Теорії клітинної еволюції



The теорії клітинної еволюції це пояснення, які намагаються зрозуміти, коли і як з'явилися клітини. Зазвичай вони посилаються на еукаріотичні клітини, тобто ті, які мають ядро, розділене клітинною мембраною, де вони містять генетичний матеріал.

На відміну від прокаріотних клітин, які є більш простими і з'явилися близько 3 700 мільйонів років тому на Землі, еукаріотичні клітини є набагато складнішими, більшими та більш свіжими..

Оскільки еукаріотичні клітини є основою більшості живих істот, таких як рослини і тварини, було розроблено декілька теорій про їхнє походження і чому вони з'явилися..

Індекс

  • 1 Розробка перших клітин
  • 2 Типи клітин та їх розвиток
    • 2.1 Археї клітини
    • 2.2 Прокаріотичні клітини (бактерії)
    • 2.3 Еукаріотичні клітини
  • 3 Ендосимбіотична теорія еволюції клітин
    • 3.1 Докази теорії ендосимбіотиків
  • 4 Посилання

Розробка перших клітин

Перші клітини з'явилися принаймні 3700 мільйонів років тому, приблизно 750 мільйонів років після утворення Землі. Хоча ми точно не знаємо, як з'явилися перші клітини, ми добре знаємо, як вони розвивалися.

Проте однією з найбільш поширених теорій про формування перших осередків є наступне: з огляду на атмосферні умови примітивної Землі, розряд енергії може виробляти органічні молекули, які утворюються спонтанно.

Це було продемонстровано експериментами Стенлі Міллера в 50-х роках, в якому йому вдалося створити органічні молекули з водню, метану і аміаку..

Пізніше утворилися перші складні органічні молекули (також звані макромолекули). У певний момент еволюції цих молекул, перший був здатний реплікуватися з використанням матеріалів зі свого середовища. Він народився тоді, вперше, клітиною.

Ці перші клітини могли відтворюватися спочатку, враховуючи відсутність конкуренції за паливо, яке вони використовували. Однак, оскільки їхня кількість значно зросла (саме через цю відсутність конкуренції), незабаром клітини повинні були стати більш складними, щоб продовжити відтворення. Так почався процес еволюції.

Види клітин та їх розвиток

Протягом багатьох років вважалося, що існують тільки два типи клітин, прокаріотів (що буквально означає "без ядра") і еукаріотів, більш складні і пізніше початок. Проте в останні два століття вони виявляли інший тип клітин, які не вписуються в характеристики будь-якої з двох інших.

Ці клітини відомі з 90-х років як "археї", що буквально означає "старі". Таким чином, сьогодні використовується класифікаційна система з трьох доменів: Archaea, Bacteria та Eucaria.

Клітини археї

Архея (також відома як Аркеас) - це клітини без ядра, дуже схожі на бактерії, але з певними характеристиками, які змусили їх вважати незалежними організмами.

Як і інші клітини, вони є мікроскопічними організмами. Його клітинна стіна дуже стійка, що дозволяє їм жити в екстремальних умовах (навіть в астероїдах в просторі, без захисту будь-якої атмосфери).

Їхня дієта також дуже відрізняється, оскільки вони використовують неорганічні сполуки, такі як водень, вуглекислий газ або сірка замість кисню.

Прокаріотичні клітини (бактерії)

Прокаріотичні клітини є найпростішими серед трьох типів. Вони мають тільки мембрану клітини, яка оточує внутрішню частину клітини. Усередині ми можемо знайти генетичний матеріал, припинений всередині цитоплазми, а також деякі рибосоми (органели, які генерують енергію всередині клітини)..

Прокаріотичні клітини, незважаючи на те, що вони є різними типами, всі класифікуються як бактерії. Щоб мати можливість більш ефективно адаптуватися до навколишнього середовища, багато з них мають інші додатки, такі як джгутики для вільного переміщення або липку стінку, капсулу, яка дозволяє їм дотримуватися інших організмів.

Еукаріотичні клітини

Еукаріотичні клітини є найбільш складними і найбільшими з трьох типів. Вони відрізняються від прокаріотів і архей, головним чином тим, що вони мають ядро, де зберігають ДНК. Крім того, у них є кілька типів клітинних органел, які дозволяють їм виконувати різні типи функцій.

Еукаріотичні клітини є основою всього складного життя, що існує на Землі. Завдяки цьому вчені вивчали їхнє походження протягом багатьох десятиліть і розробили назву Ендосимбіотична теорія розвитку клітин..

Ендосимбіотична теорія еволюції клітин

Еукаріотичні клітини значно розвиненіші, ніж археї або бактерії. Лише кілька десятиліть тому було знайдено задовільне пояснення його виникнення: ендосимбіотична теорія.

Ця теорія базується на подібності між мітохондріями та хлоропластами еукаріотичних клітин з бактеріями як за формою, так і за функціонуванням.

Тому вчені, які її захищають, пропонують, що в певний момент еволюції велика клітина поглинула бактерію і почала використовувати її для вилучення енергії, необхідної для виживання і відтворення..

Поглинені бактерії, з іншого боку, отримали більшу ймовірність залишити потомство, а також більшу безпеку, перебуваючи всередині більшої клітини. Тому існували симбіотичні відносини; звідси і назва теорії.

Після мільйонів років еволюції мітохондрії та хлоропласти, які раніше були незалежними бактеріями, спеціалізувалися. Тому вони більше не можуть вижити за межами клітини.

Докази теорії ендосимбіотиків

У повсякденній мові ми використовуємо слово «теорія» для опису думки, яка не ґрунтується на фактах. Однак у світі науки теорія є поясненням явища, підтвердженого експериментами та спостереженням.

Теорія ендосимбіотиків не є винятком. Кілька підказок приводять нас до думки, що саме так відбувалися тварини і рослинні клітини. Деякі з цих доказів такі:

  • Мітохондрії і хлоропласти мають свою власну ДНК → Ці два типи органел є єдиними, які мають ДНК всередині їх цитоплазми, відокремлену від основної ДНК клітини..
  • Обидва органели відтворюються самостійно → Тому що вони мають свою власну ДНК, хлоропласти і мітохондрії можуть розмножуватися незалежно від клітини, і направляти своє власне поділ..
  • Вони мають клітинну мембрану → На відміну від інших органел в клітині, як мітохондрії, так і хлоропласти мають мембрану з двома клітинами, яка відокремлює їх від інших. Цей тип мембрани також присутній у бактеріях.

Список літератури

  1. "Прокаріотичні клітини" в: Khan Academy. Отримано 17 січня 2018 р. З Khan Academy: en.khanacademy.org.
  2. "Відмінності еукаріотичних і прокаріотних клітин" в: Різниця між. Отримано: 17 січня 2018 р. Різниця між: diferencia-entre.com.
  3. "Від прокаріотів до еукаріотів" в: Розуміння еволюції. Отримано: 17 січня 2018 р. З Understanding Evolution: evolution.berkeley.edu.
  4. "Походження і еволюція клітин" в: NCBI. Отримано: 17 січня 2018 року з NCBI: ncbi.nlm.nih.gov.
  5. "Еволюція клітини" в: Дізнайтеся про генетику. Отримано: 17 січня 2018 р. З програми "Вивчення генетики": learn.genetics.utah.edu.