İçindekiler
fosil kayıtları
Bilinen en eski fosil, Batı Avustralya’daki bir aileden elde edildi ve 3,6 milyar yaşında. Bakteri olması gerekiyordu. Prokaryotik hücrelerin ökaryotlardan daha ilkel olduğu varsayıldığından, onların en eski fosiller olması beklenir. Çoğu yetkili, tüm diyetlerin muhtemelen kemotrofik veya heterotrofik olduğu bir zamanda yaşayan ilk hücresel organizmaların bakteri tipinde olduğuna ve yaklaşık 2.3 milyar yıl önce oksijen devrimini başlatan siyanobakterilerin bu hücrelerden evrimleştiğine inanıyor. Organizmalar. Siyanobakteriler veya “mavi-yeşil algler”, elektron kaynağı olarak döngüsel olmayan fosforilasyon için su kullandıkları ve yan ürün olarak serbest (moleküler) oksijen saldıkları fotosentetik bakterilere değil gerçek bitkilere benzer.
Bazı ökaryotik hücre fosillerinin 1,7 milyar yıl öncesine ait olduğu düşünülürken, ilk 2,5 milyar yıl öncesine ait çok sayıda prokaryotik fosil ve diğer yaşam formlarının fosilleri bulunuyor. Ancak, daha yüksek yaşam biçimlerinin dikkate değer ölçüde bol olduğu en erken jeolojik dönem, yaklaşık 600 milyon yıl önce başlayan Kambriyen dönemidir.
Kambriyen fosillerinin çoğu nispeten karmaşık organizmalardır (bu fosiller arasında, mevcut hayvan filumlarının çoğu temsil edilmektedir). Ökaryotik hücrelerin birkaç precambium fosili, çoğunlukla basit algler ve akrabalık ilişkileri tam olarak anlaşılamayan birkaç omurgasızdır. Bu nedenle, bu dönemin dikkat çekici evrimsel gelişimine (hayatın ilk dallanması ve büyük hayvan kütlelerinin ve bitki bölümlerinin kökeni) dair çok az kanıtımız var.
Prekambriyen fosillerinin neden bu kadar nadir olduğu açık değil. Önerilen birçok açıklama arasından biri, Prekambriyen organizmaların çoğunun yumuşak gövdeli olduğu ve bu nedenle fosil oluşturmanın kolay olmadığıdır. Bitki ve hayvanların sert kısımları en sık fosilleşen kısımlardır. Çünkü bu parçalar aşınmaya ve yıpranmaya karşı daha dayanıklıdır. Bu yorum kuşkusuz kısmen doğru olsa da yeterli değildir. Kambriyen’in başında çok sayıda iktiyozorun o dönemde birdenbire ortaya çıkma olasılığı oldukça küçük görünmektedir. Bu hayvanların kabuklarının, dış iskeletlerinin veya diğer sert kısımlarının kademeli olarak evrimleştiği ve bunların Prekambriyen atalarının türevleri oldukları neredeyse kesindir ve gerçekten de son zamanlarda, özellikle Avustralya’da bulunan birkaç Prekambriyen fosili bunu doğrulamaktadır. . Omurgasızlar Kambriyen öncesiydi. Büyük olasılıkla, bu organizmaların dağılımı, fosilleşmelerine izin vermeyen çevresel faktörlerin aktif olduğu alanlarla sınırlıydı. Fosillerin normal jeolojik süreçlerle yok edilebileceğini de belirtmek gerekir. Jeolojik zaman ne kadar fazlaysa, yok olma olasılığı o kadar yüksektir. En eski Prekambriyen fosillerinin büyük bir yüzdesinin, insanlar tarafından incelenmeden çok önce yok edilmiş olması mümkündür.
