Evolusi sel

Imej definisi tinggi organisma uniselular

Apa itu Evolusi Sel?

The Evolusi sel Ia mewakili semua perubahan fizikal dan kimia yang menimbulkan struktur yang sangat teratur dan kompleks yang kita ketahui sebagai "sel". Walau bagaimanapun, walaupun pada hakikatnya banyak ramalan telah dibuat dalam hal ini, masih belum diketahui dengan tepat bagaimana mereka terbentuk.

Sel adalah unit asas asas semua makhluk hidup di bumi. Terdapat dua jenis sel yang berbeza dalam alam: sel prokariotik dan sel eukariotik.

Sel -sel prokariotik kekurangan sistem membran dalaman dan sentiasa membentuk organisma uniselular, sementara sel -sel eukariotik lebih kompleks, kerana mereka mempunyai petak membran dalaman dan boleh membentuk makhluk hidup yang sama dan multiselular.

Walaupun mereka boleh menjadi sangat berbeza, semua sel dicirikan dengan dikelilingi oleh membran, kerana mempunyai molekul bahan genetik yang memberikan maklumat yang diperlukan untuk menghasilkan semua komponen selular dan kalikan untuk menimbulkan sel lain.

Tugas penting utama untuk ahli biologi evolusi adalah demonstrasi evolusi dua aspek asas untuk kehidupan sel:

• Bagaimanakah mekanisme untuk molekul -molekul yang terbentuk seperti asid deoxyribonucleic (DNA, bahan genetik) diri (bahan genetik)?
• Bagaimana membran sel timbul untuk memisahkan metabolisme dalam pembentukan sel -sel pertama dari persekitaran?

Kedua -dua isu ini tetap dibuka hari ini, kerana ahli biologi evolusi hanya membuat beberapa kesimpulan dalam hal ini, tanpa sebarang kejayaan dari sudut pandangan demonstrasi eksperimen.

Bagaimana sel -sel berasal?

Teori yang paling diterima mencadangkan bahawa permulaan evolusi sel berlaku dengan asal -usul molekul jenis asid nukleik yang mampu mereplikasi (DNA dan RNA).

Boleh melayani anda: mikrofilamen: ciri, struktur, fungsi, patologi

Hipotesis ini, bersama -sama dikenali sebagai "dunia RNA", "sup primal" atau "sup primitif", berdasarkan fakta bahawa polimer asid ribonucleic (RNA) telah diperhatikan dengan kapasiti autokatalik untuk menghasilkan serpihan pendek baru RNA.

Spring Prismatic Grand di Yellowstone. Dianggap bahawa suasana ini pada suhu tinggi akan sama dengan persekitaran primal laut darat

Menurut teori -teori ini, kemungkinan banyak kali di bumi, sepanjang sejarahnya, asid ribonukleik, nukleotida, asid amino, gula mudah dan beberapa sebatian fosfat telah terbentuk.

Walaupun sememangnya banyak sebatian ini terdegrad molekul lain yang juga terkunci dalam gelembung ini.

Adalah dicadangkan bahawa, kemudian, gelembung ini boleh dibahagikan kepada dua disebabkan oleh daya ketegangan permukaan, mengekalkan setiap "anak perempuan" aktiviti autokatalik dalaman mereka. Kompleksisasi gelembung ini mungkin melibatkan keupayaan untuk memberi makan dari cahaya matahari dan beberapa sebatian berkarbonat.

Proses -proses "pra -laulular" ini sepatutnya berlaku di bumi sepanjang beratus -ratus juta tahun, di mana "protocéleles" yang berbeza mungkin berasal dan dipadamkan, secara positif memilih mereka yang mampu menghasilkan semula dan memberi makan dengan cekap.

Oleh itu, protoken yang terhasil daripada pemilihan semula jadi yang bertindak selama beratus -ratus juta tahun akan menjadi nenek moyang atau bentuk yang paling primitif dari sel -sel ultra kompleks dan teratur yang kita tahu hari ini, yang membentuk semua makhluk hidup.

Evolusi sel prokariotik

Ilustrasi sel prokariotik 2D

Mungkin produk pertama sel asal adalah sel -sel prokariotik, prokariotik atau bakteria, kerana mereka biasa dikenali; Diyakini bahawa mereka mendiami tanah sekitar dua bilion tahun sebelum semua organisma eukariotik.

Dapat melayani anda: Berapa banyak sel yang dimiliki oleh tubuh manusia?

