แกนหลักของโลกและนิวเคลียสของเซลล์ - สิ่งที่เป็นธรรมดา?

แกนหลักของโลกและนิวเคลียสของเซลล์ – สิ่งที่เป็นธรรมดา?

อเล็กซานเด Vladimirovich Markov,
ศาสตราจารย์ด้านชีววิทยา, นักวิจัยอาวุโส, สถาบันโบราณคดี, สถาบันวิทยาศาสตร์รัสเซีย
"นิเวศวิทยาและชีวิต" № 9, 2010

ชะตากรรมของชีวิตบนโลกถูกตัดสินประมาณ 2.6 พันล้านปีก่อน วิกฤตด้านสิ่งแวดล้อมที่ยิ่งใหญ่ที่สุดใกล้เคียงกับการก้าวกระโดดที่สำคัญของวิวัฒนาการ หากเกิดภัยพิบัติขึ้นเล็กน้อยดาวเคราะห์อาจยังคงไม่มีชีวิตอยู่ตลอดไป ถ้ามันอ่อนแอลง – บางทีแบคทีเรียก็ยังคงเป็นสิ่งเดียวที่อาศัยอยู่ในโลกนี้ …

การปรากฏตัวของยูคาริโอทเซลล์ที่มีชีวิตเป็นนิวเคลียสเป็นเหตุการณ์ที่สำคัญที่สุดเป็นอันดับสอง (หลังจากการเกิดของตัวเอง) เหตุการณ์วิวัฒนาการทางชีวภาพ เกี่ยวกับเวลาวิธีการและเหตุผลเซลล์นิวเคลียสปรากฏและจะมีการกล่าวถึง

ชีวิตบนโลกมาไกลจากเซลล์ที่มีชีวิตแรกสู่สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมและมนุษย์ บนเส้นทางนี้มีเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นในยุคก่อน ๆ การค้นพบที่ยอดเยี่ยมและการประดิษฐ์อันชาญฉลาดมากมาย ที่หนึ่งที่สำคัญที่สุด? บางทีการก่อตัวของสมองมนุษย์หรือการเกิดขึ้นของสัตว์บนบก? หรือบางทีการปรากฏตัวของสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์? นักวิทยาศาสตร์ที่นี่เกือบจะเป็นเอกฉันท์: ความสำเร็จที่ยิ่งใหญ่ที่สุดของวิวัฒนาการคือวิวัฒนาการของเซลล์ชนิดใหม่ที่มีนิวเคลียสโครโมโซม vacuoles และอวัยวะอื่น ๆ ซึ่งเราจำชื่อโรงเรียนได้ยากที่จะออกเสียงได้ยากเซลล์ที่ร่างกายของเราถูกสร้างขึ้น

ตอนแรกเซลล์แตกต่างกันอย่างสิ้นเชิง พวกเขาไม่มีนิวเคลียสไม่มี vacuoles หรือ "อวัยวะ" อื่น ๆ และโครโมโซมเป็นเพียงคนเดียวและมีรูปร่างของแหวน จนถึงทุกวันนี้เซลล์แบคทีเรีย – คนแรกที่อาศัยอยู่ในโลก – ถูกสร้างขึ้น ระหว่างเซลล์หลักและทันสมัยเพิ่มขึ้น – นรกมีขนาดใหญ่กว่าระหว่างแมงกะพรุนกับมนุษย์ ธรรมชาติจัดการเพื่อเอาชนะได้อย่างไร?

โลกแบคทีเรีย

พันล้านปีหรือมากกว่านั้นโลกเป็นดินแดนของแบคทีเรีย มีอยู่ในหินตะกอนที่เก่าแก่ที่สุดของเปลือกโลก (อายุของพวกเขาคือ 3.5 พันล้านปี) ยังคงพบสาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงินหรือไซยาโนแบคทีเรีย สิ่งมีชีวิตด้วยกล้องจุลทรรศน์เหล่านี้กำลังเฟื่องฟูในวันนี้ กว่าพันล้านปีพวกเขาไม่ได้เปลี่ยนไปมากนัก พวกเขาเป็นผู้วาดน้ำในทะเลสาบและบ่อที่มีสีเขียวอมฟ้าสดใสแล้วพวกเขาก็บอกว่า "บุปผาน้ำ" สาหร่ายสีเขียวแกมเขียวไม่มีความหมายดั้งเดิมของเชื้อแบคทีเรีย นับตั้งแต่การเกิดของชีวิตจนถึงการปรากฏตัวของ cyanobacteria ซึ่งมีแนวโน้มที่จะมีวิวัฒนาการไปถึงหลายล้านปี แต่น่าเสียดายที่ไม่มีร่องรอยของยุคโบราณเหล่านั้นในเปลือกโลกได้รอด: เวลาที่ปราศจากความเมตตาและ cataclysms ธรณีวิทยาทำลายทำลายในลำไส้ร้อนหินตะกอนทั้งหมด,เกิดขึ้นในหลายร้อยล้านปีแรกของโลก

