Teorije evolucije celic



The teorije celične evolucije so razlage, ki poskušajo razumeti, kdaj in kako so se pojavile celice. Običajno se nanašajo na evkariontske celice, to je na tiste, ki imajo jedro, ločeno s celično membrano, kjer vsebujejo genski material..

Za razliko od prokariontskih celic, ki so enostavnejše in so se pojavile pred približno 3.700 milijoni let na Zemlji, so evkariontske celice veliko bolj kompleksne, večje in novejše..

Ker so evkariontske celice osnova večine živih bitij, kot so rastline in živali, je bilo razvitih več teorij o njihovem izvoru in zakaj so se pojavile..

Indeks

  • 1 Razvoj prvih celic
  • 2 Vrste celic in njihov razvoj
    • 2.1 Arhejske celice
    • 2.2 Prokariontske celice (bakterije)
    • 2.3 Evkariotske celice
  • 3 Endosimbiotična teorija evolucije celic
    • 3.1 Dokazi endosimbiotične teorije
  • 4 Reference

Razvoj prvih celic

Prve celice so se pojavile pred vsaj 3.700 milijoni let, približno 750 milijonov let po nastanku Zemlje. Čeprav zagotovo ne vemo, kako so se pojavile prve celice, dobro vemo, kako so se razvile.

Vendar pa je ena izmed najbolj sprejemljivih teorij o nastanku prvih celic naslednja: glede na atmosferske razmere primitivne Zemlje lahko izpust energije proizvede organske molekule, da se spontano oblikujejo..

To so dokazali poskusi Stanleyja Millerja v 50. letih, ko je uspel ustvariti organske molekule iz vodika, metana in amoniaka..

Kasneje so nastale prve kompleksne organske molekule (imenovane tudi makromolekule). V nekem trenutku evolucije teh molekul se je prvi lahko repliciral z uporabo materialov iz svojega okolja. Rodil se je potem, prvič, celica.

Te prve celice bi se lahko sprva svobodno reproducirale, glede na pomanjkanje konkurence za gorivo, ki ga uporabljajo. Ker pa se je njihovo število precej povečalo (ravno zaradi tega pomanjkanja konkurence), so morale celice kmalu postati bolj dovršene, da bi lahko nadaljevale razmnoževanje. Tako se je začel proces evolucije.

Vrste celic in njihov razvoj

Že vrsto let je veljalo, da obstajata samo dve vrsti celic, prokariotov (ki dobesedno pomenijo "brez jedra") in evkariontov, ki so bolj zapleteni in poznejši. V zadnjih dveh stoletjih pa so identificirali še eno vrsto celic, ki se ne ujemajo z značilnostmi drugih dveh.

Te celice so znane že od devetdesetih let kot "arheje", kar dobesedno pomeni "stare". Na ta način se danes uporablja klasifikacijski sistem treh področij: Archaea, Bacteria in Eucaria.

Arhejske celice

Arheje (znane tudi kot Arqueas) so celice brez jedra, zelo podobne bakterijam, vendar z določenimi značilnostmi, zaradi katerih so bile obravnavane kot neodvisni organizmi..

Tako kot ostale celice so tudi mikroskopski organizmi. Njegova celična stena je zelo odporna, kar jim omogoča, da živijo v ekstremnih okoljih (tudi v asteroidih v prostoru, brez zaščite kakršnega koli vzdušja)..

Njihova prehrana je tudi zelo različna, saj izkoriščajo anorganske spojine, kot so vodik, ogljikov dioksid ali žveplo, namesto kisika.

Prokariontske celice (bakterije)

Prokariontske celice so najenostavnejše med tremi vrstami. Imajo samo celično membrano, ki obdaja notranjost celice. V notranjosti lahko najdemo genetski material, suspendiran znotraj citoplazme, kot tudi nekatere ribosome (organele, ki proizvajajo energijo v celici)..

