SOLUN EVOLUUTION TEORIAT - BIOLOGIA - 2026

Evoluutioteoriat solun ovat selityksiä yrittää jotta ymmärtää, milloin ja miten solut syntynyt. Normaalisti ne viittaavat eukaryoottisoluihin, ts. Niihin, joissa on ydin, jonka solumembraani erottaa, jos ne sisältävät geneettisen materiaalin.

Toisin kuin prokaryoottisolut, jotka ovat yksinkertaisempia ja ilmestyivät noin 3,7 miljardia vuotta sitten maan päällä, eukaryoottisolut ovat paljon monimutkaisempia, suurempia ja viime aikoina esiintyviä.

Teräväpiirtokuva yksisoluisesta organismista. Youtuben kautta.

Koska eukaryoottisolut ovat useimpien elävien asioiden, kuten kasvien ja eläinten, perusta, on kehitetty useita teorioita niiden alkuperästä ja miksi ne ilmestyivät.

Ensimmäisten solujen kehitys

Ensimmäiset solut ilmestyivät ainakin 3,7 miljardia vuotta sitten, noin 750 miljoonaa vuotta Maan muodostumisen jälkeen. Vaikka emme tiedä varmasti kuinka ensimmäiset solut ilmestyivät, tiedämme melko tarkasti, kuinka ne kehittyivät.

Yksi hyväksytyimmistä teorioista ensimmäisten solujen muodostumisesta on kuitenkin seuraava: Kun otetaan huomioon varhaisen maan ilmakehän olosuhteet, energian purkautuminen voi aiheuttaa orgaanisten molekyylien muodostumisen spontaanisti.

Tämä osoitettiin Stanley Millerin 1950-luvulla suorittamissa kokeissa, joissa hän onnistui luomaan orgaanisia molekyylejä vedystä, metaanista ja ammoniakista.

Myöhemmin muodostettiin ensimmäiset kompleksiset orgaaniset molekyylit (joita kutsutaan myös makromolekyyleiksi). Näiden molekyylien evoluution jossain vaiheessa ensimmäinen, joka pystyy replikoitumaan, syntyi käyttämällä ympäristöstään olevia materiaaleja. Sitten ensimmäistä kertaa solu syntyi.

Nämä ensimmäiset solut olisivat voineet aluksi toistua vapaasti ottaen huomioon kilpailun puutteen käyttämästään polttoaineesta. Koska solujen lukumäärä kasvoi huomattavasti (juuri tämän kilpailun puutteen vuoksi), solujen piti kuitenkin pian muuttua entistä kehittyneemmiksi jatkaakseen lisääntymistä. Näin alkoi evoluutioprosessi.

Solutyypit ja niiden kehitys

Monien vuosien ajan uskottiin, että vain kahta tyyppisiä soluja oli olemassa, prokaryootit (mikä tarkoittaa kirjaimellisesti "ilman ydintä") ja monimutkaisempia ja myöhemmin alkavia eukaryootteja. Kahden viimeisen vuosisadan aikana on kuitenkin tunnistettu muun tyyppisiä soluja, jotka eivät sovi kummankaan toisen ominaisuuksiin.

Nämä solut on tunnettu 90-luvulta lähtien nimellä "archaea", joka tarkoittaa kirjaimellisesti "muinaisia". Tällä tavalla käytetään nykyään kolmen verkkotunnuksen luokittelujärjestelmää: Archaea, bakteerit ja Eucaria.

Archaea-solut

Archaea (tunnetaan myös nimellä Archaea) ovat soluja, joissa ei ole ydintä, jotka ovat hyvin samanlaisia ​​kuin bakteerit, mutta joilla on tiettyjä ominaisuuksia, joiden perusteella niitä voidaan pitää itsenäisinä organismeina.

Kuten kaikki muutkin solut, ne ovat mikroskooppisia organismeja. Heidän soluseinä on erittäin kestävä, mikä antaa heidän elää äärimmäisissä ympäristöissä (jopa avaruuden asteroideilla ilman minkään tyyppisen ilmapiirin suojausta).

Heidän ruokavalio on myös hyvin erilainen, koska he käyttävät happea sijasta epäorgaanisia yhdisteitä, kuten vetyä, hiilidioksidia tai rikkiä.

Prokaryoottiset solut (bakteerit)

Prokaryoottiset solut ovat yksinkertaisimpia kolmesta tyypistä. Heillä on vain yksi solukalvo, joka ympäröi solun sisäosaa. Sisältä löytyy sytoplasman sisällä suspendoitunut geneettinen materiaali sekä jotkut ribosomit (organelit, jotka tuottavat energiaa solussa).

