ทฤษฎีวิวัฒนาการของเซลล์

ทฤษฎีวิวัฒนาการของเซลล์ มันเป็นคำอธิบายที่พยายามทำความเข้าใจว่าเซลล์เกิดขึ้นเมื่อใดและอย่างไร โดยปกติแล้วพวกเขาอ้างถึงเซลล์ยูคาริโอตนั่นคือพวกที่มีนิวเคลียสคั่นด้วยเยื่อหุ้มเซลล์ที่พวกเขามีสารพันธุกรรม.

ซึ่งแตกต่างจากเซลล์โปรคาริโอตซึ่งง่ายกว่าและปรากฏขึ้นเมื่อ 3,700 ล้านปีก่อนบนโลกเซลล์ยูคาริโอตนั้นซับซ้อนกว่ามากมีขนาดใหญ่ขึ้น.

เนื่องจากเซลล์ยูคาริโอตเป็นพื้นฐานของสิ่งมีชีวิตส่วนใหญ่เช่นพืชและสัตว์หลายทฤษฎีได้รับการพัฒนาเกี่ยวกับต้นกำเนิดของพวกมันและสาเหตุที่ปรากฏ.

ดัชนี

• 1 การพัฒนาเซลล์แรก
• 2 ประเภทของเซลล์และการพัฒนา
  • 2.1 เซลล์ Archaea
  • 2.2 เซลล์ Prokaryotic (แบคทีเรีย)
  • 2.3 เซลล์ยูคาริโอต
• 3 Endosymbiotic ทฤษฎีวิวัฒนาการของเซลล์
  • 3.1 หลักฐานของทฤษฎีเอนโดซิมไบโอติก
• 4 อ้างอิง

การพัฒนาของเซลล์แรก

เซลล์แรกปรากฏอย่างน้อย 3,700 ล้านปีที่แล้วบาง 750 ล้านปีหลังจากโลกก่อตัว แม้ว่าเราจะไม่ทราบแน่ชัดว่าเซลล์แรกปรากฏอย่างไร แต่เรารู้ได้ดีว่ามันพัฒนาไปอย่างไร.

อย่างไรก็ตามหนึ่งในทฤษฎีที่ได้รับการยอมรับมากที่สุดเกี่ยวกับการก่อตัวของเซลล์แรกคือหนึ่งต่อไปนี้: เนื่องจากสภาพบรรยากาศของโลกดึกดำบรรพ์การปลดปล่อยพลังงานสามารถผลิตโมเลกุลอินทรีย์เพื่อก่อตัวเป็นธรรมชาติได้เอง.

สิ่งนี้แสดงให้เห็นจากการทดลองของ Stanley Miller ในยุค 50 ซึ่งเขาสามารถสร้างโมเลกุลอินทรีย์จากไฮโดรเจนมีเทนและแอมโมเนีย.

ต่อมาโมเลกุลของสารอินทรีย์ที่ซับซ้อนตัวแรก (หรือที่เรียกว่า macromolecules) ได้ถูกสร้างขึ้น เมื่อถึงจุดหนึ่งในการวิวัฒนาการของโมเลกุลเหล่านี้คนแรกก็สามารถที่จะทำซ้ำโดยใช้วัสดุจากสภาพแวดล้อมของมัน ตอนนั้นเขาเกิดมาเป็นเซลล์เป็นครั้งแรก.

เซลล์แรกเหล่านี้สามารถทำซ้ำได้อย่างอิสระในตอนแรกเนื่องจากขาดการแข่งขันสำหรับเชื้อเพลิงที่ใช้ อย่างไรก็ตามเนื่องจากจำนวนของพวกเขาเพิ่มขึ้นอย่างมาก (เนื่องจากการขาดการแข่งขันนี้) ทำให้เซลล์ต้องมีความซับซ้อนมากขึ้นเพื่อทำซ้ำต่อไป ดังนั้นกระบวนการวิวัฒนาการเริ่มต้นขึ้น.

ประเภทของเซลล์และการพัฒนา

เป็นเวลาหลายปีเชื่อกันว่ามีเซลล์เพียงสองประเภทคือโปรคาริโอต (ซึ่งหมายถึง "ไม่มีนิวเคลียส") และยูคาริโอตที่ซับซ้อนกว่าและเริ่มมีอาการในเวลาต่อมา อย่างไรก็ตามในช่วงสองศตวรรษที่ผ่านมาพวกเขาได้ระบุเซลล์ประเภทอื่นที่ไม่เหมาะสมกับลักษณะของอีกสองคน.

