Hvordan vi tror komplekse celler opstod - Adam Jacobson

Se hele lektionen: http://ed.ted.com/lessons/how-we-think-complex-cells-evolved-adam-jacobson

Forestil dig, at du slugte en lille fugl og pludselig fik evnen til at flyve ... eller du spiste en cobra og derefter var i stand til at spytte gift! Gennem hele livets historie (og især under udviklingen af komplekse eukaryote celler), skete ting som dette hele tiden. Adam Jacobson forklarer endosymbiose, en type symbiose, hvor en symbiotisk organisme lever indeni en anden.

Lektion af Adam Jacobson, animation af Camilla Gunborg Pedersen.

Tænk hvis du kunne absorbere
en anden organisme

og overtage dens egenskaber.

Forestil dig, at du slugte en lille fugl
og pludselig fik evnen til at flyve.

Eller hvis du spiste en kobra,

og derefter kunne sprøjte gift
fra dine tænder.

Gennem livets historie,

specielt under udviklingen
af komplekse eukaryote celler,

skete sådan nogle ting hele tiden.

En organisme absorberede en anden,

og de blev forenet til en ny organisme
med en kombination af begges egenskaber.

For omkring 2 milliarder år siden

var de eneste levende organismer
på Jorden prokaryoter,

encellede organismer
uden membranbundne organeller.

Lad os se nærmere på tre af dem.

En af dem var en stor og simpel klumpet celle,

som havde evnen til at absorbere ting
ved at svøbe sin cellemembran omkring dem.

En anden var en bakteriecelle,

som omdannede solenergi til
sukkermolekyler gennem fotosyntese.

En tredje brugte ilt til at nedbryde
materialer som sukker

og omdanne energien til en form,
velegnet til livsaktiviteter.

Den klumpede celle ville til tider absorbere
den lille fotosyntetiserende bakterie.

Bakterierne levede derefter inde i klumpen
og delte sig, som de altid havde gjort,

men deres eksistens blev forbundet.

Hvis du løb ind i dette
levende bofællesskab,

ville du sikkert tro,
at det var en enkelt organisme,

at den grønne fotosyntetiserende bakterie
bare var en del af klumpen,

der udførte en af dens livsfunktioner,

ligesom at dit hjerte er en del af dig,

der udfører den funktion
at pumpe blodet rundt i kroppen.

Denne proces af levende celler,
der bor sammen, kaldes endosymbiose,

en organisme der bor inde i en anden.

Men endosymbiosen stoppede ikke bare der.

Hvad ville der ske,
hvis den anden bakterie også flyttede ind?

Nu begyndte denne celletype
at blive meget kompleks.

De var store og fyldt med
komplicerede strukturer,

som vi kalder grønkorn og mitokondrier.

Disse strukturer arbejder sammen om
at udnytte sollyset,

lave sukker,

og nedbryde sukkeret ved hjælp af ilten,

der omkring dette tidspunkt begyndte
at dukke op i Jordens atmosfære.

Organismer der absorberer
andre organismer,

var en måde hvorpå,
arterne tilpassede sig det skiftende miljø

i deres omgivelser.

Denne fortælling fremhæver, hvad biologer
kalder for den endosymbiostiske teori,

den nuværende bedste forklaring på,
hvordan komplekse celler opstod.

Der er mange beviser,
der understøtter teorien,

med lad os kigge på de tre største.

For det første formerer grønkorn og mitokondrier
i vores celler sig på samme måde,

som de gamle bakterier,

som forresten stadig eksisterer.

Ødelægger du disse strukturer
i en celle, vil ingen nye opstå.

Cellen kan ikke lave dem.

De kan kun lave flere af sig selv.

Bevis nummer to.

Grønkorn og mitokondrier indeholder
begge deres eget DNA og ribosomer.

Deres DNA har en rund struktur,

som påfaldende meget ligner
de gamle bakteriers DNA,

og det rummer også mange lignende gener.

Ribosomerne, eller proteinmaskinerne,
i grønkorn og mitokondria

har også samme struktur som
ribosomerne i de gamle bakterier,

men er forskellig fra ribosomerne

i resten af den eukaryote celle.

Endeligt, tænk på de involverede
membraner i absorptionsprocessen.

Grønkorn og mitokondrier
er begge omgivet af to membraner,

en indre og en ydre membran.

Den indre membran indeholder
nogle særlige fedtstoffer og proteiner,

som ikke er tilstede i den ydre membran.

Hvorfor er det væsentligt?

Fordi deres ydre membran
engang tilhørte den klumpede celle.

Da de blev opslugt under
den endosymbiotiske proces,

blev de pakket ind i membranen
og bevarede deres egen indenunder.

Som forventet, er fedtstofferne

og proteinerne de samme som dem,
fundet i de gamle bakterier.

Biologerne bruger denne teori

til at forklare den store mangfoldighed
af eukaryote organismer.

Tag for eksempel grønalgen
der gror på svømmepølens vægge.

En større eukaryot celle med roterende
halestrukturer, eller flageller,

har engang absorberet alger som denne
og dannet, hvad vi nu kalder for euglena.

Euglena kan lave fotosyntese,

nedbryde sukker ved hjælp af ilt

og svømme rundt i søer og damme.

Og som teorien forudsiger,

har grønkornene i euglena tre membraner,

da de havde to, inden de blev omslugt.

Absorptionsprocessen i
den endosymbiotiske teori

tillod organismer at forene
kraftfulde egenskaber

for at tilpasse sig bedre til livet på Jorden.

Resultatet var arter,
der var i stand til meget mere,

end da de var separate organismer,

og dette var et evolutionært skridt,

der førte til de mikroorganismer, planter,

og dyr, vi kan observere på planeten i dag.