אילו עדויות מוכיחות פרוקריוטים שהיו קיימים לפני האוקריוטים?

בין פרוקריוטים לאאוקריוטים, איזה סוג של תאים מאמינים שהתפתחו קודם? מדענים הגיעו למסקנה שצורות חיים של פרוקריוטים קדמו לאוקריוטים המורכבים יותר. כל האורגניזמים על פני כדור הארץ מסווגים לשני סוגי תאים בסיסיים. "קרי" פירושו גרעין. "פרו" פירושו "לפני", ולפרוקריוטים יש DNA בטבעת צפה בחופשיות שאינה עטופה בגרעין. פירוש "האיחוד האירופי" הוא "נכון", ובאיקריוטים יש DNA מסודר בכרומוזומים ועטוף בגרעין. עדויות מאובנות מצביעות על כך שתאים פרוקריוטיים היו קיימים לראשונה על פני האדמה, לפני בואם של האאוקריוטים.

כשאתה חושב על מאובנים, אתה בטח חושב על קליפות ועצמות, אז זה עשוי להפתיע אותך לגלות שמיקרואורגניזמים מהווים בין רבע למחצית מכל המאובנים שתוארו אי פעם מדענים. למרות שחסרים להם שלדים, לכמה קבוצות של אורגניזמים חד תאיים יש חלקים קשים או מפרישים קליפות קשות וכך הם מופיעים ברשומת המאובנים. שיא זה הוא האינדיקציה הטובה ביותר לגילאים היחסיים של פרוקריוטים ואיקריוטים. המאובנים הפרוקריוטים העתיקים ביותר הם בני 3.5 מיליארד שנה, ואילו האיקריוטים העתיקים ביותר הם חדשים יחסית, לאחר שהתאבנו לראשונה לפני 1.5 מיליארד שנה בלבד.

פרוקריוטים כוללים שני תחומי חיים: ארכאה או ארכיבקטריה וחיידק או אבקטריה. תחומים אלה שונים זה מזה כמו שהם מקרי האקריוטים - הפרוטיסטים, הפטריות, הצמחים ובעלי החיים. ההבדל העצום הזה מצביע על כך ששניהם קווים עתיקים ביותר. הזמן האבולוציוני הדרוש לסטייה זו אומר שהוא חייב לקרות הרבה לפני שהאוקריוטים הופיעו בזירה.

תאים פרוקריוטים ואיקריוטים מתפקדים באופן דומה ועל ידי שימוש בתרכובות דומות, אולם האיקריוטים מורכבים מבחינה הרבה יותר, ובדרך כלל הרבה יותר גדולים, מאשר פרוקריוטים. שניהם משתמשים ב- DNA ו- RNA. הם מורכבים מאותם חלבונים ושומנים, וכולם משתמשים ב- ATP לאנרגיה. עם זאת, באיקריוטים יש ממברנות גרעיניות, אברונים, רכיבים מבניים פנימיים וכרומוזומים קשורים חלבונים. התאים שלהם נראים שונים מאוד מהמעטפות הארוזות, בעלות קשיות נוקשות, עם מעט מאוד מבנה פנים של עמיתיהם הפרוקריוטים. רמת הארגון הגבוהה בתאים אוקריוטיים מאפשרת מגוון גדול בהרבה בסוג התאים - חידוש שאפשר צורות חיים רב-תאיות. המורכבות והגיוון הרב יותר שלהם מצביעים על כך שהאיקריוטים הם צורה חדשה יותר, היורדת מהפרוקריוטים הוותיקים והפשוטים יותר.

מכונות סלולריות אוקריוטיות נותנות את הרמז האחרון שפרוקריוטים היו קיימים קודם. כמה אברונים בתאים אוקריוטיים, במיוחד הכלורופלסטים והמיטוכונדריה הדרושים לחילוף החומרים, דומים מאוד לפרוקריוטים. יש להם DNA משלהם דמוי טבעת. הם מתרבים על ידי ביקוע בינארי, כמו תאים פרוקריוטיים. הם מסנתזים כמה חלבונים באופן עצמאי מהתאים המאכלסים אותם, ויש להם מערכות העברת קרום עצמאיות דמויות פרוקריוט. ההסבר הסביר ביותר הוא שהאוקריוטים הם צאצאי החיידקים והארכאים שהתכנסו במערכת יחסים סימביוטית ויצרו אב-טיפוס לתא האוקריוטי. תקשורת חיידקית באמצעות חישת מניין עשויה להיות גם התנהגות היסוד שאפשרה תקשורת בתוך קבוצות תאים וביניהן באורגניזמים רב תאיים.