Celevolutie

High Definition -beeld van een eencellig organisme

Wat is celevolutie?

De Celevolutie Het vertegenwoordigt alle fysische en chemische veranderingen die aanleiding gaven tot de sterk georganiseerde en complexe structuren die we kennen als "cellen". Ondanks het feit dat er in dit opzicht veel vermoedens zijn gedaan, is het echter nog steeds niet bekend hoe ze zijn gevormd.

Cellen zijn de fundamentele basiseenheden van alle levende wezens op aarde. Er zijn twee soorten duidelijk verschillende cellen in de natuur: prokaryotische cellen en eukaryotische cellen.

Prokaryotische cellen missen interne membranensystemen en vormen altijd eencellige organismen, ondertussen zijn eukaryotische cellen complexer, omdat ze interne membraneuze compartimenten hebben en levende wezens kunnen vormen, zowel eencellig als multicellulair.

Hoewel ze heel anders kunnen zijn, worden alle cellen gekenmerkt door omringd door een membraan, voor het hebben van moleculen van genetische materiaal die de nodige informatie bieden om alle cellulaire componenten te produceren en zich te vermenigvuldigen om een ​​andere cel te geven.

De belangrijkste belangrijke taak voor evolutionaire biologen is de demonstratie van de evolutie van twee fundamentele aspecten voor het celleven:

• Hoe werd het mechanisme voor de zelfreplicatie van moleculen gevormd zoals deoxyribonucleïnezuur (DNA, genetisch materiaal) zelfreplicatie (genetisch materiaal)?
• Hoe ontstonden de celmembranen om het metabolisme te scheiden in de vorming van de eerste cellen uit de omgeving?

Beide kwesties blijven vandaag open, omdat evolutiebiologen in dit opzicht slechts enkele conclusies hebben getrokken, zonder enig succes vanuit het oogpunt van de experimentele demonstratie.

Hoe zijn de cellen ontstaan??

De meest geaccepteerde theorieën stellen voor dat het begin van de celevolutie optrad met de oorsprong van moleculen van het nucleïnezuurtype dat in staat was te repliceren (DNA en RNA).

Kan u bedienen: microfilamenten: kenmerken, structuur, functies, pathologie

Deze hypothesen, samen bekend als de "wereld van RNA", de "primaire bouillon" of de "primitieve bouillon", zijn gebaseerd op het feit dat ribonucleïnezuurpolymeren (RNA) zijn waargenomen met autokatalytisch vermogen om nieuwe korte fragmenten te produceren RNA.

Grote prismatische lente in Yellowstone. Er wordt gedacht dat deze atmosfeer bij hoge temperaturen vergelijkbaar zou zijn met de oeromgeving van terrestrische zeeën

Volgens deze theorieën is het waarschijnlijk dat ribonucleïnezuren, nucleotiden, aminozuren, eenvoudige suikers en sommige gefosfateerde verbindingen vaak op aarde zijn gevormd, in zijn geschiedenis, nucleotiden, aminozuren, eenvoudige suikers,.

Hoewel veel van deze verbindingen zeker zijn afgebroken zonder veel verder te transcenderen, wordt momenteel gedacht dat het het geval zou kunnen zijn dat moleculen met het vermogen om te repliceren werden toegelaten tot lipide "bubbels" en konden doorgaan met hun autokatalytische activiteit uit "voedsel" verkregen uit Andere moleculen die ook in deze bubbels waren vergrendeld.

Er wordt voorgesteld dat deze bubbels vervolgens in twee kunnen worden onderverdeeld als gevolg van oppervlaktespanningskrachten, waardoor elke "dochter" hun interne autokatalytische activiteit handhaaft. De complexisatie van deze bubbels zou het vermogen kunnen hebben om te voeden met zonlicht en enkele koolzuurhoudende verbindingen.

Deze "pre -laululaire" processen zouden op aarde moeten plaatsvinden gedurende honderden miljoenen jaren, waarbij verschillende "protocéleles" waarschijnlijk zijn ontstaan ​​en gedoofd, positief selecteren die kunnen worden gereproduceerd en efficiënt voeden.

Het protocen dat voortvloeit uit natuurlijke selectie die honderden miljoenen jaren werkt, zou dus de voorouders zijn of de meest primitieve vormen van ultracomplexe en georganiseerde cellen die we vandaag kennen, die alle levende wezens vormen.

Evolutie van prokaryotische cellen

Illustratie van een 2D -prokaryotische cel

Waarschijnlijk waren de eerste producten van celoorsprong prokaryotische, prokaryotische of bacteriecellen, zoals ze algemeen bekend zijn; Er wordt aangenomen dat ze het land ongeveer twee miljard jaar vóór alle eukaryotische organismen bewoonden.

