LĄSTELIŲ EVOLIUCIJOS TEORIJOS - BIOLOGIJA

Į evoliucijos ląstelės teorijos yra paaiškinimai bando į suprasti, kada ir kaip ląstelės atsirado. Paprastai jie nurodo eukariotines ląsteles, tai yra tas, kurios turi branduolį, atskirtą ląstelės membranos, kur jose yra genetinė medžiaga.

Skirtingai nuo prokariotų ląstelių, kurios yra paprastesnės ir atsirado maždaug prieš 3,7 milijardo metų Žemėje, eukariotinės ląstelės yra daug sudėtingesnės, didesnės ir pastaruoju metu atsiranda daugiau.

Aukštos raiškos vienaląsčio organizmo vaizdas. Per „Youtube“.

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

Pirmųjų ląstelių vystymasis

Pirmosios ląstelės atsirado mažiausiai prieš 3,7 milijardo metų, praėjus maždaug 750 milijonų metų po to, kai buvo suformuota Žemė. Nors mes tiksliai nežinome, kaip atsirado pirmosios ląstelės, mes tiksliai žinome, kaip jos išsivystė.

Tačiau viena iš priimtiniausių teorijų apie pirmųjų ląstelių susidarymą yra ši: atsižvelgiant į ankstyvosios žemės atmosferos sąlygas, energijos išsikrovimas gali sukelti organinių molekulių susidarymą spontaniškai.

Tai parodė Stanley Millerio eksperimentai šeštajame dešimtmetyje, kurių metu jam pavyko sukurti organines molekules iš vandenilio, metano ir amoniako.

Vėliau buvo suformuotos pirmosios sudėtingos organinės molekulės (dar vadinamos makromolekulėmis). Tam tikru šių molekulių evoliucijos momentu, pirmoji, galinti save replikuoti, atsirado naudojant medžiagas iš savo aplinkos. Tada pirmą kartą gimė ląstelė.

Šios pirmosios ląstelės iš pradžių galėjo laisvai daugintis, nes trūko konkurencijos dėl jų naudojamo kuro. Tačiau kadangi jų skaičius žymiai padidėjo (būtent dėl šios konkurencijos stokos), ląstelės netrukus turėjo tapti sudėtingesnės, kad galėtų tęsti dauginimą. Taip prasidėjo evoliucijos procesas.

Ląstelių tipai ir jų raida

Daugelį metų buvo manoma, kad egzistuoja tik dviejų tipų ląstelės: prokariotinės (kurios pažodžiui reiškia „be branduolio“) ir sudėtingesnės bei vėliau prasidėjusios eukariotinės. Tačiau per pastaruosius du šimtmečius buvo nustatyta kitų rūšių ląstelės, neatitinkančios nė vieno iš kitų dviejų savybių.

Šios ląstelės nuo 90-ųjų buvo žinomos kaip „archaea“, kas pažodžiui reiškia „senovės“. Šiuo metu šiandien naudojama trijų sričių klasifikavimo sistema: Archaea, bakterijos ir Eucaria.

Archaea ląstelės

Archaea (taip pat žinomas kaip Archaea) yra ląstelės be branduolio, labai panašios į bakterijas, tačiau turinčios tam tikras savybes, dėl kurių jos buvo laikomos savarankiškais organizmais.

Kaip ir visos kitos ląstelės, jie yra mikroskopiniai organizmai. Jų ląstelių siena yra labai atspari, todėl jie gali gyventi ekstremalioje aplinkoje (net kosmose esančiuose asteroiduose, neapsaugodami jokios atmosferos rūšies).

Jų dieta taip pat labai skirtinga, nes vietoje deguonies jie naudoja neorganinius junginius, tokius kaip vandenilis, anglies dioksidas ar siera.

Prokariotų ląstelės (bakterijos)

Prokariotų ląstelės yra paprasčiausios iš trijų rūšių. Jie turi tik vieną ląstelės membraną, kuri supa ląstelės vidų. Viduje galime rasti citoplazmoje suspenduotą genetinę medžiagą, taip pat kai kurias ribosomas (organelius, generuojančius energiją ląstelėje).

