Science >> Wetenschap & Ontdekkingen >  >> Biologie

Waarom vermoeden biologen endosymbiose hebben geleid tot mitochondria vóór plastiden?

Biologen vermoeden dat endosymbiose aanleiding gaf tot mitochondria vóór Plastiden op basis van een combinatie van bewijs:

1. Fylogenetische analyse:

* Universele afkomst van mitochondria: Mitochondriën worden gevonden in bijna alle eukaryotische organismen, inclusief planten, dieren, schimmels en protisten. Dit suggereert een enkele oorsprongsgebeurtenis vroeg in de eukaryotische evolutie.

* Plastid Diversity: Plastiden daarentegen worden gevonden in een beperkter scala aan organismen, voornamelijk planten en algen. Dit suggereert meerdere onafhankelijke oorsprong van plastiden.

2. Structurele overeenkomsten:

* Mitochondria en bacteriën: Mitochondriën delen veel structurele en functionele overeenkomsten met bacteriën, waaronder een dubbel membraan, cirkelvormig DNA en ribosomen die lijken op bacteriële ribosomen. Dit ondersteunt hun oorsprong sterk van een overspoelde bacterie.

* plastiden en cyanobacteriën: Plastiden delen ook kenmerken met cyanobacteriën, zoals chlorofyl en thylakoïde membranen, die hun oorsprong ondersteunen van een fotosynthetische bacterie.

3. Evolutionaire overwegingen:

* Energieproductie: Mitochondria spelen een cruciale rol in cellulaire ademhaling en levert energie voor de cel. Hun aanwezigheid is essentieel voor de complexe metabole processen van eukaryoten.

* fotosynthese: Plastiden zijn verantwoordelijk voor fotosynthese, een proces dat later in de evolutie ontstond. Het vermogen om fotosynthetize is niet essentieel voor alle eukaryotische organismen, in tegenstelling tot de noodzaak van cellulaire ademhaling.

4. Evolutionaire paden:

* Mitochondriaal-eerste hypothese: Deze hypothese stelt voor dat de voorouderlijke eukaryote voor het eerst een mitochondrion-achtige voorouder heeft verworven en een heterotrofe eukaryote werd. Later verwierven sommige lijnen van deze eukaryote een plastide door secundaire endosymbiose.

* Plastid-eerste hypothese: Deze hypothese wordt minder ondersteund, omdat het de voorouderlijke eukaryote vereist om eerst een plastid te verwerven, en vervolgens op de een of andere manier de mitochondriale functie verwerft. Dit pad lijkt minder waarschijnlijk te wijten aan de essentiële aard van mitochondria voor energieproductie.

Samenvattend: Het bewijs suggereert dat mitochondriën meer universeel aanwezig zijn en een meer oude evolutionaire oorsprong bezitten dan plastiden. De primaire rol van mitochondriën in cellulaire ademhaling ondersteunt verder het idee dat ze zijn verkregen vóór plastiden. Hoewel de precieze opeenvolging van gebeurtenissen een gebied van actief onderzoek blijft, blijft de mitochondriaal-eerste hypothese het meest geaccepteerde model.