แบคทีเรียไซยาโนแบคทีเรียไม่ใช่สิ่งมีชีวิตโบราณเท่านั้น แต่ยังสมควรได้รับ พวกเขา "คิดค้น" คลอโรฟิลล์และการสังเคราะห์แสง เป็นเวลาหลายล้านปีการทำงานที่ไม่เด่นของพวกเขาค่อยๆเติมเต็มท้องทะเลและบรรยากาศด้วยออกซิเจนซึ่งทำให้รูปลักษณ์ของพืชและสัตว์มีความเป็นไปได้ ตอนแรกออกซิเจนทั้งหมดไปออกซิไดซ์เหล็กที่ละลายในมหาสมุทร เหล็กออกซิไดซ์ตกตะกอน: เป็นแหล่งสะสมแร่เหล็กที่ใหญ่ที่สุด เฉพาะเมื่อเหล็ก "เสร็จสิ้น" ออกซิเจนก็เริ่มสะสมในน้ำและเข้าสู่ชั้นบรรยากาศ

อย่างน้อยพันล้านปีแบคทีเรียไซยาโนแบคทีเรียเป็นเจ้าของที่ไม่มีการแบ่งแยกของโลกและเกือบจะอาศัยอยู่ในนั้น ด้านล่างของมหาสมุทรถูกปกคลุมด้วยพรมสีฟ้าสีเขียว แบคทีเรียชนิดอื่น ๆ อาศัยอยู่ในพรมเหล่านี้ ได้แก่ เสื่อไซยาโนแบคทีเรียและคนสีฟ้า – เขียว ทั้งหมดได้รับการปรับตัวให้เข้ากันได้ดีกับสภาพแวดล้อมที่เลวร้ายของมหาสมุทรยุคดึกดำบรรพ์ ในเวลานั้นยุคโบราณ (archaea) – มันร้อนมาก ๆ บนโลก บรรยากาศที่อุดมไปด้วยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์สร้างบรรยากาศเรือนกระจกที่มีประสิทธิภาพ ด้วยเหตุนี้ในตอนท้ายของยุคมหาสมุทรมหาสมุทรร้อนถึง 50-60 องศาเซลเซียสการละลายในน้ำคาร์บอนไดออกไซด์กลายเป็นกรด น้ำร้อนที่เป็นกรดถูกฉายรังสีอัลตราไวโอเลตอย่างหนัก (หลังจากที่โลกยังไม่มีบรรยากาศสมัยใหม่พร้อมกับโล่ประหยัดโอโซน) นอกจากนี้จำนวนมากของเกลือโลหะหนักที่เป็นพิษถูกละลายในน้ำ การปะทุของภูเขาไฟการปล่อยเถ้าและก๊าซความผันผวนของสภาวะแวดล้อมที่รุนแรงซึ่งทั้งหมดนี้ไม่ได้ช่วยลดความยุ่งยากในการดำรงชีวิตของชาวโลกแรกของโลก

ชุมชนแบคทีเรียที่พัฒนาขึ้นในสภาพแวดล้อมที่ไม่เอื้ออำนวยเหล่านี้มีความยืดหยุ่นและยืดหยุ่นอย่างไม่น่าเชื่อ ด้วยเหตุนี้การวิวัฒนาการของพวกเขาช้ามาก พวกเขาปรับตัวเข้ากับเกือบทุกอย่างแล้วและพวกเขาก็ไม่จำเป็นต้องปรับปรุง เพื่อให้ชีวิตบนโลกเริ่มพัฒนาและกลายเป็นความซับซ้อนมากขึ้นจำเป็นต้องเกิดภัยพิบัติ จำเป็นที่จะต้องทำลายโลกของแบคทีเรียที่อ่อนล้าซึ่งดูเหมือนนิรันดร์และทำลายไม่ได้เพื่อที่จะเพิ่มพื้นที่ใช้สอยให้กับสิ่งใหม่ ๆ