ökaryotik hücrelerin kökeni
Prekambriyen döneme ait fosillerin azlığı, ilk ökaryotik hücrelerin bir prokaryotik kökenden evrimleştiğine dair doğrudan kanıtları fiilen dışlamaktadır. En eski ökaryot fosilleri çok karmaşıktır ve bu nedenle ökaryotların nasıl ortaya çıktığı sorununa çok az ışık tutarlar. Ökaryotik hücre organelleri ile bazı prokaryotlar arasındaki anatomik benzerliklere dair kanıtlar zaman içinde katlanarak arttı.
19. yüzyılın başında, kloroplastlar ilk kez mikroskop altında incelendiğinde, araştırmacılar bunların serbest yaşayan primat siyanobakterilere benzediklerini fark etmişler ve genellikle prokaryotik organizmalarla pek çok ortak özelliğe sahip olabileceklerini tartışmışlardır. Mitokondrinin bakteriyel kökeni ilk olarak 1920’lerde öne sürüldü. Hücre biyolojisi ve genetiği ile ilgili daha önceki tartışmalarımızda, son yıllarda modern ökaryotların artık soyu tükenmiş bir atadan (Arkaryote = Urcaryotes) evrimleşmiş olabileceği görüşünü destekleyen moleküler kanıtların arttığını belirtmiştik. prokaryotlar. Şimdi endosymbiosis teorisinin kanıtlarını özetleyelim ve gözden geçirelim.
Kloroplastlar ve mitokondri, yapıları bağımsız olarak çoğaltır (kendi kendini kopyalayan). Kendi genetik materyallerini içerirler ve genetik materyallerine göre ribozomlarında protein sentezleyebilirler. Bu organeller, yaklaşık olarak bir prokaryotik hücrenin (1-10 μm) boyutunda, nükleer zarlardan yoksun ve genellikle nükleozomlar üzerinde demonte edilmiş tek bir dairesel kromozom içerir. Ayrıca ribozomlarının küçük olması (ve bazı durumlarda prokaryotik ribozomlarla değiştirilebilir olması) ve çoğu prokaryotik hücrede olduğu gibi aynı kontrol kodonlarını (amino asitlerin dizisi ve başlatılması) içermesi bakımından prokaryotlara benzerler.
Ek olarak, hem prokaryotlarda hem de bu organellerde gen ifadesi esas olarak negatif kontrol tarafından kontrol edilir ve genetik materyalleri bir introndan tamamen yoksundur; Ökaryotlar genellikle pozitif kontrol kullanır ve tipik olarak gen başına birçok intron içerir. Bu organellerin prokaryotik, RNA ve DNA polimeraz enzimleri ökaryotlardakine benzese de nitelik olarak farklıdır. Tabii ki, endoplazmik retikulum, Golgi, lizozomlar, mikrotübüller ve hücre altı organeller olmadan protein sentezi, metabolizma ve iç malzeme taşıma yeteneğine sahip iç simbiyotik organeller olduğu düşünülen her iki prokaryot da ökaryot tipindedir.
Protozoanın diğer organizmaların hücrelerinde endosimbiyotik olarak yaşama yeteneği (kloroplastların ve mitokondrilerin ataları tarafından varsayılır) mevcut örneklerle yeterince gösterilebilir. Çoğu protozoa, endosimbiyoz açısından tek hücreli algler içerir ve Klorohidra, birçok deniz mercanı ve deniz lalesi türünün alg hücrelerini ve mide hücrelerini (vücut iç duvarını kaplayan) içerir. Bazı heterotrofik protistler, termitlerin yediği selülozu sindiren bakterileri barındıran termit bağırsaklarında yaşarlar. Ne termitler ne de protistler bu bakteriler olmadan hayatta kalamazlar. Hatta bazı yüksek hayvanlar, özellikle birçok yumuşakça türü, simbiyotik hücre içi alglere sahiptir. Simbiyotik hücre içi bakteriler, hem hayvan hem de bitki aleminde yaygın olarak bulunur.
