Ποια χαρακτηριστικά χλωροπλάστες και μιτοχόνδρια θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για να υποστηρίξουν την ιδέα ότι η συμβίωση παρείχε μια θέση για την ανάπτυξή τους;
Δομικές ομοιότητες:
* Διπλή μεμβράνη: Τόσο οι χλωροπλάστες όσο και τα μιτοχόνδρια διαθέτουν σύστημα διπλής μεμβράνης. Αυτό είναι σύμφωνο με την ιδέα ότι κάποτε κατακλύζονταν από ένα κύτταρο ξενιστή, με την εσωτερική μεμβράνη να είναι η αρχική βακτηριακή μεμβράνη και η εξωτερική μεμβράνη που προέρχεται από τη μεμβράνη πλάσματος του κυττάρου του ξενιστή.
* Κυκλικό DNA: Και τα δύο οργανίδια περιέχουν τα δικά τους κυκλικά μόρια ϋΝΑ, παρόμοια με τα βακτηριακά χρωμοσώματα, και όχι το γραμμικό ϋΝΑ που βρίσκεται στον πυρήνα του κυττάρου του ξενιστή. Αυτό υποδηλώνει ότι ήταν κάποτε ανεξάρτητοι οργανισμοί.
* ριβοσώματα: Τόσο οι χλωροπλάστες όσο και τα μιτοχόνδρια έχουν τα δικά τους ριβοσώματα, μικρότερα από αυτά που βρίσκονται στο κυτταρόπλασμα των ευκαρυωτικών κυττάρων και που μοιάζουν περισσότερο με βακτηριακά ριβοσώματα. Αυτό υποστηρίζει περαιτέρω την προκαρυωτική τους προέλευση.
Λειτουργικές ομοιότητες:
* Σύνθεση πρωτεΐνης: Και τα δύο οργανίδια μπορούν να συνθέσουν τις δικές τους πρωτεΐνες, χρησιμοποιώντας τα δικά τους DNA, RNA και ριβοσώματα. Αυτό επιτρέπει την ανεξάρτητη γονιδιακή έκφραση και τον έλεγχο της δικής τους λειτουργίας.
* Δυαδική σχάση: Τόσο οι χλωροπλάστες όσο και τα μιτοχόνδρια αναπαράγονται με μια διαδικασία παρόμοια με τη δυαδική σχάση, η οποία είναι ο τρόπος αναπαραγωγής των βακτηρίων. Δεν χωρίζουν μέσω μίτωσης όπως το κύτταρο ξενιστή.
* Μεταβολικές ομοιότητες: Και τα δύο οργανίδια είναι εξαιρετικά ενεργά. Οι χλωροπλάστες εκτελούν φωτοσύνθεση, παράγοντας ενέργεια από το ηλιακό φως, παρόμοια με τα κυανοβακτήρια. Τα μιτοχόνδρια είναι υπεύθυνα για την κυτταρική αναπνοή, δημιουργώντας ενέργεια από σάκχαρα, παρόμοια με τα αερόβια βακτήρια.
Άλλα αποδεικτικά στοιχεία:
* Φυλογενετική ανάλυση: Η μοριακή φυλογενετική ανάλυση των χλωροπλαστών και των μιτοχονδρίων δείχνει ότι συνδέονται στενά με ορισμένους τύπους βακτηρίων (κυανοβακτήρια για χλωροπλάστες και άλφα-proteobacteria για μιτοχόνδρια).
* Αρχείο απολιθωμάτων: Ενώ είναι δύσκολο να ληφθούν, υπάρχουν ορισμένα απολιθωμένα στοιχεία που υποδηλώνουν την παρουσία πρώιμων ευκαρυωτικών με δομές που μοιάζουν με οργανίδια.
Συνολικά:
Ο συνδυασμός αυτών των χαρακτηριστικών υποδηλώνει έντονα ότι οι χλωροπλάστες και τα μιτοχόνδρια εξελίχθηκαν από βακτηρίδια ελεύθερης ζωής που κατακλύστηκαν από πρώιμα ευκαρυωτικά κύτταρα. Τα οφέλη αυτής της σχέσης - η παραγωγή ενέργειας του κυττάρου ξενιστή (μιτοχόνδρια) ή η φωτοσύνθεση (χλωροπλάστες) - οδήγησε σε μια συμβιωτική σχέση που τελικά οδήγησε στην εξέλιξη των σύγχρονων ευκαρυωτικών κυττάρων.
