Cell Evolutioni teooriad



The raku evolutsiooni teooriad need on selgitused, mis püüavad mõista, millal ja kuidas rakud tekkisid. Tavaliselt viitavad nad eukarüootsetele rakkudele, st nendele, mille tuum on eraldatud rakumembraaniga, kus need sisaldavad geneetilist materjali..

Erinevalt prokarüootsetest rakkudest, mis on lihtsamad ja ilmusid umbes 3 700 miljonit aastat tagasi Maa peal, on eukarüootsed rakud palju keerukamad, suuremad ja uuemad..

Kuna eukarüootsed rakud on enamiku elusolendite, nagu taimed ja loomad, aluseks, on nende päritolu ja selle ilmumise kohta välja töötatud mitu teooriat..

Indeks

  • 1 Esimese raku areng
  • 2 Rakkude tüübid ja nende areng
    • 2.1 Arhiivirakud
    • 2.2 Prokarüootsed rakud (bakterid)
    • 2.3 Eukarüootsed rakud
  • 3 Endosümbiotiline raku arengu teooria
    • 3.1 Endosümbiotilise teooria tõendid
  • 4 Viited

Esimese raku areng

Esimesed rakud ilmusid vähemalt 3700 miljonit aastat tagasi, umbes 750 miljonit aastat pärast Maa moodustumist. Kuigi me ei tea kindlalt, kuidas esimesed rakud ilmusid, me teame üsna hästi, kuidas nad arenevad.

Kuid üks kõige aktsepteeritumaid teooriaid esimeste rakkude moodustumise kohta on järgmine: arvestades primitiivse Maa atmosfääritingimusi, võib energia eraldumine tekitada spontaanselt moodustuvaid orgaanilisi molekule..

Seda tõestasid Stanley Milleri 50-ndatel aastatel läbiviidud katsetused, mille käigus õnnestus tal luua vesinikust, metaanist ja ammoniaagist orgaanilisi molekule..

Hiljem moodustati esimesed komplekssed orgaanilised molekulid (nimetatakse ka makromolekulideks). Nende molekulide evolutsiooni mingil hetkel oli esimesel võimalik paljundada oma keskkonna materjalidest. Ta sündis siis esimest korda rakku.

Arvestades konkurentsi puudumist nende kasutatud kütuse kohta, võisid need esimesed rakud alguses vabalt reprodutseerida. Kuid kuna nende arv suurenes märkimisväärselt (just selle konkurentsi puudumise tõttu), pidid rakud varsti reprodutseerimise jätkamiseks muutuma keerukamaks. Nii algas evolutsiooni protsess.

Rakkude tüübid ja nende areng

Paljude aastate jooksul arvati, et oli ainult kahte tüüpi rakke, prokarüootid (mis sõna-sõnalt tähendab "ilma tuumata") ja eukarüootid, keerulisemad ja hiljem algavad. Kuid viimasel kahel sajandil on nad identifitseerinud teist tüüpi rakke, mis ei sobi kahe teise omadusega.

Neid rakke tuntakse alates 90ndatest kui "arhiivi", mis sõna-sõnalt tähendab "vanu". Sel moel kasutatakse tänapäeval kolme domeeni klassifitseerimissüsteemi: Archaea, Bacteria ja Eucaria.

Archaea rakud

Archaea (tuntud ka kui Arqueas) on tuumata rakud, mis on väga sarnased bakteritele, kuid millel on teatud omadused, mis on põhjustanud nende iseseisvate organismidena käsitlemise..

Nagu ülejäänud rakud, on nad mikroskoopilised organismid. Selle seina sein on väga vastupidav, mis võimaldab neil elada äärmuslikes keskkondades (isegi asteroidides ruumis, ilma igasuguse atmosfääri kaitseta).

Nende toitumine on samuti väga erinev, sest nad kasutavad hapniku asemel anorgaanilisi ühendeid, nagu vesinik, süsinikdioksiid või väävel.

Prokarüootsed rakud (bakterid)

Prokarüootsed rakud on kolme tüüpi kõige lihtsamad. Neil on ainult rakumembraan, mis ümbritseb raku sisemust. Toas leiame tsütoplasmasse suspendeeritud geneetilise materjali, samuti mõned ribosoomid (organellid, mis tekitavad energiat raku sees).

