מה אם הייתם יכולים לספוג אורגניזם אחר
ולקבל את היכולות שלו?
דמיינו שבלעתם ציפור קטנה ופתאום הייתם יכולים לעוף.
או אם טרפתם קוברה
והייתם מסוגלים לירוק ארס מהשיניים שלכם.
במהלך הסטוריית החיים,
בעיקר במהלך האבולוציה של תאים אוקריוטים מורכבים,
דברים כאלו התרחשו כל הזמן.
אורגניזם אחד ספג אחר,
והם התאחדו כדי להפוך לאורגניזם חדש עם היכולות המשותפות של שניהם.
אנחנו חושבים שלפני בערך 2 מיליארד שנים,
האורגניזמים החיים היחידים על כדור הארץ היו פרוקריוטים,
אורגניזמים בעלי תא יחיד ללא אברונים מוקפי ממברנה.
בואו נביט רק בשלושה מהם.
אחד היה תא גדול, דמוי בלון
עם היכולת לספוג דברים על ידי עטיפתם בממברנת התא.
אחר היה תא בקטריאלי
שהמיר אנרגיית שמש למולקולות סוכר דרך פוטוסינטזה.
השלישי השתמש בגז חמצן כדי לפרק חומרים כמו סוכר
ולשחרר את האנרגיה שלהם לצורה שמישה לפעילויות חיים.
תאי הבלון היו מדי פעם סופגים את הבקטריה הקטנה הפוטוסינתזית.
הבקטריה חייה אז בתוך הבלון והתחלקה כמו שתמיד עשתה,
אבל הקיום שלהן נהפך לקשור.
אם נתקלתם בסידור החיים הזה,
אתם הייתם חושבים שכל זה היה אורגניזם אחד,
שבקטרית הפוטוסיטזה הירוקה היתה רק חלק מהבלון
שביצעה אחת מהפעולות שלו,
ממש כמו שהלב שלכם הוא חלק מכם
שמבצע פעולה של שאיבת הדם.
התהליך הזה של תאים שחיים יחד נקרא אנדוסימביוזה,
אורגניזם אחד חי בתוך אחר.
אבל האנדוסימביוזה לא צריכה לעצור פה.
מה יקרה עם הבקטריה הנוספת היתה נכנסת גם?
עכשיו התאים של המין הזה התחילו להפוך למאוד מורכבים.
הם היו גדולים ומלאי מבנים מורכבים
להן אנחנו קוראים כלורופלסטים ומיטוכונדריה.
המבנים האלה עובדים יחד כדי להשתמש באור השמש,
ליצור סוכר,
ולשבור אותו באמצעות חמצן
שבערך בזמן הזה התחיל להופיע באטמוספירת כדור הארץ.
אורגניזמים שסופגים אורגניזמים אחרים
היו אחת הדרכים בהם מינים הסתגלו לתנאי הסביבה המשתנים
של סביבתם.
הסיפור הקטן הזה מבהיר מה שביולוגים קוראים לו תאוריית האנדוסמביוזה,
ההסבר העכשיוי הכי טוב של איך תאים מורכבים נוצרו.
יש הרבה עדויות שתומכות בתאוריה הזו,
אבל בואו נביט בשלוש פיסות עיקריות.
ראשית הכלורופלסט והמיטוכונדריה בתאים שלנו מתרבים באותה דרך
כמו בקטריות עתיקות,
שעדיין קיימות בסביבה, דרך אגב.
למעשה, אם תשמידו את המבנים האלה בתא, חדשים לא יופיעו.
התא לא יכול ליצור אותם.
הם יכולים ליצור רק עוד מעצמם.
ראיה שנייה.
גם הכלורופלסט וגם המיטוכונדריה מכילים DNA וריבוזומים משלהם.
ה DNA שלהם בעל מבנה מעגלי
שדומה באופן מפתיע ל DNA של בקטריות עתיקות,
והם גם מכילים הרבה גנים דומים.
לריבוזומים, או מכונות הרכבת חלבונים של הכלורופלסטים והמיטוכונדריה,
יש גם מבנה דומה לריבוזומים של בקטריות עתיקות,
אבל שונים מהריבוזומים
שנמצאים בשאר התא האוקריוטי.
לבסוף, חשבו על הממברנות שמעורבות בתהליך הבליעה.
לכלורופלסטים ולמיטוכונדריה יש שתי ממברנות העוטפות אותם,
ממברנה פנימית וחיצונית.
הממברנה הפנימית שלהן מכילה כמה ליפידים וחלבונים ספציפיים
שלא קיימים בממברנות החיצוניות.
למה זה משמעותי?
מפני שהממברנות החיצוניות היו שייכות בעבר לתא הבלון.
כשהן היו באמצע תהליך האנדוסימביוזה,
הן נעטפו בממברנה ושמרו על הפנימית שלהן.
ובברור, הליפידים האלה
והחלבונים הנמצאים על הממברנות של בקטריות עתיקות.
ביולוגים משתמשים עכשיו בתאוריה
כדי להסביר את המקור של המגוון העצום של האורגניזמים האאוקריוטים.
קחו את האצה הירוקה שגדלה על הקירות בבריכות שחיה.
תא אאוקריוטי עם מבנה זנב מסתובב, או פלגלה,
בנקודה מסויימת ספגו אצה כמו זו כדי ליצור מה שאנחנו קוראים לו עכשיו אוגלנה.
אוגלנה יכולה לבצע פוטוסינטזה,
לפרק סוכר בשימוש בחמצן,
ולשחות בבריכת מים.
וכמו שהתאוריה הזו צפתה,
לכלורופלסט באוגלנה האלה יש שלוש ממברנות
מאחר והיו להן שתיים לפני שנספגו.
תהליך הספיגה של תאוריית האנדוסימביוזה
מאפשר לאורגניזמים לשלב יכולות חזקות
כדי להפוך למותאמים טוב יותר לחיים על כדור הארץ.
התוצאות היו מינים שמסוגלים להרבה יותר
משהם היו מסוגלים כמינים בודדים,
וזו היה קפיצה אבולוציונית
שהובילה למיקרואורגניזמים, צמחים,
וחיות שאנחנו רואים על הפלנטה היום.