Science >> Wetenschap & Ontdekkingen >  >> Biologie

Waarom geloven wetenschappers dat mitochondriën misschien zijn geëvolueerd uit bacteriën?

Wetenschappers zijn van mening dat mitochondriën mogelijk zijn geëvolueerd uit bacteriën op basis van verschillende belangrijke bewijsstukken:

1. Overeenkomsten in structuur en functie:

* Grootte en vorm: Mitochondriën zijn vergelijkbaar in grootte en vorm als sommige bacteriën.

* Dubbel membraan: Zowel mitochondriën als bacteriën hebben een dubbel membraan, dat uniek is voor deze entiteiten.

* Circulair DNA: Mitochondria bezitten hun eigen cirkelvormige DNA, vergelijkbaar met bacteriën, verschillend van het nucleaire DNA van de cel.

* ribosomen: Mitochondriën hebben hun eigen ribosomen, die kleiner zijn en meer vergelijkbaar zijn met bacteriële ribosomen dan die in eukaryotische cellen.

* Metabole processen: Mitochondriën zijn verantwoordelijk voor cellulaire ademhaling, waarbij ATP wordt geproduceerd, een proces vergelijkbaar met energieproductie in bepaalde bacteriën.

2. Endosymbiotische theorie:

* Deze theorie, voorgesteld door Lynn Margulis, suggereert dat mitochondriën oorspronkelijk vrij levende bacteriën waren die door een grotere cel werden overspoeld.

* In plaats van te worden verteerd, vestigden de bacteriën een symbiotische relatie met de gastheercel, die energie bieden in ruil voor bescherming en hulpbronnen.

* Na verloop van tijd verloren de bacteriën een deel van hun onafhankelijkheid en werden ze geïntegreerd in de gastheercel als mitochondria.

3. Evolutionair bewijs:

* Fylogenetische analyse: Genetische analyse van mitochondriaal DNA onthult een nauwe relatie tussen mitochondriën en bepaalde bacteriën, met name alfa-proteobacteriën.

* Fossiel bewijs: Sommige oude fossielen tonen bewijs van vroege eukaryotische cellen met bacterieachtige structuren die lijken op mitochondriën.

4. Experimentele ondersteuning:

* genetische manipulatie: Onderzoekers hebben met succes bacteriën ontworpen met specifieke mitochondriale genen, die de functionele compatibiliteit tussen de twee aantonen.

* simulaties: Computermodellen die de evolutie van mitochondriën uit bacteriën simuleren, hebben aangetoond dat een dergelijke overgang aannemelijk is.

Samenvattend, de opvallende overeenkomsten in structuur, functie en genetische samenstelling tussen mitochondriën en bacteriën, gekoppeld aan het ondersteunende bewijs uit evolutionaire analyse, fossiele records en experimentele studies, suggereren sterk dat mitochondria zijn geëvolueerd uit bacteriën door een proces van endosymbiose.

Deze theorie wordt algemeen aanvaard in de wetenschappelijke gemeenschap en biedt een dwingende verklaring voor de oorsprong van mitochondria.