เซลล์เหล่านี้เป็นที่รู้จักกันมาตั้งแต่ยุค 90 ว่า "archaea" ซึ่งหมายถึง "เซลล์เก่า" อย่างแท้จริง ด้วยวิธีนี้มีการใช้ระบบการจำแนกสามโดเมนในวันนี้: Archaea, แบคทีเรียและยูคาเรีย.

เซลล์อาร์เคีย

Archaea (หรือที่เรียกว่า Arqueas) เป็นเซลล์ที่ไม่มีนิวเคลียสคล้ายกับแบคทีเรีย แต่มีลักษณะบางอย่างที่ทำให้พวกมันถูกพิจารณาว่าเป็นสิ่งมีชีวิตอิสระ.

เหมือนกับส่วนที่เหลือของเซลล์พวกมันคือสิ่งมีชีวิตขนาดเล็ก ผนังเซลล์ของมันมีความทนทานสูงซึ่งช่วยให้พวกเขาอาศัยอยู่ในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง (แม้ในดาวเคราะห์น้อยในอวกาศโดยไม่มีการป้องกันของบรรยากาศใด ๆ ).

อาหารของพวกเขานั้นแตกต่างกันมากเนื่องจากใช้ประโยชน์จากสารประกอบอนินทรีย์เช่นไฮโดรเจนคาร์บอนไดออกไซด์หรือกำมะถันแทนออกซิเจน.

เซลล์ Prokaryotic (แบคทีเรีย)

เซลล์ Prokaryotic นั้นง่ายที่สุดในบรรดาสามประเภท พวกมันมีเยื่อหุ้มเซลล์เท่านั้นซึ่งล้อมรอบด้านในของเซลล์ ภายในเราสามารถพบสารพันธุกรรมที่แขวนอยู่ภายในไซโตพลาสซึมรวมถึงไรโบโซมบางตัว (ออร์แกเนลล์ที่สร้างพลังงานภายในเซลล์).

เซลล์ Prokaryotic แม้จะมีหลายประเภท แต่ก็จัดเป็นแบคทีเรียทั้งหมด เพื่อให้สามารถปรับตัวเข้ากับสภาพแวดล้อมได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นพวกเขาหลายคนมีส่วนเสริมอื่น ๆ เช่น flagella เพื่อให้เคลื่อนไหวได้อย่างอิสระหรือผนังเหนียวซึ่งเป็นแคปซูลซึ่งช่วยให้พวกมันยึดติดกับสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ.

เซลล์ยูคาริโอต

เซลล์ยูคาริโอตมีความซับซ้อนและใหญ่ที่สุดในสามประเภท พวกมันต่างจากโปรคาริโอตและอาร์เคียซึ่งส่วนใหญ่มีนิวเคลียสซึ่งเก็บดีเอ็นเอ นอกจากนี้ยังมีออร์กาเนลของเซลล์หลายชนิดซึ่งทำให้พวกเขาสามารถทำหน้าที่ต่าง ๆ ได้.

เซลล์ยูคาริโอตเป็นพื้นฐานของชีวิตที่ซับซ้อนทั้งหมดที่มีอยู่บนโลก ด้วยเหตุนี้นักวิทยาศาสตร์ได้ศึกษาต้นกำเนิดของพวกเขามานานหลายทศวรรษและได้พัฒนาทฤษฎีเอนโดซิมไบโอติกของการพัฒนาเซลล์.

ทฤษฎีเอนโดซิมไบโอติกของการวิวัฒนาการของเซลล์

เซลล์ยูคาริโอตมีการพัฒนามากกว่าอาร์เคียหรือแบคทีเรีย เพียงไม่กี่ทศวรรษที่ผ่านมาพบคำอธิบายที่น่าพอใจสำหรับการเกิดขึ้นของมัน: ทฤษฎีเอนโดซิมไบโอติก.

ทฤษฎีนี้มีพื้นฐานอยู่บนความคล้ายคลึงกันระหว่างไมโทคอนเดรียและคลอโรพลาสต์ของเซลล์ยูคาริโอตที่มีแบคทีเรียทั้งในรูปแบบและการทำงาน.

