Pazīstama kā endosimbionta teorija, tā ir evolucionārās bioloģijas hipotēze, kas augstākās dzīves attīstību saista ar prokariotu endosimbiozi. Pirmo reizi šo ideju 19. gadsimta beigās apsprieda botāniķis Šimpers. Tikmēr daudzi pētījumu rezultāti runā par labu teorijai.
Kāda ir endosimbiona teorija?
Evolūcijas gaitā saskaņā ar endosimbionta teoriju diviem organismiem vajadzēja kļūt savstarpēji atkarīgiem, lai neviens partneris nevarētu izdzīvot bez otra. Botāniķis Šimpers pirmo reizi publicēja endosimbiontu teorijas ideju 1883. gadā, un viņa darbs bija paredzēts, lai izskaidrotu hloroplastu izcelsmi. Krievu evolucionārais biologs Konstantīns Sergejevičs Merežkovskis 20. gadsimta sākumā pārskatīja endosimbionta teoriju. Tomēr teorija kļuva plaši pazīstama tikai 1967. gadā, kad to pārņēma Lynn Margulis. Vienkāršotā kopsavilkumā teorija apgalvo, ka vienšūnas organismus evolūcijas laikā pārņēma citi vienšūnu organismi. Tiek teikts, ka šī uzņemšana ir ļāvusi attīstīt augstāko organismu šūnu komponentus. Tādā veidā, pēc teorijas atbalstītāju domām, evolūcijas gaitā ir izveidojusies arvien sarežģītāka dzīve. Tādējādi cilvēka šūnu sastāvdaļas sākotnēji atgriežas pie vienšūnu organismiem. Saskaņā ar teoriju eikarioti vispirms radās tāpēc, ka prokariotu prekursoru organismi nonāca simbiozēs. Jo īpaši ķīmijtrofisks un fototrofisks baktērijas tiek uzskatīts, ka tos fagocitozes laikā ir pārņēmušas citādi arheju prokariotiskās šūnas. Tā vietā, lai tos sagremotu, prokariotu šūnas tos uzglabāja iekšā, kur viņi kļuva par endosimbiontiem. Tiek uzskatīts, ka šie endosimbionti galu galā ir pārveidojušies par šūnu organoīdiem saimniekorganisma šūnās. Saimniekšūna un organelle katrā no tām atbilst eikariotiem. Šūnu organoīdi mitohondriji un plastīdiem joprojām ir raksturīgas iezīmes. Tā kā eikarioti pastāv arī bez šiem aprakstītajiem organoīdiem, šiem komponentiem jābūt vai nu filogenētiski zaudētiem, vai arī teorija nav piemērojama.
Funkcija un uzdevums
Endosimbionta teorija nosauc mitohondriji un plokīdi prokariotu organismos. Tiek uzskatīts, ka vienšūņi ir nonākuši endosimbiozē ar citām šūnām un turpina dzīvot saimniekšūnās. Līdz šim zinātne redz, ka ameboīdie vienšūņi uzņem zilaļģes un turpina dzīvot tajās. Šādi novērojumi, šķiet, atbalsta endosimbiontu teoriju. Tiek uzskatīts, ka evolūcijas gaitā divi organismi ir kļuvuši savstarpēji atkarīgi, saskaņā ar endosimbiontu teoriju, tāpēc neviens no partneriem nevarētu izdzīvot bez otra. Tiek apgalvots, ka rezultātā radusies endosimbioze ir izraisījusi organellu zaudējumus ģenētiskā materiāla daļās, kuras viņiem vairs nav vajadzīgas. Tādējādi tiek uzskatīts, ka organoīdos esošie olbaltumvielu kompleksi daļēji sastāv no kodolā kodētām un daļēji no mitohondriju kodētām vienībām. Saskaņā ar genoma analīzi, plastīdi rodas no zilaļģēm, savukārt mitohondriji ir saistītas ar aerobām proteobaktērijām. Endosimbioze starp eikariotiem un prokariotiem ir tā, ko zinātnieki sauc par primāro endosimbiozi. No otras puses, ja šūnu organoīdi ir radušies, uzņemot eikariotu ar iepriekš pieredzētu primāro endosimbiozes notikumu, mēs runājam par sekundāru endosimbiozi. Primārie plastīdi atrodas divās aploksnes membrānās, kas saskaņā ar teoriju ir vienādas ar attiecīgās uzņemtās cianobaktērijas membrānām. Tiek uzskatīts, ka šādi radušies trīs primāro plastīdu veidi un tādējādi trīs autotrofisko organismu līnijas. Piemēram, vienšūnu aļģes no Glaucocystaceae satur cianobaktēriju plastīdus, tāpat kā sarkanās aļģes. Zaļās aļģēs, kā arī augstākajos augos ir visattīstītākie plastīdi - hloroplasti. Sekundārajām plastidēm ir trīs vai četras apvalka membrānas. Tagad ir zināmas sekundārās endosimbiozes starp zaļajām aļģēm un eikariotiem, tāpēc Euglenozoa un Chlorarachniophyta, iespējams, patstāvīgi ir ieņēmušas primāros endosimbiontus.
Slimības un kaites
Ja endosimbionta teorija ir pareiza, kā liecina pašreizējais pētījumu stāvoklis, visi augu, dzīvnieku un līdz ar to arī cilvēku šūnu kompleksi ir radušies prokariotu saplūšanas rezultātā. Tādējādi cilvēki būtu parādā dzīvi prokariotiem. Tomēr prokarioti, kas nonāk saskarē ar cilvēkiem, ir atbildīgi arī par daudzām slimībām. Šajā kontekstā ir jāatsaucas, piemēram, uz proteobaktēriju slimības vērtību, kas ir īpaši nozīmīga endosimbiontu teorijā. Daudzi baktērijas no šī iedalījuma patogēni. Tas attiecas, piemēram, uz Helicobacter pylori, kas ir stieņa formas baktērija, kas kolonizē cilvēku kuņģis. Ar 50 procentu izplatību Helicobacter pylori infekciju bieži sauc par vienu no visbiežāk sastopamajām hroniskajām bakteriālajām infekcijām visā pasaulē. Ar baktēriju ir inficēti vairāk nekā 30 miljoni cilvēku, bet tikai desmit līdz 20 procentiem no visiem inficētajiem cilvēkiem rodas simptomi. Šie simptomi galvenokārt ietver peptiskas čūlas, kas var ietekmēt kuņģis or divpadsmitpirkstu zarnas. Baktērijas infekcijas kopumā tiek vainotas daudzās kuņģa slimībās, īpaši tajās, kas izpaužas kā pastiprināta sekrēcijas sekrēcija. kuņģa skābe. Līdz ar to papildus čūlas kuņģis un divpadsmitpirkstu zarnas, baktērija, iespējams, ir iesaistīta arī B tipā gastrīts. Baktēriju infekcijas pārbaude ar proteobaktēriju tagad ir daļa no kuņģa slimību standartizētās diagnostikas. Bez minētajām slimībām hroniska baktērijas infekcija tagad tiek klasificēta kā kuņģa karcinomas riska faktors. Tas pats attiecas uz MALT limfoma. Šķiet, ka pastāv arī saikne starp infekciju un tādām slimībām kā idiopātiska hroniska nātrene (nātrene), hroniska imūna trombocitopēnija, dzelzs deficīts anēmija, un Parkinsona slimība. Helicobacter pylori šeit ir apspriests tikai kā piemērs. Daudzi citi prokarioti ir saistīti ar slimības vērtību un tiek ņemti vērā patogēni cilvēku, dzīvnieku un augu.
