Solujen kehitys

Pääaineinen kuva yksisoluisesta organismista

Mikä on solujen evoluutio?

Se Solujen kehitys Se edustaa kaikkia fysikaalisia ja kemiallisia muutoksia, jotka aiheuttivat erittäin organisoidut ja monimutkaiset rakenteet, jotka tunnemme "soluiksi". Huolimatta siitä, että tässä suhteessa on tehty monia oletuksia, ei vieläkään tiedetä tarkalleen kuinka ne muodostuivat.

Solut ovat kaikkien elävien olentojen perustavanlaatuisia perusyksiköitä. Luonnossa on kahta tyyppiä huomattavasti erilaisia ​​soluja: prokaryoottiset solut ja eukaryoottiset solut.

Prokaryoottisoluista puuttuu sisäiset membraanijärjestelmät ja ne muodostavat aina yksisoluisia organismeja, sillä välin eukaryoottiset solut ovat monimutkaisempia, koska niillä on sisäisiä membraanisia osastoja ja ne voivat muodostaa eläviä olentoja sekä yksisoluisia että monisoluisia.

Vaikka ne voivat olla hyvin erilaisia, kaikille soluille on ominaista kalvon ympäröimä, sillä sisäisen geneettisen materiaalimolekyylit, jotka tarjoavat tarvittavat tiedot kaikkien solukomponenttien tuottamiseksi, ja moninkertaistuvat toisen solun aikaansaamiseksi.

Evoluutiobiologien tärkein tärkeä tehtävä on kahden perustavanlaatuisen näkökohdan kehityksen osoittaminen solujen elämässä:

• Kuinka muodostuneiden molekyylien itsepuhdistuksen mekanismi, kuten deoksiribonukleiinihapon (DNA, geneettinen materiaali), itsesopimus (geneettinen materiaali)?
• Kuinka solukalvot syntyivät erottamaan aineenvaihdunta ensimmäisten solujen muodostumisessa ympäristöstä?

Molemmat kysymykset ovat avoimia tänään, koska evoluutiobiologit ovat tehneet tässä suhteessa vain joitain päätelmiä, ilman mitään menestystä kokeellisen demonstraation kannalta.

Kuinka solut olivat peräisin?

Hyväksyttyimmät teoriat ehdottavat, että solujen evoluution alku tapahtui nukleiinihappotyyppisten molekyylien alkuperällä, jotka kykenevät toistamaan (DNA ja RNA).

Voi palvella sinua: mikrofilamentit: ominaisuudet, rakenne, toiminnot, patologia

Nämä hypoteesit, jotka tunnetaan yhdessä nimellä "RNA: n maailma", "primaali lieme" tai "primitiivinen liemi", perustuvat siihen tosiasiaan, että ribonukleiinihappopolymeerit (RNA) on havaittu autokatalyyttisellä kapasiteetilla uusien lyhyiden fragmenttien RNA.

Grand Prismatic Spring Yellowstonessa. Uskotaan, että tämä ilmapiiri korkeissa lämpötiloissa olisi samanlainen kuin maanpäällisten merien alkuperäinen ympäristö

Näiden teorioiden mukaan on todennäköistä, että monta kertaa maan päällä on historiansa ajan, ribonukleiinihapot, nukleotidit, aminohapot, yksinkertaiset sokerit ja joitain fosfatoituja yhdisteitä on muodostettu.

Vaikka varmasti monet näistä yhdisteistä hajoavat ylittämättä paljon pidemmälle, tällä hetkellä ajatellaan, että olisi voinut olla, että molekyylit, joilla on kyky toistaa Muut molekyylit, jotka oli lukittu myös näihin kupliin.

Ehdotetaan, että myöhemmin nämä kuplat voitaisiin jakaa kahteen pintajännitysvoimien vuoksi pitäen jokaista "tytär" heidän sisäisen autokatalyyttisen aktiivisuuden vuoksi. Näiden kuplien kompleksointi olisi voinut liittyä kyvyn ruokkia auringonvalosta ja joihinkin hiilihapotettuihin yhdisteisiin.

Näiden "pre -pre -ta." -prosessien olisi pitänyt tapahtua maapallolla satojen miljoonien vuosien ajan, jolloin erilaiset "protoklelit" olivat todennäköisesti peräisin ja sammutettiin, valittaen positiivisesti ne, jotka kykenevät toistamaan ja ruokkimaan tehokkaasti.

Siten satojen miljoonien vuosien luonnollisesta valinnasta johtuva pöytäkirja olisi esi -isät tai ultrakompleksin ja järjestäytyneiden solujen primitiivisimmät muodot, jotka tunnemme tänään, jotka muodostavat kaikki elävät olennot.