Prokaryoottisolut luokitellaan bakteereiksi, vaikka niitä on monen tyyppisiä. Ympäristöön sopeutumiseksi tehokkaammin monilla niistä on muita lisäyksiä, kuten flagella, jotta ne voivat liikkua vapaasti, tai tahmea seinämä, kapseli, joka antaa heidän tarttua muihin organismeihin.

Eukaryoottisolut

Eukaryoottisolut ovat monimutkaisimpia ja suurimpia kolmesta tyypistä. Ne eroavat prokaryooteista ja archaeasta pääasiassa siinä, että heillä on ydin, jossa ne varastoivat DNA: ta. Lisäksi heillä on monentyyppisiä soluorganelleja, joiden avulla he voivat suorittaa erityyppisiä toimintoja.

Eukaryoottisolut ovat kaiken maapallolla olevan monimutkaisen elämän perusta. Tämän vuoksi tutkijat ovat tutkineet sen alkuperää vuosikymmenien ajan ja kehittäneet ns. Solukehityksen endosymbioottisen teorian.

Solujen evoluution endosymbioottinen teoria

Eukaryoottisolut ovat paljon kehittyneempiä kuin arhaea tai bakteerit. Vain muutama vuosikymmen sitten löydettiin tyydyttävä selitys sen syntylle: endosymbioottinen teoria.

Tämä teoria perustuu samankaltaisuuksiin, joita eukaryoottisolujen mitokondrioilla ja kloroplasteilla on bakteereiden kanssa, sekä muodossaan että toiminnassaan.

Siksi sitä puolustavat tutkijat ehdottavat, että jossain evoluution vaiheessa suuri solu absorboi bakteerin ja alkoi käyttää sitä uuttamaan selviytymiseen ja lisääntymiseen tarvittavaa energiaa.

Imeytyneet bakteerit saivat sitä vastoin suuremmat todennäköisyydet jälkeläisten jättämiselle, samoin kuin suuremman turvallisuuden ollessaan suuremman solun sisällä. Siksi syntyi symbioottinen suhde; tästä syystä teorian nimi.

Miljoonien vuosien evoluution jälkeen mitokondriat ja kloroplastit, jotka olivat aikaisemmin itsenäisiä bakteereja, ovat erikoistuneet. Siksi he eivät voi enää selviytyä solun ulkopuolella.

Todisteet endosymbioottiteoriasta

Arjen kielessä käytämme sanaa "teoria" kuvaamaan mielipidettä, joka ei perustu tosiasioihin. Tiedemaailmassa teoria on kuitenkin selitys ilmiölle, jonka kokeet ja havainnot vahvistavat.

Endosymbioottinen teoria ei ole poikkeus. Useat vihjeet saavat meidät ajattelemaan, että eläin- ja kasvisolut syntyivät näin. Jotkut näistä todisteista ovat seuraavat:

• Mitokondrioilla ja kloroplasteilla on oma DNA → Nämä kaksi organelityyppiä ovat ainoat, joiden sytoplasmassa on DNA: ta, joka on erotettu solun pää-DNA: sta.
• Molemmat organelit lisääntyvät yksinään → Koska heillä on oma DNA, kloroplasti ja mitokondriot voivat replikoitua solusta riippumattomasti ja ohjata omaa jakautumistaan.
• Heillä on solukalvo → Toisin kuin muissa solun organelleissa, sekä mitokondrioilla että kloroplasteilla on kaksoissolumembraani, joka erottaa ne muista. Tämän tyyppinen kalvo on läsnä myös bakteereissa.

Viitteet

1. "Prokaryoottiset solut" julkaisussa: Khan Academy. Haettu: 17. tammikuuta 2018 Khan Akatemiasta: es.khanacademy.org.
2. "Eukaryoottisten ja prokaryoottisten solujen erot": Ero. Haettu: 17. tammikuuta 2018 osiosta Ero välillä: different-entre.com.
3. "Prokaryooteista eukaryooteihin" julkaisussa: Evolution Understanding. Haettu: 17. tammikuuta 2018 julkaisusta Understanding Evolution: evolution.berkeley.edu.
4. "Solujen alkuperä ja kehitys" julkaisussa: NCBI. Haettu: 17. tammikuuta 2018 NCBI: ltä: ncbi.nlm.nih.gov.
5. "Solun evoluutio": Opi genetiikka. Haettu: 17. tammikuuta 2018 osiosta Opi genetiikka: oppi.genetiikka.utah.edu.