نظرية إندوسيموتيك: كيف تتطور الخلايا حقيقية النواة

النظرية الداخلية هي الآلية المقبولة لكيفية الخلايا حقيقية النواة تطورت من خلايا بدائية النواة. إنها تنطوي على علاقة تعاونية بين خليتين تسمح لكلاهما بالبقاء - وأدت في نهاية المطاف إلى تطوير كل أشكال الحياة على الأرض.

اقترح لأول مرة من قبل عالم الأحياء في جامعة بوسطن لين مارجوليس في أواخر الستينيات من القرن الماضي ، اقترحت نظرية إندوسيمبيونت أن العضيات الرئيسية لل خلية حقيقية النواة كانت في الواقع خلايا بدائية النواة بدائية تم غمرها بواسطة خلية مختلفة أكبر خلية بدائية النواة.

كانت نظرية Margulis بطيئة في كسب القبول ، حيث واجهت في البداية سخرية داخل علم الأحياء السائد. واصلت مارغوليس وعلماء آخرون العمل في هذا الموضوع ، والآن أصبحت نظريتها هي المعيار المقبول في الأوساط البيولوجية.

خلال بحث مارجوليس عن أصل الخلايا حقيقية النواة ، درست البيانات حول بدائيات النوى ، حقيقيات النوى ، والعضيات ، واقترحت أخيرًا أن أوجه التشابه بين بدائيات النوى والعضيات ، مقترنة بمظهرها في السجل الأحفوري ، تم تفسيرها بشكل أفضل من خلال شيء يسمى "داء اللبانيات" (بمعنى "التعاون" في داخل.")

سواء كانت الخلية الأكبر توفر الحماية للخلايا الأصغر ، أو توفر الخلايا الأصغر طاقة للخلية الأكبر ، يبدو أن هذا الترتيب مفيد بشكل متبادل لجميع بدائيات النوى.

في حين أن هذا بدا وكأنه فكرة بعيدة المنال في البداية ، فإن البيانات التي تدعمها لا يمكن إنكارها. العضيات التي بدت وكأنها خلاياها الخاصة تشمل الميتوكوندريا وفي خلايا التمثيل الضوئي ، البلاستيدات الخضراء. كل من هذه العضيات لها حمضها النووي الخاص بها الريبوسومات التي لا تتطابق مع بقية الخلية. هذا يدل على أنها يمكن أن البقاء على قيد الحياة والتكاثر من تلقاء نفسها.

في الواقع ، يشبه الحمض النووي في البلاستيدات الخضراء البكتريا الضوئية التي تسمى البكتيريا الزرقاء. يشبه الحمض النووي الموجود في الميتوكوندريا الحمض النووي للبكتيريا التي تسبب التيفوس.

قبل أن تتمكن هذه بدائيات النوى من الخضوع للتشنج الداخلي ، كان من المرجح أن تصبح الكائنات الحية المستعمرة. الكائنات المستعمرة عبارة عن مجموعات من الكائنات بدائية النواة وحيدة الخلية تعيش على مقربة من بدائيات النواة أحادية الخلية.

على الرغم من أن الكائنات الفردية وحيدة الخلية ظلت منفصلة ويمكن أن تعيش بشكل مستقل ، كان هناك نوع من المزايا للعيش بالقرب من بدائيات النوى الأخرى. سواء كانت هذه وظيفة حماية أو وسيلة للحصول على مزيد من الطاقة ، يجب أن يكون الاستعمار مفيدًا بطريقة ما لجميع بدائيات النوى المتورطة في المستعمرة.

بمجرد أن تكون هذه الكائنات الحية وحيدة الخلية قريبة بدرجة كافية من بعضها البعض ، أخذوا العلاقة التكافلية خطوة إلى الأمام. الكائن أحادي الخلية الأكبر غمر الكائنات الحية الأصغر أحادية الخلية. في تلك المرحلة ، لم تعد الكائنات المستعمرة مستقلة بل كانت خلية كبيرة واحدة.

عندما بدأت الخلية الأكبر التي اجتاحت الخلايا الأصغر في الانقسام ، تم إنتاج نسخ من بدائيات النوى الأصغر الموجودة داخلها وتم نقلها إلى خلايا الابنة.

في النهاية ، تكيفت بدائيات النوى الصغيرة التي غُرست وتطورت إلى بعض العضيات التي نعرفها اليوم في خلايا حقيقية النواة مثل الميتوكوندريا والبلاستيدات الخضراء.

نشأت عضيات أخرى في النهاية من هذه العضيات الأولى ، بما في ذلك النواة التي يوجد بها الحمض النووي في حقيقيات النواة ، وشبكة الإندوبلازم وجهاز جولجي.

في الخلية حقيقية النواة ، تعرف هذه الأجزاء باسم العضيات المرتبطة بالغشاء. لا تزال لا تظهر في خلايا بدائية النواة مثل البكتيريا والعتيقة ولكنها موجودة في جميع الكائنات الحية المصنفة تحت مجال Eukarya.