Teoria endosimbiotica: l'origine dei tipi di cellule
La curiosità dell'essere umano non ha limiti. Ha sempre avuto bisogno di placare quel bisogno di avere conoscenza per tutto ciò che lo circonda, sia attraverso la scienza o la fede. Uno dei grandi dubbi che ha perseguitato l'umanità è l'origine della vita. Come essere umano, chiedere informazioni sull'esistenza, su come è arrivato fino ad oggi, è un dato di fatto.
La scienza non è un'eccezione. Molte teorie sono legate a questa idea. La teoria dell'evoluzione o la teoria dell'endosimbiosi seriale sono chiari esempi Quest'ultimo postula come sono state generate le attuali cellule eucariotiche che modellano la formazione di animali e piante.
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Cellule procariotiche ed eucariotiche
Prima di iniziare, è necessario tenere a mente cos'è una cellula procariota e una cellula eucariotica .
Tutti hanno una membrana che li separa dall'esterno. La principale differenza tra questi due tipi è che nei procarioti non c'è presenza di organelli membranosi e il loro DNA è libero all'interno. Il contrario accade agli eucarioti, che sono pieni di organelli e il cui materiale genetico è limitato in una regione all'interno di una barriera conosciuta come nucleo. Devi tenere a mente questi dati, perché la teoria endosimbiotica si basa sulla spiegazione dell'aspetto di queste differenze .
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Teoria endosimbiotica
Conosciuto anche come teoria dell'endosimbiosi seriale (SET), è stato nominato dalla biologa evoluzionista americana Lynn Margulis nel 1967, per spiegare l'origine delle cellule eucariotiche. Non è stato facile, e gli è stata ripetutamente negata la pubblicazione, perché in quel momento ha dominato l'idea che gli eucarioti fossero il risultato di cambiamenti graduali nella composizione e nella natura della membrana, quindi questa nuova teoria non si adattava alla convinzione predominante.
Margulis cercò un'idea alternativa dell'origine delle cellule eucariotiche, stabilendo che questo era basato sull'unione progressiva di cellule procariotiche, dove una cellula fagocita agli altri, ma invece di digerirle, ne fa parte di essa. Ciò avrebbe dato origine ai diversi organelli e strutture degli eucarioti attuali. In altre parole, parla di endosimbiosi, una cella è inserita in un'altra , ottenendo benefici reciproci attraverso una relazione di simbiosi.
La teoria dell'endosimbiosi descrive questo processo graduale in tre grandi aggiunte successive.
1. Prima incorporazione
In questa fase, una cellula che utilizza zolfo e calore come fonte di energia (thermoacidófila archaea) si unisce con un batterio di nuoto (Espiroqueta). Con questa simbiosi, la capacità di movimento di alcune cellule eucariotiche inizierebbe grazie al flagello (come lo sperma) e l'aspetto della membrana nucleare , che ha dato al DNA una maggiore stabilità.
Gli archehi, nonostante siano procarioti, sono un dominio diverso dai batteri e, evolutivamente, è stato descritto che sono più vicini alle cellule eucariotiche.
2. Seconda incorporazione
Una cellula anaerobica, a cui l'ossigeno sempre più presente nell'atmosfera era tossico, aveva bisogno di aiuto per adattarsi al nuovo ambiente. La seconda incorporazione che viene postulata è l'unione di cellule procariotiche aerobiche all'interno della cellula anaerobica, spiegare l'aspetto di perossisomi e mitocondri di organelli . I primi hanno la capacità di neutralizzare gli effetti tossici dell'ossigeno (principalmente i radicali liberi), mentre i secondi ottengono l'energia dell'ossigeno (catena respiratoria). Con questo passaggio, la cellula eucariotica animale e i funghi (funghi) sarebbero già presenti.
3. Terza incorporazione
Le nuove cellule aerobiche, per qualche ragione, hanno eseguito endosimbiosi con una cellula procariotica che aveva la capacità di fotosintesi (ottenere energia dalla luce), dando luogo all'organello delle cellule vegetali, il cloroplasto. Con questa ultima aggiunta, c'è l'origine del regno vegetale .
Nelle ultime due aggiunte, i batteri introdotti trarrebbero beneficio dalla protezione e dall'ottenimento di sostanze nutritive, mentre l'ospite (cellula eucariotica) otterrebbe la capacità di utilizzare ossigeno e luce, rispettivamente.
Prove e contraddizioni
Oggi, la teoria endosimbiotica è parzialmente accettata . Ci sono punti che sono stati trovati a favore, ma altri che generano molti dubbi e discussioni.
Il più chiaro è quello Sia i mitocondri che i cloroplasti hanno il loro DNA circolare a doppio filamento al suo interno in modo libero, indipendente da quello nucleare.Qualcosa di sorprendente, poiché ricordano alcune cellule procariotiche dalla loro configurazione. Inoltre, si comportano come batteri, perché sintetizzano le loro proteine, usano ribosomi degli anni '70 (e non ribosomi degli anni '80 come gli eucarioti), sviluppano le loro funzioni attraverso la membrana e replicano il loro DNA ed eseguono la fissione binaria per dividere (e non mitosi).
Le prove si trovano anche nella sua struttura. I mitocondri e il cloroplasto hanno una doppia membrana. Ciò potrebbe essere dovuto alla sua origine, essendo l'essere interno la propria membrana che circondava la cellula procariota e quella esterna la vescicola di quando era fagocitata.
Il più grande punto critico è nella prima incorporazione. Non ci sono prove che possano dimostrare che questa unione tra cellule esistesse, e senza campioni, è difficile da sostenere. Anche l'aspetto di altri organelli non è spiegato di cellule eucariotiche, come il reticolo endoplasmatico e l'apparato di Golgi. E lo stesso accade con i perossisomi, che non hanno il loro DNA o un doppio strato di membrane, quindi non ci sono campioni affidabili come nei mitocondri o nel cloroplasto.