Prokaryoottisten solujen kehitys

Esimerkki 2D -prokaryoottisesta solusta

Todennäköisesti ensimmäiset solujen alkuperän tuotteet olivat prokaryoottisia, prokaryoottisia tai bakteerisoluja, kuten ne tunnetaan yleisesti; Uskotaan, että he asuivat maalla noin kaksi miljardia vuotta ennen kaikkia eukaryoottisia organismeja.

Voi palvella sinua: kuinka monta solua ihmiskeholla on?

Näiden kahden miljardin vuoden aikana ensimmäiset prokaryoottiset organismit muuttivat jatkuvasti maanpäällisen pinnan ja ilmakehän. Nämä mikro -organismit erikoistuivat aineenvaihduntaan saadakseen energiaa yhdisteiltä, ​​jotka olivat tuolloin runsaasti planeetalla.

Tämä "erikoistuminen" oli mahdollinen metabolisten prosessien, kuten käymisen, fotosynteesin, ilmakehän typen kiinnitys ja hapen käyttö hengityksessä, jne. Nämä bakteerien kehittämät taidot olivat mahdollisia vain kolmen pääprosessin ansiosta:

• Tiedon siirto yhdestä organismista toiseen perinnöllä geneettisten tietomolekyyleiden: deoksihiobonukleiinihappo (DNA) ja ribonukleiinihappo (RNA); mikä antoi heille mahdollisuuden kehittää kopioita ajan myötä.
• Geneettisen materiaalin vaakasuora siirto pienten DNA -molekyylien kautta, joita kutsutaan plasmideiksi, jotka antavat bakteereille sopeutua haitallisiin ympäristöolosuhteisiin lyhyinä ajanjaksoina.
• Kapea tai symbioosiyhteistyö, joka olisi voinut tapahtua bakteerien välillä, joilla on erilaisia ​​ominaisuuksia, mikä mahdollisesti salli ne.

Kaikki nämä ominaisuudet yhdessä bakteerien tiiviin yhteistyön kanssa olivat todennäköisesti eukaryoottisia soluja.

Eukaryoottisen solun evoluutio

Tällä hetkellä eukaryoottisolujen alkuperästä on edelleen epäilyksiä. Tutkijoiden hyväksytty hypoteesi on kuitenkin "endosimbioosin", joka syntyi deoksihiobonukleiinihapon (DNA) happomolekyylien löytämisestä eukaryoottisten solujen mitokondrioissa.

Voi palvella sinua: Cinetocoro: Mikä on, koulutus, toiminnot

Tämän tiedon avulla evoluutiobiologit päättelivät, että bakteerien jälkeläiset, jotka asuivat enemmän tai vähemmän kolme miljardia vuotta sitten alkeellisissa valtamereissä, jotenkin ne sulautuivat tai kiinnittivät muita mikro -organismeja.

Tätä näyttää "tukevan" mitokondriajaoston ominaisuudet, jotka toistetaan suoraan binaarisella fissiolla ja toisinaan kuin eukaryoottisolujen solujen jakautuminen.

Uskotaan, että nielemisorganismi oli eukaryootien ensimmäinen ”protomitocondry” ja että se tarjosi keholle, että Engullo on jätteenpoistojärjestelmä ja energialähde happelta, kun taas ”promitokondriat” saivat ruokaa ja suojaa ja suojaa ja suojaa.

Tätä "endosimbioosi" -mekanismia kuvataan äkillisenä evoluutiomekanismina, joka muutamassa tapauksessa voi tapahtua onnistuneesti ja pysyvästi.

Mikro -organismien välinen symbioosi uusien organismien muodostamiseksi on ehkä maan tärkein muutoksen voima ja miljoonien vuosien ajan, se olisi voinut luoda suuren monimuotoisuuden tavoilla, joita havaitsemme kaikissa eukaryoottisoluissa.

Solujen evoluutio on toiminut pitkään; Sitä vastoin tutkijoilla on vain muutama vuosikymmen, jotka keskittyvät tähän prosessiin liittyviin kysymyksiin, ja monet ovat sitä mieltä.

Viitteet

1. Gould, s. J -. (1994). Elämän kehitys maan päällä. Scientific American, 271 (4), 84-91.
2. Gould, s. J -. (tuhatyhdeksänsataayhdeksänkymmentäviisi). 'Mitä on elämä?'Historian ongelmana.
3. Harmaa, m. W -. (2017). Lynn Margulis ja endosymbionnt -hypoteesi: 50 vuotta myöhemmin. Solun molekyylibiologia, 28 (10), 1285-1287.
4. Margulis, l., & Chapman, M. J -. (1998). Endosymbiossit: Sykliset ja pysyvä evoluutiossa. Mikrobiologian trendit, 6 (9), 342-345.
5. Martin, W. F., S. S., & Zimorski, V. (2015). Endosymbioottiset teoriat eukaryote -alkuperästä. Kuninkaallisen yhdistyksen filosofiset liiketoimet B: Biological Sciences, 370 (1678), 20140330.