Millist tüüpi rakud on prokarüootide ja eukarüootide vahel kõigepealt arenenud? Teadlased on jõudnud järeldusele, et prokarüootide eluvormid eelnesid keerukamatele eukarüootidele. Kõik Maa organismid on liigitatud kahte põhilisse rakutüüpi. "Kary" tähendab tuuma. "Pro" tähendab "enne" ja prokarüootidel on DNA vabalt hõljuvas ringis, mis ei ole tuumas. "Eu" tähendab "tõsi" ja eukarüootidel on DNA paigutatud kromosoomidesse ja ümbritsetud tuuma. Fossiilsed tõendid näitavad, et prokarüootsed rakud eksisteerisid maa peal esmakordselt enne eukarüootide saabumist.
Mikroskoopilised jäänused
Fossiilidele mõeldes mõtlete tõenäoliselt kestadele ja luudele, nii et see võib teid üllatada et mikroorganismid moodustavad veerandi kuni poole kõigist fossiilidest, mida kunagi on kirjeldatud teadlased. Ehkki neil puudub luustik, on mõnel üherakuliste organismide rühmal kõvad osad või erituvad kõvad kestad ja nii ilmuvad need fossiilide arvestuses. See kirje näitab prokarüootide ja eukarüootide suhtelist vanust kõige paremini. Vanimad prokarüootsed fossiilid on 3,5 miljardit aastat, samas kui vanimad eukarüoodid on suhteliselt uustulnukad, olles fossiilunud esimest korda vaid 1,5 miljardit aastat tagasi.
Varajane lahknemine, iidsed jooned
Prokarüootid hõlmavad kahte eluvaldkonda: arheed ehk arheebakterid ja bakterid või eubakterid. Need domeenid erinevad üksteisest sama palju kui eukarüootidest - protistidest, seentest, taimedest ja loomadest. See tohutu erinevus näitab, et nad on mõlemad äärmiselt iidsed jooned. Selle lahknemise jaoks vajalik evolutsiooniaeg tähendab, et see pidi juhtuma tükk aega enne eukarüootide ilmumist lavale.
Laskumine mitmekesisusse
Prokarüootsed ja eukarüootsed rakud toimivad sarnaselt ja sarnaseid ühendeid kasutades, kuid siiski on eukarüoodid struktuurilt palju keerukamad ja tavaliselt palju suuremad kui prokarüootid. Mõlemad kasutavad DNA-d ja RNA-d. Need koosnevad samadest valkudest ja lipiididest ning kõik kasutavad energia saamiseks ATP-d. Ometi on eukarüootidel tuumamembraanid, organellid, sisemised struktuurikomponendid ja lõimitud, valkudega seotud kromosoomid. Nende rakud näevad välja väga erinevad prokarüootsete kolleegide kaootiliselt pakitud, jäikade seintega ümbristest, millel on väga väike sisemine struktuur. Eukarüootsete rakkude organiseerituse kõrge tase võimaldab rakutüübis palju suuremat mitmekesisust - see on uuendus, mis võimaldas mitmerakulisi eluvorme. Nende suurem keerukus ja mitmekesisus näitab, et eukarüoodid on uuem vorm, mis pärineb vanematest ja lihtsamatest prokarüootidest.
Vaheruumide sissetungijad
Eukarüootsed rakumehhanismid annavad lõpliku vihje prokarüootide olemasolu kohta kõigepealt. Mitmed eukarüootsete rakkude organellid, eriti ainevahetuseks vajalikud kloroplastid ja mitokondrid, sarnanevad tugevalt prokarüootidega. Neil on oma rõngataoline DNA. Nad paljunevad binaarse lõhustumise teel, nagu prokarüootsed rakud. Nad sünteesivad mõnda valku neid majutavatest rakkudest sõltumatult ja neil on sõltumatud prokarüootilaadsed membraanitranspordisüsteemid. Kõige tõenäolisem seletus on see, et eukarüoodid on bakterite ja arheede järeltulijad, kes ühinesid sümbiootilises suhtes, moodustades eukarüootse raku prototüübi. Bakterite vaheline kvoorumeele kaudu toimuv suhtlus võib olla ka põhiline käitumine, mis võimaldas suhelda mitmerakuliste organismide rakurühmades ja nende vahel.