Ендосимбіотична теорія

Як Ендосимбіотична теорія відома еволюційна біологічна гіпотеза, яка приєднує розвиток вищої життєдіяльності до ендосимбіозу прокаріотів. Ідея вперше була обговорена в кінці 19 століття ботаніком Шимппером. Зараз багато теорій говорять про теорію.

Що таке ендосимбіотична теорія?

Ботанік Шимппер вперше опублікував ідею ендосимбіотичної теорії в 1883 році, яка повинна пояснити походження хлоропластів у його творчості. Російський еволюційний біолог Костянтин Сергейович Мерешковський знову взявся за теорію ендосимбіонтів на початку XX століття. Однак ця теорія стала відома до 1967 року, коли її підхопила Лінн Маргуліс.

У спрощеному резюме теорія говорить, що одноклітинні організми були взяті іншими одноклітинними організмами в процесі еволюції. Таке поглинання, як кажуть, дозволило розвивати клітинні компоненти вищих живих істот. Таким чином, на думку прихильників теорії, в процесі еволюції виникало все більш складне життя.

Тож спочатку компоненти клітин людини повертаються до найпростіших. Згідно з теорією, еукаріоти виникли лише тоді, коли прокаріотичні організми-попередники вступили в симбіози. Зокрема, кажуть, що хіміотрофні та фототрофні бактерії були поглинені іншими прокаріотичними клітинами археї під час фагоцитозу.

Замість того, щоб перетравити їх, прокаріотичні клітини тримали їх всередині, де вони ставали ендосимбіонтами. Кажуть, що ці ендосимбіонти переросли в клітини органел у клітинах господаря. Клітина-господар і органели в ній відповідають еукаріотам. Клітинні органели мітохондрій та пластид і сьогодні несуть ці характеристики.

Оскільки еукаріоти також існують без описаних органел, ці компоненти повинні бути або припинені, або теорія не застосовується.

Функція та завдання

Ендосимбіотична теорія називає розвиток мітохондрій та пластид у прокаріотичних організмах. Кажуть, що одноклітинні організми вступили в ендосимбіоз з іншими клітинами і продовжують жити в клітині-хазяїні. На сьогодні наука бачить найпростіші амебоїдів, які приймають ціанобактерії, які продовжують жити в них. Такі спостереження, схоже, підтримують теорію ендосимбіотики.

В ході еволюції, згідно з ендосимбіотичною теорією, два організми повинні були стати взаємозалежними, щоб жоден партнер не міг вижити без іншого. В результаті ендосимбіоз, як кажуть, змусив органели втрачати частину генетичного матеріалу, який більше не потрібен. Кажуть, що окремі білкові комплекси органел складаються частково з кодованих ядрами і частково з мітохондріально кодованими одиницями.

За даними геномних аналізів, пластиди отримують із ціанобактерій, а мітохондрії асоціюються з аеробними протеобактеріями. Наука називає ендосимбіоз між еукаріоти та прокаріоти як первинний ендосимбіоз. Якщо органели клітин виникли через прийом всередину еукаріот із пережитим раніше первинним ендосимбіозом, ми говоримо про вторинний ендосимбіоз.

Первинні пластиди лежать у двох оболонкових оболонках, які, згідно теорії, відповідають мембранам цианобактерій, які були поглинені. Три типи первинних пластид і, отже, три лінії автотрофних організмів, як кажуть, склалися таким чином. Одноклітинні водорості Glaucocystaceae, наприклад, містять пластиди ціанобактерій, як і червоні водорості. Зелені водорості та вищі рослини містять найбільш розвинені пластиди, хлоропласти. Вторинні пластиди мають три-чотири покривні мембрани. Вторинні ендосимбіози між зеленими водоростями та еукаріотами тепер відомі, так що Euglenozoa та Chlorarachniophyta могли поглинати первинні ендосимбіоти незалежно один від одного.

Хвороби та недуги

Якщо ендосимбіотична теорія є правильною, як свідчить сучасний стан досліджень, усі комплекси рослинних, тваринних, а отже, і людських клітин мають своє походження в результаті синтезу прокаріотів. Людина мала б прокаріоти подякувати за життя.

Однак прокаріоти також відповідають за численні захворювання, які контактують з людиною. У цьому контексті слід посилатися, наприклад, на значення захворювання протеобактерій, що особливо актуально в теорії ендосимбіонтів. Багато бактерій з цього відділу вважаються збудниками. Це стосується, наприклад, Helicobacter pylori, бактерії у формі стрижня, яка колонізує шлунок людини. З 50% поширеністю інфекція Helicobacter pylori часто є однією з найпоширеніших хронічних бактеріальних інфекцій у всьому світі. Більше 30 мільйонів людей заражені бактерією, але лише від десяти до 20 відсотків усіх заражених людей розвиваються симптоми.

Основними симптомами є виразкові хвороби, які можуть вражати шлунок або дванадцятипалу кишку. В цілому зараження бактерією несе відповідальність за цілий ряд шлункових захворювань, особливо за ті захворювання, які проявляються в підвищеній секреції шлункової кислоти. Окрім виразки шлунка та дванадцятипалої кишки, бактерія, ймовірно, також може бути залучена до гастриту типу В.

Обстеження на бактеріальну інфекцію протеобактеріями зараз є частиною стандартизованої діагностики шлункових захворювань. Крім згаданих захворювань, хронічна інфекція бактерією зараз класифікується як фактор ризику раку шлунка. Те саме стосується лімфоми MALT.

Існує також зв’язок між інфекцією та такими захворюваннями, як ідіопатична хронічна кропив’янка (кропив’янка), хронічна імунна тромбоцитопенія, анемія з дефіцитом заліза та хвороба Паркінсона.

Тут обговорювали лише приклад Helicobacter pylori. Численні інші прокаріоти пов'язані з цінністю хвороби і вважаються збудниками для людини, тварин і рослин.