Šūnu evolūcijas teorijas



The šūnu evolūcijas teorijas tie ir paskaidrojumi, kas mēģina saprast, kad un kā šūnas radās. Parasti tie attiecas uz eukariotiskām šūnām, ti, tām, kurām ir kodols, kas atdalīts ar šūnu membrānu, ja tie satur ģenētisko materiālu..

Atšķirībā no prokariotu šūnām, kas ir vienkāršākas un parādījušās pirms aptuveni 3 700 miljoniem gadu uz Zemes, eukariotiskās šūnas ir daudz sarežģītākas, lielākas un jaunākas..

Tā kā eukariotiskās šūnas ir pamatā dzīvajām lietām, piemēram, augiem un dzīvniekiem, ir izstrādātas vairākas teorijas par to izcelsmi un kāpēc tās parādījās..

Indekss

  • 1 Pirmo šūnu attīstība
  • 2 Šūnu veidi un to attīstība
    • 2.1 Arhitektūras šūnas
    • 2.2 Prokariotiskās šūnas (baktērijas)
    • 2.3 Eukariotiskās šūnas
  • 3 Endosimbiotiska šūnu attīstības teorija
    • 3.1. Endosimbiotikas teorijas pierādījumi
  • 4 Atsauces

Pirmo šūnu attīstība

Pirmās šūnas parādījās vismaz 3700 miljonus gadu atpakaļ, aptuveni 750 miljoni gadu pēc Zemes izveidošanās. Lai gan mēs nezinām, kā parādījās pirmās šūnas, mēs ļoti labi zinām, kā viņi attīstījās.

Tomēr viena no vispieņemamākajām teorijām par pirmo šūnu veidošanos ir šāda: ņemot vērā primitīvas Zemes atmosfēras apstākļus, enerģijas noplūde var radīt organiskas molekulas, lai veidotos spontāni.

To pierāda Stanley Miller eksperimenti 50-tajos gados, kuros viņš spēja radīt organiskas molekulas no ūdeņraža, metāna un amonjaka..

Vēlāk tika izveidotas pirmās sarežģītās organiskās molekulas (sauktas arī par makromolekulām). Kādā brīdī šo molekulu evolūcijā pirmais varēja atkārtoties, izmantojot materiālus no tās vides. Viņš pirmo reizi bija dzimis šūnā.

Ņemot vērā konkurences trūkumu par izmantoto degvielu, šīs pirmās šūnas varēja brīvi reproducēt. Tomēr, tā kā to skaits ievērojami palielinājās (tieši šī konkurences trūkuma dēļ), drīz šūnām bija jākļūst sarežģītākām, lai turpinātu reproducēšanu. Tā sākās evolūcijas process.

Šūnu veidi un to attīstība

Daudzus gadus tika uzskatīts, ka bija tikai divu veidu šūnas, prokariotes (kas burtiski nozīmē "bez kodola") un eukariotu, sarežģītākas un vēlāk sākas. Tomēr pēdējos divos gadsimtos viņi ir identificējuši citu veidu šūnas, kas neatbilst nevienam no pārējiem diviem raksturlielumiem.

Šīs šūnas kopš 90. gadiem ir pazīstamas kā "arhīvs", kas burtiski nozīmē "vecās". Šādā veidā tiek izmantota trīs domēnu klasifikācijas sistēma: Arheja, Baktērijas un Eucaria.

Archaea šūnas

Archaea (pazīstams arī kā Arqueas) ir šūnas bez kodola, kas ir ļoti līdzīgs baktērijām, bet ar noteiktām īpašībām, kas tās ir uzskatījušas par neatkarīgiem organismiem..

Tāpat kā pārējās šūnas, tās ir mikroskopiski organismi. Tās šūnu siena ir ļoti izturīga, kas ļauj viņiem dzīvot ekstremālos apstākļos (pat asteroīdos telpā, bez jebkādas atmosfēras aizsardzības)..

Viņu uzturs arī ir ļoti atšķirīgs, jo tās izmanto skābekļa vietā neorganiskos savienojumus, piemēram, ūdeņradi, oglekļa dioksīdu vai sēru.

Prokariotiskās šūnas (baktērijas)

Prokariotiskās šūnas ir visvienkāršākais no trim veidiem. Tām ir tikai šūnu membrāna, kas ieskauj šūnas iekšpusi. Inside mēs varam atrast ģenētisko materiālu, kas suspendēts citoplazmā, kā arī dažus ribosomas (organellus, kas ģenerē enerģiju šūnas iekšpusē)..

