley Millerio eksperimentai 1950-aisiais, kuriuose jis sugebėjo sukurti organines molekules iš vandenilio, metano ir amoniako.

Vėliau susidarė pirmosios sudėtinės organinės molekulės (dar vadinamos makromolekulėmis). Tam tikru metu šių molekulių evoliucijoje pirmasis sugebėjo pakartoti, naudodamas savo aplinkos medžiagas. Jis gimė, o pirmą kartą - ląstelė.

Šios pirmosios ląstelės galėjo būti laisvai atkuriamos iš pradžių, atsižvelgiant į konkurencijos trūkumą dėl naudojamo kuro. Tačiau, nes jų skaičius labai padidėjo (būtent dėl ​​to, kad trūksta konkurencijos), netrukus ląstelės turėjo tapti sudėtingesnės, kad galėtų toliau atgaminti. Taip prasidėjo evoliucijos procesas.

Ląstelių tipai ir jų raida

Jau daugelį metų manoma, kad buvo tik dviejų tipų ląstelės, prokariotai (kurie tiesiog reiškia „be branduolio“) ir eukariotai, sudėtingesni ir vėliau prasidėję. Tačiau per pastaruosius du šimtmečius jie nustatė kitą ląstelių tipą, kuris neatitinka nė vieno iš dviejų kitų savybių.

Šios ląstelės nuo 90-ųjų žinomos kaip „archaea“, o tai reiškia „senus“. Tokiu būdu šiandien naudojama trijų sričių klasifikavimo sistema: Archaea, Bacteria ir Eucaria.

Archaea ląstelės

Archaea (taip pat žinomas kaip Arqueas) yra ląstelės be branduolio, labai panašios į bakterijas, tačiau turi tam tikrų savybių, dėl kurių jie buvo laikomi nepriklausomais organizmais.

Kaip ir likusios ląstelės, jie yra mikroskopiniai organizmai. Jo ląstelių sienelė yra labai atspari, todėl jie gali gyventi ekstremaliose aplinkose (net ir erdvėje esančiuose asteroiduose, be jokios atmosferos apsaugos).

Jų mityba taip pat labai skiriasi, nes jie naudoja neorganinius junginius, pvz., Vandenilį, anglies dioksidą arba sierą, o ne deguonį.

Prokariotinės ląstelės (bakterijos)

Prokariotinės ląstelės yra paprasčiausios tarp trijų tipų. Jie turi tik ląstelių membraną, kuri supa ląstelės vidų. Viduje galime rasti citoplazmoje suspenduotą genetinę medžiagą, taip pat kai kurias ribosomas (organeles, kurios generuoja energiją ląstelės viduje).

Prokariotinės ląstelės, nepaisant daugybės skirtingų tipų, yra klasifikuojamos kaip bakterijos. Kad galėtų efektyviau prisitaikyti prie aplinkos, daugelis jų turi kitų papildymų, pvz., Vėliavos, kad galėtų laisvai judėti, arba lipnią sieną, kapsulę, kuri leidžia jiems laikytis kitų organizmų.

Eukariotinės ląstelės

Eukariotinės ląstelės yra sudėtingiausios ir didžiausios iš trijų tipų. Jie skiriasi nuo prokariotų ir archaėjos, daugiausia tuo, kad jie turi branduolį, kuriame jie saugo DNR. Be to, jie turi kelių tipų ląstelių organelius, kurie leidžia atlikti įvairias funkcijas.

Eukariotinės ląstelės yra visos sudėtingos Žemės, kuri egzistuoja Žemėje, pagrindas. Dėl šios priežasties mokslininkai daugelį dešimtmečių tiria jų kilmę ir sukūrė vadinamąją endosymbiotinę ląstelių vystymosi teoriją.

Endosymbiotinė ląstelių evoliucijos teorija

Eukariotinės ląstelės yra daug labiau išsivysčiusios nei archaea arba bakterijos. Prieš kelis dešimtmečius buvo rastas patenkinamas jo atsiradimo paaiškinimas: endosymbiotikos teorija.

Ši teorija grindžiama mitochondrijų ir eukariotinių ląstelių chloroplastų panašumu su bakterijomis, tiek jų forma, tiek veikimas.

Todėl mokslininkai, kurie jį gina, siūlo, kad tam tikru evoliucijos momentu didelė ląstelė įsisavintų bakteriją ir pradėjo ją naudoti norint išgyventi ir atgaminti reikalingą energiją.

Kita vertus, absorbuojamos bakterijos įgavo didesnę tikimybę palikti palikuonis, taip pat didesnį saugumą, būdami viduje didesnėje ląstelėje. Todėl egzistavo simbiotinis ryšys; taigi teorijos pavadinimas.

Po milijonų metų evoliucijos, mitochondrijos ir chloroplastai, kurie anksčiau buvo nepriklausomi bakterijos, specializavosi. Todėl jie nebegali išgyventi už ląstelės ribų.

Endosymbiotikos teorijos įrodymai

Kasdienėje kalboje mes naudojame žodį „teorija“, kad apibūdintume nuomonę, kuri nėra pagrįsta faktais. Tačiau mokslo pasaulyje teorija yra eksperimento ir stebėjimo patvirtinto reiškinio paaiškinimas.

Endosymbiotinė teorija nėra išimtis. Keletas įkalčių verčia mus galvoti, kad taip atsirado gyvūnų ir daržovių ląstelės. Kai kurie iš šių įrodymų yra šie:

  • Mitochondrijos ir chloroplastai turi savo DNR → Šie du organelių tipai yra vieninteliai, turintys DNR viduje savo citoplazmoje, atskiriant nuo pagrindinės ląstelės DNR.
  • Abu organeliai atgamina savo pačių → Kadangi jie turi savo DNR, chloroplastai ir mitochondrijos gali atkartoti nepriklausomai nuo ląstelės ir nukreipti savo padalijimą.
  • Jie turi ląstelių membraną → Skirtingai nuo likusių ląstelių organelių, tiek mitochondrijose, tiek chloroplastuose yra dviguba ląstelių membrana, kuri jas atskiria nuo likusios. Ši membrana taip pat yra bakterijose.