Prokarüootsed rakud on vaatamata sellele, et nad on paljude eri tüüpi, klassifitseeritud bakteriteks. Keskkonnaga tõhusamalt kohanemiseks on paljudel neist muid lisandeid, nagu näiteks lipu liikumine vabalt liikumiseks või kleepuv sein, kapsel, mis võimaldab neil kinni pidada teistest organismidest.

Eukarüootsed rakud

Eukarüootsed rakud on kolme tüübi kõige keerulisemad ja suurimad. Nad erinevad prokarüootidest ja araagist, peamiselt seetõttu, et neil on tuum, kus nad DNAd säilitavad. Lisaks on neil mitut tüüpi rakulisi organelle, mis võimaldavad neil täita erinevaid funktsioone.

Eukarüootsed rakud on aluseks kogu Maal eksisteerivale komplekssele elule. Sellepärast on teadlased uurinud nende päritolu juba aastakümneid ja on arenenud nimelt raku arengu endosümbiotiliseks teooriaks..

Endosümbiotiline raku arengu teooria

Eukarüootsed rakud on palju arenenud kui araak ja bakterid. Vaid paar aastakümmet tagasi leiti rahuldav selgitus selle tekkimise kohta: endosümbiotiline teooria.

See teooria põhineb mitokondrite ja eukarüootsete rakkude kloroplastide sarnasusel bakteritega nii nende vormis kui ka toimimises..

Seetõttu kaitsevad seda kaitsvad teadlased, et mingil evolutsioonil imendub suur rakk bakterit ja hakkas seda kasutama, et ekstraheerida elamiseks ja paljunemiseks vajalikku energiat..

Seevastu imendunud bakterid saavutasid suuremad tõenäosused järglastest lahkumiseks, samuti suurema turvalisuse, kui nad asuvad suuremas rakus. Seetõttu oli olemas sümbiootiline suhe; sellest tulenevalt teooria nimi.

Pärast miljoneid aastaid kestnud arenguid on mitokondrid ja kloroplastid, mis olid varem iseseisvad bakterid, spetsialiseerunud. Seetõttu ei saa nad väljaspool rakku jääda.

Endosümbiotilise teooria tõendid

Igapäevases keeles kasutame sõna "teooria", et kirjeldada arvamust, mis ei põhine faktidel. Teadusmaailmas on teooria siiski katse ja vaatluse poolt kinnitatud nähtuse selgitus.

Endosümbiotiline teooria ei ole erand. Mitmed vihjed viivad meid mõtlema, et just nii sündisid loomade ja taimede rakud. Mõned neist tõenditest on järgmised:

  • Mitokondritel ja kloroplastidel on oma DNA → Need kaks organellitüüpi on ainsad, kellel on oma tsütoplasmas DNA, mis eraldatakse raku peamisest DNA-st.
  • Mõlemad organellid paljunevad iseseisvalt → Kuna neil on oma DNA, võivad kloroplastid ja mitokondrid rakust sõltumatult paljuneda ja suunata oma jagunemist.
  • Neil on rakumembraan → Erinevalt ülejäänud rakkude organellidest on nii mitokondritel kui ka kloroplastidel kahekordne rakumembraan, mis eraldab need ülejäänud. Seda tüüpi membraan on olemas ka bakterites.

Viited

  1. "Prokarüootsed rakud": Khan Academy. Välja otsitud 17. jaanuaril 2018 Khan Akadeemiast: en.khanacademy.org.
  2. "Erinevused eukarüootsete ja prokarüootsete rakkude vahel": Erinevus. Välja otsitud: 17. jaanuaril 2018 Erinevus: diferencia-entre.com.
  3. "Prokarüootidest kuni eukarüootidesse": "Arusaamise mõistmine". Välja otsitud: 17. jaanuaril 2018 firmast Understanding Evolution: evolution.berkeley.edu.
  4. "Rakkude päritolu ja areng": NCBI. Välja otsitud: 17. jaanuaril 2018 alates NCBI: ncbi.nlm.nih.gov.
  5. "Raku areng": Õpi geneetikat. Välja otsitud: 17. jaanuaril 2018, Learn Genetics: learn.genetics.utah.edu.