Εξηγήστε πώς θα μπορούσε να εξελιχθεί το πρώτο φυτικό κύτταρο με τη βοήθεια βακτηρίων;
1. Η αρχή:ένα ετεροτροφικό ευκαρυωτικό κύτταρο
* Ο πρόγονος των φυτικών κυττάρων ήταν πιθανώς ένας μονοκύτταρος ευκαρυωτικός οργανισμός, παρόμοιος με τους σύγχρονους αμοιβούς. Αυτά τα κύτταρα είχαν πυρήνα, ενδοπλασματικό δίκτυο, συσκευή Golgi και άλλες εσωτερικές δομές.
* Αυτό το "πρωτο-φυτό" ήταν ετεροτροφικό, που σημαίνει ότι απέκτησε την ενέργειά της από την κατανάλωση άλλων οργανισμών.
2. Η πρώτη κατάπληξη:ο χλωροπλάστης
* Αυτό το προγονικό ευκαρυωτικό κύτταρο κατέστρεψε ένα φωτοσυνθετικό βακτήριο, ενδεχομένως ένα κυανοβακτήριο. Αντί να το αφομοιώσει, το κελί το κράτησε ζωντανό μέσα.
* Το Cyanobacterium, με την ικανότητά του να εκτελεί φωτοσύνθεση, παρείχε το ευκαρυωτικό κύτταρο με μια σταθερή πηγή ενέργειας με τη μορφή σακχάρων.
* Πάνω από εκατομμύρια χρόνια, το κυανοβακτήριο εξελίχθηκε στον χλωροπλάστη, ένα βασικό οργανισμό στα φυτικά κύτταρα που είναι υπεύθυνο για τη φωτοσύνθεση.
3. Η δεύτερη κατάπληξη:το μιτοχόνδριο
* Αυτή η διαδικασία πιθανότατα συνέβη ανεξάρτητα από την απόκτηση χλωροπλάστη. Το προγονικό ευκαρυωτικό κύτταρο κατέλαβε επίσης ένα αερόβιο βακτήριο, έναν τύπο βακτηρίων που χρησιμοποιεί οξυγόνο για την παραγωγή ενέργειας.
* Αυτό το βακτήριο, παρόμοιο με τα σύγχρονα βακτήρια, παρείχε το ευκαρυωτικό κύτταρο με έναν πιο αποτελεσματικό τρόπο για τη δημιουργία ενέργειας.
* Με την πάροδο του χρόνου, αυτό το βακτήριο εξελίχθηκε στο μιτοχόνδριο, ένα άλλο βασικό οργανισμό που υπάρχει στα φυτικά κύτταρα (και όλα τα ευκαρυωτικά κύτταρα).
4. Η άνοδος των φυτών
* Με αυτά τα νέα οργανίδια, το κύτταρο κέρδισε την ικανότητα να δημιουργεί το δικό του φαγητό και να χρησιμοποιεί οξυγόνο για ενέργεια. Αυτό άνοιξε ένα εντελώς νέο φάσμα δυνατοτήτων για τη ζωή και αυτά τα κύτταρα εξελίχθηκαν στους προγόνους όλων των φυτών.
Στοιχεία που υποστηρίζουν την ενδοοσυμία:
* Οι χλωροπλάστες και τα μιτοχόνδρια έχουν το δικό τους DNA, ξεχωριστά από το πυρηνικό DNA του κυττάρου Αυτό το DNA είναι πιο παρόμοιο με το βακτηριακό DNA παρά με το ευκαρυωτικό DNA, υποδηλώνοντας βακτηριακή προέλευση.
* Οι χλωροπλάστες και τα μιτοχόνδρια έχουν τα δικά τους ριβοσώματα, παρόμοια με τα βακτηριακά ριβοσώματα. Αυτό υποστηρίζει περαιτέρω την ιδέα ότι ήταν κάποτε ανεξάρτητοι οργανισμοί.
* Οι διπλές μεμβράνες που περιβάλλουν τους χλωροπλάστες και τα μιτοχόνδρια υποδηλώνουν ότι κάποτε είχαν κατακλυστεί από ένα μεγαλύτερο κύτταρο.
Η σημασία της ενδοσύμης:
* Αυτή η διαδικασία είναι ένα κρίσιμο παράδειγμα του τρόπου με τον οποίο η εξέλιξη μπορεί να οδηγήσει σε σημαντικές αλλαγές στη ζωή.
* Οδήγησε στην ανάπτυξη φωτοσυνθετικών οργανισμών, οι οποίοι είναι απαραίτητοι για την παραγωγή οξυγόνου και τη βάση πολλών αλυσίδων τροφίμων.
* Τελικά άνοιξε το δρόμο για την εξέλιξη μιας τεράστιας σειράς φυτικής ζωής, από μικροσκοπικά φύκια έως πανύψηλα δέντρα.
Είναι σημαντικό να θυμάστε ότι πρόκειται για μια απλοποιημένη εξήγηση. Η πραγματική διαδικασία ήταν πιθανότατα πολύ πιο περίπλοκη και η συνεχιζόμενη έρευνα συνεχίζει να αποκαλύπτει νέες λεπτομέρειες σχετικά με την εξέλιξη των φυτικών κυττάρων και την περίπλοκη σχέση μεταξύ ευκαρυωτικών κυττάρων και βακτηρίων.
