Endosümbiootiline teooria on aktsepteeritud mehhanism eukarüootsete rakkude moodustamiseks arenenud prokarüootsetest rakkudest. See hõlmab kahe raku vahelist koostööd, mis võimaldab mõlemal ellu jääda - ja viis lõpuks kogu Maakera elu arenguni.
Endosümbiootilise teooria ajalugu
Esmakordselt tegi ettepaneku Bostoni ülikooli bioloog Lynn Margulis 1960. aastate lõpus tegi Endosymbionti teooria ettepaneku, et eukarüootne rakk olid tegelikult primitiivsed prokarüootsed rakud, mida oli haaranud erinev, suurem prokarüootne rakk.
Margulise teooria oli omaksvõtmise aeglane, seistes esialgu naeruvääristatuna tavabioloogias. Margulis ja teised teadlased jätkasid selleteemalist tööd ja nüüd on tema teooria bioloogilistes ringides aktsepteeritud norm.
Margulis eukarüootsete rakkude päritolu uurides uuris ta andmeid prokarüootide, eukarüootide ja organellide kohta, pakkudes lõpuks välja sarnasused prokarüootid ja organellid koos nende ilmumisega fossiilide registrisse seletati kõige paremini nn endosümbioosiga (mis tähendab "koostööd teha" sees. ")
Kas suurem rakk pakkus kaitset väiksematele rakkudele või väiksemad rakud pakkusid energiat suuremale rakule, tundus see paigutus olevat vastastikku kasulik kõigile prokarüootidele.
Kuigi see tundus alguses kaugelt toodud idee, on selle varundamiseks vajalikud andmed vaieldamatud. Organellid, mis tundusid olevat nende enda rakud, hõlmavad mitokondrid ja fotosünteetilistes rakkudes kloroplast. Mõlemal neil organellidel on oma DNA ja oma ribosoomid mis ei ühti ülejäänud lahtriga. See näitab, et nad saaksid iseseisvalt ellu jääda ja paljuneda.
Tegelikult on kloroplasti DNA väga sarnane fotosünteesivate bakteritega, mida nimetatakse tsüanobakteriteks. Mitokondrites sisalduv DNA sarnaneb kõige sagedamini tüüfust põhjustavate bakterite omadega.
Enne kui need prokarüootid suutsid endosümbioosi läbida, pidid nad kõigepealt saama kolooniaorganismideks. Kolooniaorganismid on prokarüootsete üherakuliste organismide rühmad, kes elavad teiste üherakuliste prokarüootide läheduses.
Eelis kolooniale
Ehkki üksikud üherakulised organismid jäid eraldi ja võisid iseseisvalt ellu jääda, oli teiste prokarüootide läheduses elamiseks mingisugune eelis. Kas see oli kaitsefunktsioon või viis rohkem energiat saada, peab kolonialism olema mingil viisil kasulik kõigi koloonias osalevate prokarüootide jaoks.
Kui need üherakulised elusad asjad olid üksteisele piisavalt lähedal, asusid nad oma sümbiootilisest suhtest ühe sammu edasi. Suurem üherakuline organism haaras teisi, väiksemaid üherakulisi organisme. Sel hetkel polnud nad enam iseseisvad kolooniaorganismid, vaid olid hoopis üks suur rakk.
Kui suurem rakk, mis oli neelanud väiksemad rakud, hakkas jagunema, tehti sisemiste väiksemate prokarüootide koopiad ja edastati tütarrakkudele.
Lõpuks kohanesid väiksemateks prokarüootideks, mis olid neelatud, ja kujunes välja osaks organellideks, millest me tänapäeval teame, eukarüootsetes rakkudes nagu mitokondrid ja kloroplastid.
Muud organellid
Neist esimestest organellidest tekkisid lõpuks ka muud organellid, sealhulgas tuum, kus asub eukarüootses olev DNA, endoplasmaatiline retikulum ja Golgi aparaat.
Kaasaegses eukarüootses rakus tuntakse neid osi membraaniga seotud organellidena. Neid ei esine endiselt prokarüootsetes rakkudes nagu bakterid ja arhaea, kuid neid leidub kõigis Eukarya domeeni alla klassifitseeritud organismides.