ดังนั้นนักวิทยาศาสตร์ที่ปกป้องมันเสนอว่าในบางจุดของวิวัฒนาการเซลล์ขนาดใหญ่ดูดซับแบคทีเรียและเริ่มใช้มันเพื่อดึงพลังงานที่จำเป็นเพื่อความอยู่รอดและการทำซ้ำ.

ในทางตรงกันข้ามแบคทีเรียที่ถูกดูดซับนั้นจะมีโอกาสเกิดมากขึ้นที่จะทิ้งลูกหลานรวมทั้งความปลอดภัยที่มากขึ้นด้วยการอยู่ในเซลล์ที่ใหญ่ขึ้น ดังนั้นจึงมีความสัมพันธ์ทางชีวภาพ; ดังนั้นชื่อของทฤษฎี.

หลังจากการวิวัฒนาการหลายล้านปีไมโตคอนเดรียและคลอโรพลาสต์ซึ่งเคยเป็นแบคทีเรียอิสระมีความเชี่ยวชาญ ดังนั้นจึงไม่สามารถอยู่รอดนอกเซลล์ได้อีกต่อไป.

หลักฐานของทฤษฎีเอนโดซิมไบโอติก

ในภาษาประจำวันเราใช้คำว่า "ทฤษฎี" เพื่ออธิบายความคิดเห็นที่ไม่ได้อยู่บนพื้นฐานของข้อเท็จจริง อย่างไรก็ตามในโลกแห่งวิทยาศาสตร์ทฤษฎีเป็นคำอธิบายของปรากฏการณ์ที่ยืนยันโดยการทดลองและการสังเกต.

ทฤษฎีเอนโดซิมไบโอติกไม่ได้เป็นข้อยกเว้น เบาะแสหลายอย่างทำให้เราคิดว่านี่เป็นสิ่งที่เซลล์สัตว์และพืชเกิดขึ้น หลักฐานบางส่วนมีดังต่อไปนี้:

• ไมโทคอนเดรียและคลอโรพลาสต์มี DNA ของตัวเอง→ออร์แกเนลล์ทั้งสองชนิดนี้เป็น DNA เดียวที่มี DNA ภายในไซโตพลาสซึมแยกออกจากดีเอ็นเอหลักของเซลล์.
• ทั้งคู่ทำซ้ำด้วยตนเอง→เพราะพวกมันมี DNA, คลอโรพลาสต์และไมโทคอนเดรียสามารถทำซ้ำได้อย่างอิสระจากเซลล์และควบคุมการแบ่งตัวเอง.
• พวกเขามีเยื่อหุ้มเซลล์→ซึ่งแตกต่างจากส่วนที่เหลือของ organelles ในเซลล์ทั้ง mitochondria และ chloroplasts มีเยื่อหุ้มเซลล์คู่ที่แยกพวกเขาออกจากส่วนที่เหลือ เมมเบรนชนิดนี้มีอยู่ในแบคทีเรียด้วย.

การอ้างอิง

1. "เซลล์ Prokaryotic" ใน: Khan Academy สืบค้นเมื่อ 17 มกราคม 2018 จาก Khan Academy: en.khanacademy.org.
2. "ความแตกต่างระหว่างเซลล์ยูคาริโอตและโปรคาริโอต" ใน: ความแตกต่างระหว่าง สืบค้นเมื่อ: 17 มกราคม 2018 ความแตกต่างระหว่าง: diferencia-entre.com.
3. "จากโปรคาริโอตถึงยูคาริโอต" ใน: ทำความเข้าใจกับวิวัฒนาการ สืบค้นเมื่อ: 17 มกราคม 2018 จากความเข้าใจวิวัฒนาการ: evolution.berkeley.edu.
4. "ต้นกำเนิดและวิวัฒนาการของเซลล์" ใน: NCBI สืบค้นเมื่อ: 17 มกราคม 2018 จาก NCBI: ncbi.nlm.nih.gov.
5. "วิวัฒนาการของเซลล์" ใน: เรียนรู้พันธุศาสตร์ สืบค้นเมื่อ: 17 มกราคม 2018 จาก Learn Genetics: learn.genetics.utah.edu.