Kaj če bi lahko absorbirali drug organizem
in prejeli njegove sposobnosti?
Predstavljajte si, da bi pogoltnili malega ptiča in dobili sposobnost letenja.
Ali če bi požrli kobro
in bi bili potem sposobni pljuvati strup iz svojih zob.
Skozi zgodovino življenja,
še posebej med evolucijo kompleksnih evkariontskih celic,
so se take stvari dogajale ves čas.
En organizem je absorbiral drugega
in združila sta se v nov organizem z združenimi sposobnostmi obeh.
Mislimo, da so bili pred 2 milijardama let
edini živi organizmi na Zemlji prokarionti,
enocelični organizmi, ki niso imeli organelov z membrano.
Pobliže si poglejmo samo tri.
En je bil velika, preprosta, mehurčkasta celica
s sposobnostjo absorpcije snovi tako, da jo je ovila s svojo celično membrano.
Druga je bila bakterijska celica,
ki je pretvorila sončno energijo v molekule sladkorja s fotosintezo.
Tretja je uporabljala kisik za razgradnjo molekul, kot je bil sladkor,
in sprostila energijo v obliki, uporabni za življenjske aktivnosti.
Mehurčkasta celica je občasno absorbirala foto-sintetično bakterijo.
Te bakterije so nato živele znotraj mehurčka in se delile kot vedno,
a njihov obstoj je postal povezan.
Če bi naleteli na to življenjsko ureditev,
bi morda pomislili, da gre za en organizem,
da so zelene fotosintetske bakterije samo del mehurčka,
ki izvaja eno izmed življenjskih funkcij,
tako kot je tvoje srce tisti del tebe, ki izvaja funkcijo črpanja krvi.
Ta proces skupnega življenja celic se imenuje endosimbioza,
en organizem živi znotraj drugega.
A endosimbioza se ni ustavila tu.
Kaj bi se zgodilo, če bi se noter premaknile še druge bakterije?
Sedaj so celice te vrste postajale zelo zapletene.
Bile so velike in polne zapletenih struktur,
ki jim pravimo kloroplasti in mitohondriji.
Te strukture delujejo skupaj, da ujamejo sončno svetlobo,
naredijo sladkor in razgradijo ta sladkor s pomočjo kisika,
ki se je ravno v tem času pojavil v Zemljini atmosferi.
To, da organizmi absorbirajo druge organizme,
je en način prilagoditve vrst na spreminjajoče se okoljske pogoje,
v prostoru, ki jih obdaja.
Ta kratka zgodba vam prikaže nekaj, čemur biologi pravijo endosimbiotska teorija,
trenutno najboljšo razlago evolucije kompleksnih celic.
Veliko dokazov je, ki potrjujejo to teorijo,
a poglejmo tri glavne.
Prvič, kloroplasti in mitohondriji se delijo na isti način
kot tiste starodavne bakterije,
ki so še zmeraj tu, mimogrede.
V bistvu, če uničiš te strukture v celici, se ne bodo pojavile nove.
Celica jih ne more narediti.
Samo same se lahko pomnožijo.
Drugi dokaz.
Kloroplasti in mitohondriji imajo oboji svojo DNK in ribosome.
Njihova DNK je krožna
in je neverjetno podobna DNK starodavnih bakterij
in prav tako vsebuje mnogo podobnih genov.
Ribosomi, oziroma naprave za nastanek proteinov v kloroplastih in mitohondrijih,
imajo enako strukturo kot ribosomi starodavnih bakterij,
a so drugačni od ribosomov, ki so v drugih evkariontskih celicah.
Nazadnje, pomislite na membrane, vpletene v proces požiranja.
Kloroplasti in mitohondriji imajo oboji dve membrani, ki jih obdajata,
notranjo in zunanjo membrano.
Notranjo membrano sestavljajo lipidi in proteini,
ki niso prisotni v zunanji membrani.
Zakaj je to pomembno?
Ker je njihova zunanja membrana včasih pripadala mehurčkasti celici.
Ko so bili zajeti v procesu endosimbioze,
so bili oviti v to membrano in obdržali svojo kot notranjo membrano.
Ti isti lipidi in proteini se nahajajo na membranah starodavnih bakterij.
Biologi sedaj uporabljajo to teorijo,
da pojasnijo izvor velike raznolikosti evkariontskih organizmov.
Poglejte naprimer zelene alge, ki rastejo na stenah bazenov.
Velika evkariontska celica z vrtečimi se repki oziroma bički
je na neki točki absorbirala alge, kot so te, da so se oblikovale evglene.
Evglena lahko izvaja fotosintezo,
razgradi sladkor s pomočjo kisika
in plava v jezerski vodi.
Kot predvideva teorija,
imajo kloroplasti v tej evgleni tri membrane,
saj so imeli dve, preden so bili zajeti.
Postopek absorpcije v endosimbiotski teoriji
omogoča organizmom, da združijo močne sposobnosti,
da se bolje prilagodijo življenju na zemlji.
Rezultat so bile vrste, sposobne veliko več
kot takrat, ko so bile ločeni organizmi
in to je bil evolucijski preskok,
ki je vodil k mikroorganizmom, rastlinam
in živalim, ki jih opazujemo na planetu sedaj.