Ya bir organizmayı özümseyip
yeteneklerini kazanabilseydiniz?
Bir kuşu yutup aniden uçma yeteneği kazandığınızı farz edin.
Ya da bir kobra yiyerek
artık dişlerinizden zehir akıtabildiğinizi düşünün.
Yaşam tarihi boyunca,
özellikle karmaşık yapılı ökaryot hücrelerin evrimi sırasında,
bu tarz şeyler sürekli gerçekleşti.
Bir organizma başka birini içine aldı
ve ikisinin de yeteneğine sahip yeni bir organizma ortaya çıktı.
2 milyar yıl kadar öncesinde,
Dünyada canlı olan tek organizmanın
zarlı organellerden mahrum olan prokaryotlar olduğunu düşünüyoruz.
Sadece üçüne yakından bakalım.
Biri, hücre zarıyla maddelerin etrafını sararak içine alma yeteneğine sahip
büyük, damlaya benzer bir hücreydi.
Bir diğeri, fotosentez yoluyla
güneş ışığını şeker moleküllerine çevirebilen bir bakteri hücresiydi.
Üçüncüsü, şeker gibi maddeleri parçalayarak
enerjilerini yaşam aktivitelerinde
kullanılabilecek bir halde açığa çıkarıyordu.
Damla hücreleri ara sıra küçük fotosentetik hücreleri içine aldı.
Daha sonra, bu bakteriler hücrenin içinde yaşamlarını sürdürüp
normalde olduğu gibi bölünmeyi sürdürdü ama var oluşları artık bağlıydı.
Eğer bu canlı birlikteliğine denk gelseydiniz
onların beraberce tek bir organizma olduklarını,
yeşil fotosentetik bakterinin damlacığın bir parçası olup
yaşamsal faaliyetlerinden birini gerçekleştirdiğini düşünebilirdiniz;
tıpkı kalbinizin sizin bir parçanız olup
kanın pompalanması işlevini yerine getirmesi gibi.
Hücrelerin bu şekilde beraber yaşamalarına endosimbiyoz denir,
bu, bir organizmanın başka bir organizma içinde yaşamasıdır.
Ama endosimbiyoz burada durmadı.
Diğer bakteri de içeri girerse ne olur?
İşte şimdi bu türün hücreleri son derece karmaşıklaşmaya başladı.
Daha da büyümeye ve kloroplast ve mitokondri olarak isimlendirdiğimiz
iç içe, karmaşık yapılardan oluşmaya başladılar.
Bu yapılar güneş ışığını kullanıp
bu yolla şeker üretip
bu şekerin de Dünya'nın atmosferinde yeni yeni ortaya çıkmaya başlamış oksijen ile
yıkımını gerçekleştirmek için beraber çalışırlar.
Organizmaların başka organizmaları özümsemesi,
türlerin, değişen çevre şartlarına
adapte olma yollarından biriydi.
Bu küçük hikâye, biyologların "Endosimbiyotik Kuram"ını,
karmaşık hücrelerin ortaya çıkışı üzerine en iyi güncel açıklamayı ele alıyor.
Bu teoriyi destekleyen bir sürü kanıt var,
biz üç ana parçayı inceleyelim.
Öncelikle, vücudumuzdaki kloroplast ve mitokondri,
tıpkı o antik bakterilerin çoğaldığı gibi çoğalıyor,
bu arada bunlar doğada hâlâ mevcut.
Hatta, eğer hücredeki bu yapıları yok ederseniz yenileri ortaya çıkmıyor.
Hücre bunları üretemiyor.
Yalnızca kendisini çoğaltabiliyor.
İkinci kanıt.
Hem kloroplast hem de mitokondri kendi DNA'sına ve ribozomlarına sahip.
Antik bakterilerin DNA'larına oldukça benzeyen DNA'ları, halkasal bir yapıda,
ayrıca birçok benzer genleri var.
Kloroplast ve mitokondrinin ribozomları,
başka bir deyişle protein üretim makineleri,
antik bakterinin ribozomuyla aynı yapıda
ancak ökaryot hücrede bulunan ribozomlardan farklı.
Son olarak, içine alma aşamasında yer alan zarları düşünelim.
Kloropast ve mitokondri, iç ve dış zar olmak üzere
kendilerini saran iki zara sahip.
İç zar, yapısında dış zarda mevcut olmayan
belirli protein ve yağları içeriyor.
Peki bu neden önemli?
Çünkü dış zarları aslında damlasal hücreye aitti.
Endosimbiyoz aşamasında hücreye alınırlarken
bu zarla çevrelendiler ve kendi zarlarını iç zar olarak muhafaza ettiler.
Tahmin edeceğiniz üzere,
bu aynı yağlar ve proteinler,
antik bakterilerde bulunan zarların ta kendisi.
Biyologlar, çeşit çeşit olan ökaryot hücrelerin kökenini açıklamak için
bu teoriyi kullanıyorlar.
Yüzme havuzlarının duvarında yetişen yeşil algleri ele alalım.
Kuyrukvari bir yapıya, başka bir deyişle kamçıya sahip büyük bir ökaryot hücre
bunun gibi bir algi içine alıp bugün öglena dediğimiz yapıyı oluşturdu.
Öglena fotosentez yapabilir,
oksijen kullanarak şekeri parçalayabilir
ve durgun sularda yüzebilir.
Teorinin öngörüsü üzerine,
içeri alınmadan önce halihazırda iki zarları bulunduğundan,
öglenalardaki kloroplastlar üç zarlıdır.
Endosimbiyotik teorinin içeri alım aşaması,
güçlü organizmaların özelliklerini birleştirip
Dünya yaşamına daha iyi uyum sağlamasını sağladı.
Sonuç, ayrı organizmalar olarak başarabildiklerinden
çok daha fazlasını yapabilecek potansiyelde yeni türler oldu
ve bu, bugün gezegende gözlemlediğimiz
mikroorganizmalara, bitkilere ve hayvanlara zemin hazırlayan
evrimsel bir sıçrayıştı.