Prokariotiskās šūnas, neskatoties uz to, ka tās ir daudz dažādu veidu, ir klasificētas kā baktērijas. Lai varētu efektīvāk pielāgoties videi, daudziem no viņiem ir citi papildinājumi, piemēram, flagella, lai brīvi pārvietotos, vai lipīga siena, kapsula, kas ļauj tiem pielietot citus organismus.

Eukariotiskās šūnas

Eukariotiskās šūnas ir vissarežģītākās un lielākās no trim. Tie atšķiras no prokariotēm un arhīviem, galvenokārt tāpēc, ka tiem ir kodols, kur tie uzglabā DNS. Turklāt tiem ir vairāki šūnu organellu veidi, kas ļauj veikt dažādas funkcijas.

Eukariotiskās šūnas ir visas sarežģītās dzīves pamats, kas pastāv Zemes. Šī iemesla dēļ zinātnieki ir pētījuši to izcelsmi jau vairākus gadu desmitus, un tie ir attīstījušies kā endosimbiotiska šūnu attīstības teorija..

Endosimbiotiska šūnu attīstības teorija

Eukariotiskās šūnas ir daudz attīstītākas nekā arhīvs vai baktērijas. Tikai pirms dažām desmitgadēm tika konstatēts apmierinošs skaidrojums par tās rašanos: endosimbiotikas teoriju.

Šī teorija balstās uz līdzībām starp mitohondrijām un eukariotisko šūnu hloroplastiem ar baktērijām gan to formā, gan funkcionējot..

Tāpēc zinātnieki, kas to aizstāv, ierosina, ka kādā no evolūcijas posmiem liela šūna absorbē baktēriju un sāka to izmantot, lai iegūtu vajadzīgo enerģiju, lai izdzīvotu un vairoties..

No otras puses, absorbētās baktērijas ieguva lielākas varbūtības atstāt pēcnācējus, kā arī lielāku drošību, atrodoties lielākās šūnās. Tāpēc pastāvēja simbiotiska saikne; līdz ar to teorijas nosaukums.

Pēc miljoniem gadu evolūcijas mitohondrijām un hloroplastiem, kas agrāk bija neatkarīgas baktērijas, ir specializējies. Tāpēc viņi vairs nevar izdzīvot ārpus šūnas.

Pierādījumi par endosimbiotikas teoriju

Ikdienas valodā mēs izmantojam vārdu "teorija", lai aprakstītu viedokli, kas nav balstīta uz faktiem. Tomēr zinātnes pasaulē teorija ir izskaidrojums par eksperimentiem un novērojumiem.

Endosimbiotiskā teorija nav izņēmums. Vairāki pavedieni liek domāt, ka tieši tā radās dzīvnieku un dārzeņu šūnas. Daži no šiem pierādījumiem ir šādi:

  • Mitohondrijiem un hloroplastiem ir savs DNS → Šie divi organellu veidi ir vienīgie, kuriem ir citoplazmā DNS, kas ir atdalīta no šūnas galvenās DNS..
  • Abas organellas atveido pašas → Tā kā viņiem ir sava DNS, hloroplasti un mitohondriji var replikēt neatkarīgi no šūnas un virzīt savu sadalījumu.
  • Viņiem ir šūnu membrāna → Atšķirībā no pārējām šūnu organelēm, gan mitohondrijiem, gan hloroplastiem ir dubultā šūnu membrāna, kas tos atdala no pārējās. Šāda veida membrāna ir arī baktērijās.

Atsauces

  1. "Prokariotiskās šūnas": Khan akadēmijā. Ielādēts 2018. gada 17. janvārī no Khan akadēmijas: en.khanacademy.org.
  2. "Atšķirības starp eukariotiskajām un prokariotiskajām šūnām": starpība starp. Saturs iegūts: 2018. gada 17. janvārī. Starpība starp: diferencia-entre.com.
  3. "No prokariotēm līdz eukariotiem": Izpratnes izpratne. Saturs iegūts: 2018. gada 17. janvārī no Understanding Evolution: evolution.berkeley.edu.
  4. "Šūnu izcelsme un attīstība": NCBI. Saturs saņemts: 2018. gada 17. janvārī no NCBI: ncbi.nlm.nih.gov.
  5. "Šūnu attīstība": Uzziniet ģenētiku. Saturs iegūts: 2018. gada 17. janvārī no Learn Genetics: learn.genetics.utah.edu.