Μεταξύ προκαρυωτικών και ευκαρυωτικών, ποιος τύπος κυττάρων πιστεύεται ότι έχει εξελιχθεί πρώτα; Οι επιστήμονες κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι οι μορφές ζωής προκαρυώτων προηγούνται των πιο περίπλοκων ευκαρυωτικών. Όλοι οι οργανισμοί στη Γη ταξινομούνται σε δύο βασικούς κυτταρικούς τύπους. "Kary" σημαίνει πυρήνα. Το "Pro" σημαίνει "πριν" και τα προκαρυωτικά έχουν DNA σε έναν ελεύθερα πλωτό δακτύλιο που δεν περικλείεται σε έναν πυρήνα. Το «Eu» σημαίνει «αληθινό» και τα ευκαρυωτικά έχουν DNA διατεταγμένο σε χρωμοσώματα και εγκλωβισμένο σε έναν πυρήνα. Τα απολιθωμένα στοιχεία δείχνουν ότι τα προκαρυωτικά κύτταρα υπήρχαν για πρώτη φορά στη γη, πριν από την άφιξη των ευκαρυωτικών.
Μικροσκοπικά υπολείμματα
Όταν σκέφτεστε απολιθώματα, πιθανότατα σκέφτεστε κοχύλια και οστά, οπότε μπορεί να σας εκπλήξει να το ανακαλύψετε ότι οι μικροοργανισμοί αντιπροσωπεύουν το ένα τέταρτο έως το ήμισυ όλων των απολιθωμάτων που έχουν περιγραφεί ποτέ Επιστήμονες. Αν και δεν έχουν σκελετούς, μερικές ομάδες μονοκύτταρων οργανισμών έχουν σκληρά τμήματα ή εκκρίνουν σκληρά κελύφη και έτσι εμφανίζονται στην απολιθωτική εγγραφή. Αυτό το ρεκόρ είναι η καλύτερη ένδειξη των σχετικών ηλικιών των προκαρυωτικών και των ευκαρυωτικών. Τα παλαιότερα προκαρυωτικά απολιθώματα είναι 3,5 δισεκατομμύρια χρόνια, ενώ τα παλαιότερα ευκαρυωτικά είναι σχετικά νεοφερμένοι, έχοντας απολιθώσει για πρώτη φορά μόλις μόλις 1,5 δισεκατομμύρια χρόνια πριν.
Πρώιμη απόκλιση, αρχαίες γραμμές
Τα προκαρυωτικά περιλαμβάνουν δύο τομείς της ζωής: την αρχαία ή τα αρχαιοβακτήρια και τα βακτήρια ή τα ευβακτήρια. Αυτοί οι τομείς είναι τόσο διαφορετικοί μεταξύ τους όσο και από ευκαρυωτικά - τα προστατευτικά, μύκητες, φυτά και ζώα. Αυτή η τεράστια διαφορά δείχνει ότι είναι και οι δύο εξαιρετικά αρχαίες γραμμές. Ο εξελικτικός χρόνος που απαιτείται για αυτήν την απόκλιση σημαίνει ότι πρέπει να είχε συμβεί πολύ πριν εμφανιστούν οι ευκαρυώτες στη σκηνή.
Κάθοδος στη διαφορετικότητα
Τα προκαρυωτικά και τα ευκαρυωτικά κύτταρα λειτουργούν παρομοίως και χρησιμοποιώντας παρόμοιες ενώσεις, αλλά τα ευκαρυωτικά είναι πολύ πιο σύνθετα δομικά και συνήθως πολύ μεγαλύτερα από τα προκαρυωτικά. Και οι δύο χρησιμοποιούν DNA και RNA. Αποτελούνται από τις ίδιες πρωτεΐνες και λιπίδια και όλα χρησιμοποιούν ATP για ενέργεια. Ωστόσο, τα ευκαρυωτικά έχουν πυρηνικές μεμβράνες, οργανίδια, εσωτερικά δομικά συστατικά και στριμμένα, πρωτεϊνικά χρωμοσώματα. Τα κελιά τους φαίνονται πολύ διαφορετικά από τους χαοτικά συσκευασμένους, άκαμπτους τοίχους, με πολύ μικρή εσωτερική δομή, των προκαρυωτικών τους ομολόγων. Το υψηλό επίπεδο οργάνωσης των ευκαρυωτικών κυττάρων επιτρέπει μια πολύ μεγαλύτερη ποικιλομορφία στον τύπο των κυττάρων - μια καινοτομία που κατέστησε δυνατή τις πολυκυτταρικές μορφές ζωής. Η μεγαλύτερη πολυπλοκότητα και ποικιλομορφία τους δείχνει ότι οι ευκαρυώτες είναι μια νεότερη μορφή, που προέρχεται από τους παλαιότερους και απλούστερους προκαρυώτες.
Παρενθετικοί εισβολείς
Ο ευκαρυωτικός κυτταρικός μηχανισμός δίνει την τελική ένδειξη ότι υπήρχαν πρώτα οι προκαρυωτικοί. Αρκετά οργανίδια σε ευκαρυωτικά κύτταρα, ιδιαίτερα οι χλωροπλάστες και τα μιτοχόνδρια που είναι απαραίτητα για το μεταβολισμό, μοιάζουν έντονα με προκαρυωτικά. Έχουν το δικό τους δακτυλιοειδές DNA. Αναπαράγονται με δυαδική σχάση, όπως προκαρυωτικά κύτταρα. Συνθέτουν μερικές πρωτεΐνες ανεξάρτητα από τα κύτταρα που τις φιλοξενούν και έχουν ανεξάρτητα, προκαρυωτικά συστήματα μεταφοράς μεμβράνης. Η πιο πιθανή εξήγηση είναι ότι οι ευκαρυωτικοί είναι απόγονοι βακτηρίων και αρχαίων που συγκλίνουν σε μια συμβιωτική σχέση για να σχηματίσουν το πρωτότυπο του ευκαρυωτικού κυττάρου. Η βακτηριακή επικοινωνία μέσω ανίχνευσης απαρτίας μπορεί επίσης να είναι η θεμελιώδης συμπεριφορά που επέτρεψε την επικοινωνία εντός και μεταξύ ομάδων κυττάρων σε πολυκύτταρους οργανισμούς.