Kan u van dienst zijn: hoeveel cellen heeft het menselijk lichaam?

Gedurende die twee miljard jaar transformeerden de eerste prokaryotische organismen continu het terrestrische oppervlak en de atmosfeer. Deze micro -organismen specialiseerden hun metabolisme om energie te verkrijgen van de verbindingen die op dat moment in overvloed aanwezig waren.

Deze "specialisatie" was mogelijk dankzij de evolutie van metabole processen zoals fermentatie, fotosynthese, fixatie van atmosferische stikstof en het gebruik van zuurstof bij het ademen, enz. Deze vaardigheden ontwikkeld door bacteriën waren alleen mogelijk dankzij drie hoofdprocessen:

• De overdracht van informatie van het ene organisme naar het andere door de overerving van genetische informatiemoleculen: deoxyribonucleïnezuur (DNA) en ribonucleïnezuur (RNA); waardoor ze in de loop van de tijd kopieën van zichzelf konden ontwikkelen.
• De horizontale overdracht van genetisch materiaal door kleine DNA -moleculen die bekend staan ​​als plasmiden, waardoor bacteriën zich in korte tijd kunnen aanpassen aan ongunstige omgevingsomstandigheden.
• De smalle of symbiose -samenwerking die zich had kunnen voordoen tussen bacteriën met verschillende kenmerken, waardoor ze mogelijk zijn toegestaan.

Al deze kenmerken, samen met de nauwe samenwerking tussen bacteriën, was wat waarschijnlijk aanleiding gaf tot eukaryotische cellen.

Eukaryotische celevolutie

Momenteel zijn er nog steeds twijfels over de oorsprong van eukaryotische cellen. De meest geaccepteerde hypothese door onderzoekers is echter die van "endosimbiose", die voortkwam uit de ontdekking van deoxyribonucleïnezuur (DNA) zuurmoleculen in de mitochondria van eukaryotische cellen.

Kan je van dienst zijn: cinetocoro: wat is, training, functies

Met deze informatie concludeerden evolutionaire biologen dat de afstammelingen van de bacteriën die min of meer drie miljard jaar geleden in de primitieve oceanen leefden, op de een of andere manier fuseerden of overspoeld andere micro -organismen.

Dit lijkt te worden "ondersteund" door de kenmerken van de Mitochondria -divisie, die rechtstreeks worden gereproduceerd door binaire splijting en soms andere dan de celdeling van eukaryotische cellen.

Er wordt aangenomen dat het ingeslikte organisme de eerste 'protomitocondry' van eukaryoten was, en dat het het lichaam bood dat de Engullo een afvalverwijderingssysteem en een energiebron uit zuurstof, terwijl de 'protomitocondria' voedsel en onderdak en onderdak won.

Dit mechanisme "endosimbiose" wordt beschreven als een abrupt evolutionair mechanisme, dat in enkele gevallen met succes en permanent zou kunnen gebeuren.

De symbiose tussen micro -organismen om nieuwe organismen te vormen, is misschien de belangrijkste verandering van verandering op de aarde en, die al miljoenen jaren wordt uitgevoerd, de grote diversiteit van manieren kunnen hebben gecreëerd die we in alle eukaryotische cellen waarnemen.

Celevolutie werkt al lang; Wetenschappers hebben daarentegen slechts enkele decennia gericht op het beantwoorden van problemen met betrekking tot dit proces en velen zijn van mening dat het waarschijnlijk is dat vóór de 21e eeuw eindigt, de experimentele demonstratie van celevolutie kan worden bereikt.

Referenties

1. Gould, s. J. (1994). De evolutie van het leven op aarde. Scientific American, 271 (4), 84-91.
2. Gould, s. J. (negentienvijfennegentig). 'Wat is leven?'Als een probleem in de geschiedenis.
3. Grijs, m. W. (2017). Lynn Margulis en de endosymbionnt -hypothese: 50 jaar later. Moleculaire biologie van de cel, 28 (10), 1285-1287.
4. Margulis, l., & Chapman, m. J. (1998). Endosymbiosses: cyclisch en permanent in evolutie. Trends in microbiologie, 6 (9), 342-345.
5. Martin, W. F., Garg, s., & Zimorski, V. (2015). Endosymbiotische theorieën voor eukaryote oorsprong. Filosofische transacties van de Royal Society B: Biological Sciences, 370 (1678), 20140330.