Prokariontske celice so kljub temu, da so različnih vrst, razvrščene kot bakterije. Da bi se lahko bolj učinkovito prilagajali okolju, imajo mnogi od njih druge dodatke, kot so zastavice za prosto gibanje ali lepljivo steno, kapsulo, ki jim omogoča, da se držijo drugih organizmov..

Eukariotske celice

Eukariotske celice so najbolj kompleksne in največje izmed treh vrst. Razlikujejo se od prokariotov in arhej, predvsem zato, ker imajo jedro, kjer shranjujejo DNA. Poleg tega imajo več vrst celičnih organelov, ki jim omogočajo opravljanje različnih vrst funkcij.

Eukariotske celice so temelj vsega kompleksnega življenja, ki obstaja na Zemlji. Zaradi tega so znanstveniki preučevali njihov izvor že več desetletij in so se razvili z imenom Endosimbiotska teorija razvoja celic..

Endosimbiotična teorija evolucije celic

Eukariotske celice so veliko bolj razvite kot arheje ali bakterije. Šele pred nekaj desetletji je bila ugotovljena zadovoljiva razlaga njenega nastanka: endosimbiotična teorija.

Ta teorija temelji na podobnosti med mitohondriji in kloroplasti evkariontskih celic z bakterijami, tako po obliki kot po delovanju..

Zato znanstveniki, ki ga zagovarjajo, predlagajo, da je na določeni točki evolucije velika celica absorbirala bakterijo in jo začela uporabljati za pridobivanje energije, potrebne za preživetje in razmnoževanje..

Absorbirane bakterije so po drugi strani pridobile večjo verjetnost, da bodo zapustile potomce, kot tudi večjo varnost s tem, da so v večji celici. Zato je obstajal simbiotski odnos; od tod tudi ime teorije.

Po milijonih letih evolucije so se mitohondrije in kloroplasti, ki so bili nekoč neodvisne bakterije, specializirali. Zato ne morejo več preživeti zunaj celice.

Dokazi endosimbiotične teorije

V vsakdanjem jeziku uporabljamo besedo »teorija« za opisovanje mnenja, ki ne temelji na dejstvih. Vendar pa je v svetu znanosti teorija razlaga pojava, ki ga potrjujejo eksperimenti in opazovanja.

Endosimbiotična teorija ni izjema. Več namigov nas pripelje do misli, da je tako prišlo do živalskih in rastlinskih celic. Nekateri od teh dokazov so naslednji:

  • Mitohondrije in kloroplasti imajo svojo lastno DNK → Ti dve vrsti organelov so edini, ki imajo DNK v njihovi citoplazmi, ločeni od glavne DNA celice..
  • Obe organeli se razmnožujeta sami → ker imata lastno DNK, se kloroplasti in mitohondriji lahko replicirajo neodvisno od celice in usmerjajo svojo lastno delitev..
  • Imajo celično membrano → Za razliko od preostalih organelov v celici imata tako mitohondri kot kloroplasti dvojno celično membrano, ki ju ločuje od ostalih. Ta vrsta membrane je prisotna tudi v bakterijah.

Reference

  1. "Prokariontske celice" v: Khan Academy. Pridobljeno 17. januarja 2018 iz Akademije Khan: en.khanacademy.org.
  2. "Razlike med evkariontskimi in prokariontskimi celicami" v: Razlika med. Vzpostavljeno dne: 17. januar 2018 Razlika med: diferencia-entre.com.
  3. "Od prokariotov do evkariontov" v: Razumevanje evolucije. Vzpostavljeno dne: 17. januar 2018 iz Razumevanje evolucije: evolution.berkeley.edu.
  4. "Izvor in razvoj celic" v: NCBI. Vzpostavljeno dne: 17. januar 2018 iz NCBI: ncbi.nlm.nih.gov.
  5. "Evolucija celice" v: Naučite se genetike. Vzpostavljeno dne: 17. januar 2018 iz Learn Genetics: learn.genetics.utah.edu.