Selama dua bilion tahun organisma prokariotik pertama terus mengubah permukaan dan atmosfera daratan. Mikroorganisma ini mengkhususkan metabolisme mereka untuk mendapatkan tenaga dari sebatian yang berlimpah di planet pada masa itu.

"Pengkhususan" ini mungkin berkat evolusi proses metabolik seperti penapaian, fotosintesis, penetapan nitrogen atmosfera dan penggunaan oksigen dalam pernafasan, dan lain -lain. Kemahiran ini yang dibangunkan oleh bakteria hanya mungkin terima kasih kepada tiga proses utama:

• Pemindahan maklumat dari satu organisma ke yang lain melalui warisan molekul maklumat genetik: asid deoxyribonucleic (DNA) dan asid ribonucleic (RNA); yang membolehkan mereka mengembangkan salinan diri mereka dari masa ke masa.
• Pemindahan mendatar bahan genetik melalui molekul DNA kecil yang dikenali sebagai plasmid, yang membolehkan bakteria menyesuaikan diri dengan keadaan persekitaran yang buruk dalam tempoh masa yang singkat.
• Kerjasama sempit atau simbiosis yang boleh berlaku antara bakteria dengan ciri -ciri yang berbeza, yang mungkin membolehkan mereka.

Semua ciri -ciri ini, bersama -sama dengan kerjasama yang erat antara bakteria, adalah yang paling mungkin menimbulkan sel eukariotik.

Evolusi sel eukariotik

Pada masa ini masih ada keraguan tentang asal -usul sel eukariotik. Walau bagaimanapun, hipotesis yang paling diterima oleh penyelidik ialah "endosimbiosis", yang timbul daripada penemuan molekul asid deoxyribonucleic (DNA) dalam mitokondria sel eukariotik.

Boleh melayani anda: Cinetocoro: Apa, Latihan, Fungsi

Dengan maklumat ini, ahli biologi evolusi menyimpulkan bahawa keturunan bakteria yang hidup lebih kurang tiga bilion tahun yang lalu di lautan primitif, entah bagaimana mereka bergabung atau melanda mikroorganisma lain.

Ini seolah -olah "disokong" oleh ciri -ciri bahagian mitokondria, yang diterbitkan secara langsung oleh pembelahan binari dan kadang -kadang selain daripada pembahagian sel sel eukariotik.

Dipercayai bahawa organisma yang ditelan adalah "protomitokondria" pertama eukariota, dan ia memberikan badan bahawa engullo sistem penyingkiran sisa dan sumber tenaga dari oksigen, sementara "protomitokondria" memperoleh makanan dan tempat perlindungan dan tempat perlindungan.

Mekanisme "endosimbiosis" ini digambarkan sebagai mekanisme evolusi yang mendadak, yang dalam beberapa kes dapat terjadi dengan jayanya dan tetap.

Simbiosis antara mikroorganisma untuk membentuk organisma baru adalah, mungkin, daya perubahan yang paling penting di bumi dan, yang dijalankan selama berjuta -juta tahun, dapat mewujudkan kepelbagaian besar cara yang kita perhatikan di semua sel eukariotik.

Evolusi sel telah lama bertindak; Sebaliknya, saintis hanya mempunyai beberapa dekad yang memberi tumpuan kepada menjawab isu -isu yang berkaitan dengan proses ini dan banyak pendapat bahawa mungkin sebelum abad ke -21 berakhir, demonstrasi eksperimen evolusi sel dapat dicapai.

Rujukan

1. Gould, s. J. (1994). Evolusi kehidupan di bumi. Scientific American, 271 (4), 84-91.
2. Gould, s. J. (Sembilan-belas sembilan puluh lima). 'Apa itu hidup?'Sebagai masalah dalam sejarah.
3. Kelabu, m. W. (2017). Lynn Margulis dan Hipotesis Endosymbionnt: 50 tahun kemudian. Biologi Molekul Sel, 28 (10), 1285-1287.
4. Margulis, l., & Chapman, m. J. (1998). Endosymbiosses: kitaran dan kekal dalam evolusi. Trend dalam Mikrobiologi, 6 (9), 342-345.
5. Martin, w. F., Garg, s., & Zimorski, v. (2015). Teori endosymbiotik untuk asal eukaryote. Transaksi Falsafah Persatuan Diraja b: Sains Biologi, 370 (1678), 20140330.