The vývoj buněk představuje všechny fyzikální a chemické změny, které vedly k vysoce organizovaným a složitým strukturám, které známe jako „buňky“. Přestože se o tom již hodně dohadovalo, stále není přesně známo, jak byly vytvořeny..
Buňky jsou základní základní jednotkou všeho živého na Zemi. V přírodě existují dva výrazně odlišné typy buněk: prokaryotické buňky a eukaryotické buňky..
Prokaryotické buňky postrádají vnitřní membránové systémy a vždy tvoří jednobuněčné organismy, zatímco eukaryotické buňky jsou složitější, protože mají vnitřní membránové oddíly a mohou tvořit jednobuněčné i mnohobuněčné živé bytosti..
I když se mohou velmi lišit, všechny buňky se vyznačují tím, že jsou obklopeny membránou a mají v sobě molekuly genetického materiálu, které poskytují informace potřebné k produkci všech buněčných složek a množení, aby vznikly další buňky..
Hlavním důležitým úkolem evolučních biologů je demonstrace vývoje dvou základních aspektů buněčného života:
Obě otázky zůstávají dnes otevřené, protože evoluční biologové v tomto ohledu učinili jen několik závěrů, a to bez úspěchu z hlediska experimentální demonstrace..
Nejuznávanější teorie tvrdí, že počátek buněčné evoluce nastal s počátkem molekul typu nukleové kyseliny schopných replikace (DNA a RNA).
Tyto hypotézy, souhrnně označované jako „svět RNA“, „primitivní vývar“ nebo „primitivní vývar“, jsou založeny na skutečnosti, že byly pozorovány polymery ribonukleové kyseliny (RNA) s autokatalytickou schopností produkovat nové krátké fragmenty RNA..
Podle těchto teorií je pravděpodobné, že mnohokrát na Zemi během své historie vznikly ribonukleové kyseliny, nukleotidy, aminokyseliny, jednoduché cukry a některé fosfátové sloučeniny.
Ačkoli jistě mnoho z těchto sloučenin bylo degradováno, aniž by šlo mnohem dále, v současné době se předpokládá, že mohlo dojít k tomu, že molekuly se schopností replikace vstoupily do lipidových „bublin“ a mohly pokračovat ve své autokatalytické aktivitě z „potravy“ získané z další molekuly, které byly také uzavřeny v těchto bublinách.
Navrhuje se, že by později mohly být tyto bubliny rozděleny na dvě části v důsledku sil povrchového napětí, přičemž každá „dcera“ si zachovala svoji vnitřní autokatalytickou aktivitu. Složitost těchto bublin mohla implikovat schopnost živit se slunečním světlem a některými sloučeninami uhlíku.
Tyto „předbuněčné“ procesy musely na Zemi probíhat stovky milionů let, během nichž pravděpodobně vznikly a zanikly různé „protokoly“, které pozitivně vybírají ty, které jsou schopné účinné reprodukce a krmení..
Protokoly vyplývající z přirozeného výběru působícího stovky milionů let by tedy byly předky nebo nejprimitivnějšími formami ultrakomplexních a organizovaných buněk, které dnes známe, které tvoří všechny živé bytosti..
Pravděpodobně první produkty buněčného původu byly prokaryotické buňky, prokaryoty nebo bakterie, jak jsou běžně známé; protože se věří, že tito obývali Zemi asi dvě miliardy let před všemi eukaryotickými organismy.
Během těchto dvou miliard let první prokaryotické organismy nepřetržitě transformovaly zemský povrch a atmosféru. Tyto mikroorganismy specializovaly svůj metabolismus na získávání energie ze sloučenin, které byly v té době na planetě hojné..
Tato „specializace“ byla možná díky vývoji metabolických procesů, jako je fermentace, fotosyntéza, fixace atmosférického dusíku a použití kyslíku při dýchání atd. Tyto schopnosti vyvinuté bakteriemi byly možné pouze díky třem hlavním procesům:
Všechny tyto charakteristiky spolu s úzkou spoluprací mezi bakteriemi byly tím, co s největší pravděpodobností vedlo k vzniku eukaryotických buněk..
V současné době stále existují pochybnosti o původu eukaryotických buněk. Výzkumníci však nejvíce přijímají hypotézu o „endosymbióze“, která vznikla objevem molekul deoxyribonukleové kyseliny (DNA) v mitochondriích eukaryotických buněk..
S touto informací evoluční biologové usoudili, že potomci bakterií, kteří žili zhruba před třemi miliardami let v primitivních oceánech, nějak spojili nebo pohltili jiné mikroorganismy..
To se zdá být „podporováno“ charakteristikami mitochondriálního dělení, které se množí přímo binárním štěpením a v různých časech než dělení buněk v eukaryotických buňkách..
Předpokládá se, že pohlcený organismus byl první „protomytochondrie“ eukaryot a že poskytoval pohlcujícímu organismu systém eliminace odpadu a zdroj energie z kyslíku, zatímco „protomytochondria“ získaly potravu a přístřeší..
Tento mechanismus „endosymbiózy“ je popsán jako náhlý evoluční mechanismus, ke kterému v několika případech mohlo dojít úspěšně a trvale..
Symbióza mezi mikroorganismy, které společně vytvářejí nové organismy, je možná nejdůležitější silou změny na Zemi a mohla by po miliony let po sobě vytvořit velkou rozmanitost forem, které pozorujeme ve všech eukaryotických buňkách.
Buněčná evoluce probíhá již dlouhou dobu; Naproti tomu se vědci zaměřili na zodpovězení otázek souvisejících s tímto procesem jen několik desetiletí a mnozí zastávají názor, že je pravděpodobné, že před koncem 21. století by bylo možné dosáhnout experimentální demonstrace buněčné evoluce..
Zatím žádné komentáře