Эндосимбиотическая теория является общепринятым механизмом эукариотических клеток. эволюционировал из прокариотических клеток. Он включает в себя отношения сотрудничества между двумя клетками, которые позволяют обеим выжить - и в конечном итоге привели к развитию всей жизни на Земле.
История эндосимбиотической теории
Впервые предложено биологом из Бостонского университета Линн Маргулис в конце 1960-х годов теория Эндосимбионта предложила, чтобы главные органеллы эукариотическая клетка были на самом деле примитивные прокариотические клетки, которые были поглощены другим, большим прокариотическая клетка.
Теория Маргулиса была медленной, чтобы получить признание, первоначально столкнувшись с насмешками внутри основной биологии. Однако Маргулис и другие ученые продолжили работу над этим вопросом, и теперь ее теория является общепринятой нормой в биологических кругах.
Во время исследования Маргулис о происхождении эукариотических клеток она изучила данные о прокариотах, эукариотах и органеллах, наконец, предположив, что сходство между Прокариоты и органеллы в сочетании с их появлением в окаменелостях лучше всего объясняются тем, что называется «эндосимбиоз» (что означает «сотрудничать»). внутри. ")
Независимо от того, обеспечивала ли большая клетка защиту для меньших клеток, или меньшие клетки давали энергию для большей клетки, эта схема, казалось, была взаимовыгодной для всех прокариот.
Поначалу это звучало как надуманная идея, но данные, подтверждающие ее, неоспоримы. Органеллы, которые, казалось, были их собственными клетками, включают митохондрии и в фотосинтезирующих клетках - хлоропласт. Обе эти органеллы имеют свою собственную ДНК и свои рибосомы которые не соответствуют остальной части клетки. Это указывает на то, что они могли выжить и размножаться самостоятельно.
Фактически, ДНК в хлоропласте очень похожа на фотосинтетические бактерии, называемые цианобактериями. ДНК в митохондриях больше всего похожа на ДНК бактерий, вызывающих тиф.
Прежде чем эти прокариоты смогли пройти эндосимбиоз, им, скорее всего, пришлось стать колониальными организмами. Колониальные организмы - это группы прокариотических одноклеточных организмов, которые живут в непосредственной близости от других одноклеточных прокариот.
Преимущество для колонии
Хотя отдельные одноклеточные организмы оставались раздельными и могли выживать независимо, было какое-то преимущество в том, чтобы жить рядом с другими прокариотами. Независимо от того, была ли это функция защиты или способ получить больше энергии, колониализм должен быть в какой-то мере полезен для всех прокариот, вовлеченных в колонию.
Как только эти одноклеточные живые существа оказались достаточно близко друг к другу, они продвинулись в своих симбиотических отношениях еще на один шаг вперед. Более крупный одноклеточный организм поглотил другие, более мелкие одноклеточные организмы. В этот момент они больше не были независимыми колониальными организмами, а превратились в одну большую клетку.
Когда большая клетка, которая охватила меньшие клетки, начала делиться, копии меньших прокариот внутри были сделаны и переданы дочерним клеткам.
В конце концов, меньшие прокариоты, которые были поглощены, адаптировались и превратились в некоторые из органелл, которые мы знаем сегодня, в эукариотических клетках, таких как митохондрии и хлоропласты.
Другие органеллы
Другие органеллы в конечном итоге возникли из этих первых органелл, включая ядро, в котором находится ДНК эукариота, эндоплазматический ретикулум и аппарат Гольджи.
В современной эукариотической клетке эти части известны как мембраносвязанные органеллы. Они все еще не появляются в прокариотических клетках, таких как бактерии и археи, но присутствуют во всех организмах, классифицированных в области Eukarya.