Hem anaerobik bakterilerin hem de siyanobakterilerin ilk ökaryotik hücreden çok önce ortaya çıkması mümkün olsa da, kloroplastlar aynı temel klorofil türüne (klorofil a) sahip olduğundan ve benzer şekilde siklik olmayan fotofosforilasyon kullanıldığından, siyanobakteriler büyük olasılıkla kloroplastların atalarıdır. Mitokondri, aerobik bakterilerden de türetilebilir, ancak bunun tersi de mümkündür (ters dizi).
Her iki durumda da, iç mitokondriyal zarın bakteriyel plazma zarına eşdeğer olduğu düşünülebilir. Çünkü ikisi de kimyasal olarak benzer, özellikle elektron taşıma yeteneklerinde. Dış mitokondriyal zar, endoplazmik retikuluma benzer ve bu nedenle büyük olasılıkla birlikte evrim dönemi boyunca konakçı hücreden türetilmiştir. Eğer kloroplastlar ve mitokondri gerçekten ortakyaşam olarak ortaya çıkarsa, o zaman ortakyaşam açıkça her iki tarafa da yarar sağlar.
Merkezcillerin olası endosimbiyoz kökeni hakkındaki spekülasyonlar – otomatik olarak kopyalanan bazal cisimler (silia ve flagella veren yapılar) – bu organellerle ilişkili hiçbir genetik materyal olmadığı için tamamen ikna edici değildir. Ancak 1990 yılında merkezcillerde birçok gen içeren küçük bir DNA parçası bulunduğu bildirildi.
Merkezciller gerçekten de prokaryotik bir atadan geliyorsa, muhtemelen spiroket adı verilen bir bakteri grubundan geliyorlardır. Çünkü sadece bu bakteriler mikrotübül benzeridir. Burada tartışılan organeller, kendileri DNA’yı parçalamalarına, bölünmelerine, büyümelerine ve kısmi farklılaşmalarına rağmen, tamamen kendi kendine yeten yapılar değildir. Çoğu protein, çekirdekte bulunan genler tarafından belirlenir. Bu ortakyaşamlar serbest yaşamayı bıraktıklarından, yüz milyonlarca yıllık bir arada varoluştan sonra genetik kontrollerini ev sahibine bıraktıkları varsayılmaktadır. Genetik kontrolün çekirdekteki genlere iletilmesi, kloroplastların ve mitokondrilerin minyatür kromozomlarının her zaman tipik bir prokaryotik kromozomun onda birinden daha küçük olmasının nedeni olabilir.
Kloroplastların ve mitokondrilerin nasıl ortaya çıktığına dair bazı veriler olsa da, endoplazmik retikulum ve nükleer zarla ilişkili olan endoplazmik retikulumun kökenine dair bir hipotez sağlamak için çok az kanıt vardır. Tam gelişmiş ökaryotik hücrelerde, çekirdekten endoplazmik retikuluma ve Golgi aparatına bir transmembran akış (uzatma) olduğundan, nükleer zar ilk gelişmiş hücre içi zar olabilir; Daha sonra ondan başka zarlar oluşabilir; Bununla birlikte, nükleer zarın kendisinin nasıl oluştuğu bir sır olarak kalıyor. Çoğu araştırmacı, hücre içinde oluşan nükleer zarın (ürkaryotlar) başlangıçta ökaryotik hücrelerin soyuna yol açtığının düşünüldüğüne inanmaktadır.
Nükleer zar ve bazal cisimler muhtemelen ökaryotik hücrenin ilk kazanımlarıdır; Endoplazmik retikulum, Golgi aygıtı ve mitokondri daha sonra kloroplasttan elde edilmiş olabilir.
Şu anda yaygın olmasına rağmen, ökaryotik hücre kökenli endosimbiyoz modeli kanıtlanmamıştır.
kaynak:
https://www.sciencedirect.com
yazar: bronzlaştırıcı tonik
Diğer gönderilerimize göz at
[wpcin-random-posts]