Революционно откритие: Ето как се появиха сложните еукариоти!

Революционно откритие: Ето как се появиха сложните еукариоти!

В новаторско проучване изследователи от Майнц, Валенсия, Мадрид и Цюрих са придобили важна информация за формирането на еукариотите. как presse.uni-mainz.de докладвани, учените се фокусираха върху разбирането на еволюцията на сложни клетки, които формират основата на видове като гъби, растения и животни.

Ранните форми на живот са били ограничени до прокариотни клетки, които са имали генетичен материал, плаващ наоколо в цитоплазмата. За разлика от тях, еукариотите имат клетъчно ядро ​​и множество органели, които позволяват сложна клетъчна структура. Образуването на тези сложни клетки се обяснява с ендосимбионтната теория, която постулира, че еукариотите са възникнали чрез симбиоза между бактерии и археи.

Еволюционни преходи и генен растеж

Централен аспект на изследването е липсата на еволюционни междинни звена между прокариоти и еукариоти. Резултатите са публикувани в известното научно списание PNAS, като изследователите са използвали количествени методи за анализ на растежа и еволюцията на гените.

Първоначално те наблюдават равномерен растеж на гените, кодиращи протеини, последван от напрежение, което се появява, докато гените продължават да растат. Оказва се, че еволюцията е интегрирала некодиращи региони в генния план, за да подпомогне растежа на гените. Интересното е, че средната дължина на протеина е в застой на около 500 аминокиселини, докато гените все още могат да растат експоненциално. Критичен еволюционен преход е датиран преди 2,6 милиарда години.

Тези констатации за растежа на гените са важни не само за биологията, но имат значение и за други научни дисциплини. Развитието на еукариотната клетка постави основата за развитието на многоклетъчните организми и сексуалността.

Ролята на ендосимбиозата

В допълнение към еволюционното развитие е важно да се вземе предвид ролята на ендосимбиозата. как bio.libretexts.org /20%3A_Phylogenies_and_the_History_of_Life/20.03%3A_Perspectives_on_the_Phylogenetic_Tree/20.3C%3A_Endosymbiotic_Theory_and_the_Evolution_of_Eukaryotes), хоризонтален трансфер на гени (HGT) може да възникне чрез сливане на геном по време на ендосимбиоза между различни видове. Този процес доведе до създаването на клетки с гени и от двата организма, което би могло да обясни придобиването на митохондрии и хлоропласти.

Все още обаче има дебати сред учените относно произхода на клетъчното ядро. Митохондриалната ДНК идва от кръгови геноми на така наречените „уловени“ бактерии и се унаследява само по майчина линия. Няколко хипотези за произхода на еукариотите и клетъчното ядро ​​се конкурират, включително хипотезата, че прокариотите са произвели допълнителна мембрана около бактериалните хромозоми.

Въпросът дали клетъчното ядро ​​се е появило първо или едва след сливане с бактерии остава открит и изисква допълнителни изследвания. Всички хипотези могат да бъдат тествани и изискват допълнителни експерименти, за да се определи коя е най-добре подкрепена от данни.

Предвид допълващите се подходи на еволюционните биолози, компютърните биолози и физиците, изследването показва потенциала на интердисциплинарното сътрудничество в науката и подчертава сложността на еволюцията на живота на Земята.