Prokariotinės ląstelės, nepaisant daugybės skirtingų rūšių, yra klasifikuojamos kaip bakterijos. Kad būtų galima efektyviau prisitaikyti prie aplinkos, daugelis iš jų turi kitų priedų, pavyzdžiui, žvynelius, kad galėtų laisvai judėti, arba lipnią sienelę, kapsulę, kuri leidžia jiems prilipti prie kitų organizmų.

Eukariotų ląstelės

Eukariotų ląstelės yra sudėtingiausios ir didžiausios iš trijų rūšių. Jie skiriasi nuo prokariotų ir archajų daugiausia tuo, kad turi branduolį, kuriame saugo DNR. Be to, jie turi keletą ląstelių organelių tipų, kurie leidžia jiems atlikti skirtingo tipo funkcijas.

Eukariotų ląstelės yra viso sudėtingo gyvenimo, egzistuojančio Žemėje, pagrindas. Dėl šios priežasties mokslininkai daugelį dešimtmečių tyrinėjo jo kilmę ir sukūrė vadinamąją ląstelių vystymosi endosimbiotinę teoriją.

Ląstelių evoliucijos endosimbiotinė teorija

Eukariotų ląstelės yra daug labiau išsivysčiusios nei archajos ar bakterijos. Tik prieš kelis dešimtmečius buvo rastas patenkinamas jos atsiradimo paaiškinimas: endosimbiotikų teorija.

Ši teorija remiasi panašumais, kuriuos eukariotinių ląstelių mitochondrijos ir chloroplastai turi savo bakterijomis tiek savo forma, tiek savo funkcija.

Todėl ją ginantys mokslininkai siūlo, kad tam tikru evoliucijos momentu didelė ląstelė absorbuotų bakteriją ir pradėjo ją naudoti energijai, reikalingai išgyventi ir daugintis, išgauti.

Tuo tarpu absorbuotos bakterijos įgijo didesnę tikimybę palikti palikuonius, taip pat padidino saugumą būdamos didesnės ląstelės viduje. Todėl atsirado simbiotinis ryšys; taigi teorijos pavadinimas.

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

Endosimbiotikų teorijos įrodymai

Kasdieninėje kalboje mes naudojame žodį „teorija“ apibūdinti nuomonei, kuri nėra pagrįsta faktu. Tačiau mokslo pasaulyje teorija yra reiškinio, patvirtinto eksperimentais ir stebėjimais, paaiškinimas.

Endosimbiotikų teorija nėra išimtis. Keli įkalčiai verčia susimąstyti, kad būtent taip atsirado gyvūnų ir augalų ląstelės. Kai kurie iš šių įrodymų yra šie:

Mitochondrijos ir chloroplastai turi savo DNR → Šie dviejų tipų organeliai yra vieninteliai, kurių citoplazmoje yra DNR, atskirti nuo pagrindinės ląstelės DNR.
Abi organelės dauginasi pačios → Kadangi jos turi savo DNR, chloroplastai ir mitochondrijos gali daugintis nepriklausomai nuo ląstelės ir nukreipti savo dalijimąsi.
Jie turi ląstelės membraną → Skirtingai nuo likusių ląstelės organelių, tiek mitochondrijos, tiek chloroplastai turi dvigubą ląstelių membraną, atskiriančią juos nuo kitų. Šio tipo membranos taip pat yra bakterijose.

Nuorodos

„Prokariotinės ląstelės“: Khano akademijoje. Gauta: 2018 m. Sausio 17 d. Iš „Khan Academy“: es.khanacademy.org.
"Skirtumai tarp eukariotų ir prokariotų ląstelių": skirtumai tarp. Gauta: 2018 m. Sausio 17 d. Iš „Skirtumas tarp“: skirtumas-entre.com.
„Nuo prokariotų iki eukariotų“: Evoliucijos supratimas. Gauta: 2018 m. Sausio 17 d. Iš „Suprasti evoliuciją“: evolution.berkeley.edu.
„Ląstelių kilmė ir raida“: NCBI. Gauta: 2018 m. Sausio 17 d. Iš NCBI: ncbi.nlm.nih.gov.
„Ląstelės evoliucija“: Išmokite genetiką. Gauta: 2018 m. Sausio 17 d. Iš „Learn Genetics“: išmokti.genetika.utah.edu.

LĄSTELIŲ EVOLIUCIJOS TEORIJOS - BIOLOGIJA - 2025