ภัยพิบัติจากดาวเคราะห์ – การก่อตัวของแกนหลักของโลก

การปฏิวัติที่รอคอยมานานซึ่งทำให้เกิดความซบเซาที่เอ้อระเหยและนำชีวิตออกจาก "อับจน" แบคทีเรียซึ่งเกิดขึ้นเมื่อ 2.7-2.5 พันล้านปีก่อนในตอนท้ายของยุคอาร์เชอร์ นักธรณีวิทยาชาวรัสเซีย O. G.Sorokhtin และ S. A. Ushakov ผู้เขียนทฤษฎีทางกายภาพใหม่ล่าสุดในการพัฒนาโลกคำนวณว่าในขณะนี้ดาวเคราะห์ของเราได้รับการเปลี่ยนแปลงที่ใหญ่และน่าหดหู่มากที่สุดในประวัติศาสตร์ของทั้งโลก

ตามสมมติฐานของพวกเขาสาเหตุของความหายนะคือการปรากฏตัวของแกนเหล็กบนดาวเคราะห์ของเรา จากช่วงเวลาแห่งการก่อตัวของโลกจนถึงตอนปลายของ Archaean ส่วนผสมเหล็กและออกไซด์ไบวาเลนซ์ (FeO) หลอมรวมอยู่ในชั้นบนของเสื้อคลุม ประมาณ 2.7 พันล้านปีก่อนมวลของสารละลายนี้เกินเกณฑ์บางอย่างหลังจากที่ของเหลวที่มีความหนืดสูงสีแดงร้อนตัวอักษร "ตกลง" ไปยังศูนย์กลางของโลกแทนที่แกนหลักของมันเบาจากที่นั่น การเคลื่อนไหวอันยิ่งใหญ่เหล่านี้ของมวลมหาศาลของสสารในส่วนลึกของดาวเคราะห์แตกและบดขยี้เปลือกผิวของมัน – เปลือกโลก ภูเขาไฟปะทุขึ้นทุกแห่ง ทวีปโบราณได้ใกล้ชนและรวมเข้ากับ Monoguyu แห่งเดียวในทวีปเดียวซึ่งอยู่เหนือสถานที่ซึ่งเหล็กเหลวไหลเข้าสู่ภายในของดาวเคราะห์ โขดหินที่ลึกลงไปในผิวปฏิกิริยาทางเคมีกับคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศและในไม่ช้าก็เกือบจะไม่มีก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่ตกค้างอยู่ในชั้นบรรยากาศผลกระทบจากภาวะเรือนกระจกอ่อนแอลงมากขึ้นซึ่งนำไปสู่ความเย็นที่อุณหภูมิลดลงจาก + 60 ° C ถึง +6 ความเป็นกรดของน้ำทะเลลดลงอย่างฉับพลันและลดลงอย่างรวดเร็ว

มันเป็นภัยพิบัติที่ยิ่งใหญ่ที่สุด แต่ถึงแม้เธอจะไม่สามารถทำลาย cyanobacteria ได้ พวกเขารอดพ้นแม้ว่าพวกเขาจะแน่นจริงๆ การหายตัวไปของบรรยากาศของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์หมายถึงความหิวโหยอย่างรุนแรงเนื่องจากไซยาโนแบคทีเรียเช่นพืชที่สูงขึ้นใช้ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เป็นวัตถุดิบในการสังเคราะห์สารอินทรีย์ เสื่อแบคทีเรียจะลดลง จากพรมสีน้ำเงินที่เป็นรูปธรรมซึ่งล้างก้นทะเลมีเรื่องที่สนใจ โลกแบคทีเรียไม่ตาย แต่ถูกทารุณไม่ดีมีปรากฏ "หลุม" และ "ช่องว่าง" อยู่ในนั้น มันอยู่ใน "ช่องว่าง" และ "หลุม" ของโลกโบราณว่าสิ่งมีชีวิตแรกที่มีโครงสร้างพื้นฐานที่แตกต่างกันเกิดขึ้นในสมัยโบราณที่ – ซับซ้อนมากขึ้นและสมบูรณ์แบบเซลล์เดียวสิ่งมีชีวิตที่จะกลายเป็นเจ้าของใหม่ของดาวเคราะห์

ลักษณะของเซลล์นิวเคลียส

เซลล์แบคทีเรียเป็นสิ่งมีชีวิตที่ซับซ้อน แต่เซลล์ของสิ่งมีชีวิตที่สูงขึ้นเช่นพืชสัตว์เห็ดและแม้กระทั่งสิ่งที่เรียกว่าโปรโตซัว (amoebae, infusoria) มีความซับซ้อนมากขึ้นเซลล์แบคทีเรียไม่มีนิวเคลียสหรืออวัยวะภายในอื่น ๆ ล้อมรอบด้วยเมมเบรน ดังนั้นแบคทีเรียจึงเรียกว่า "prokaryotes" (ซึ่งในภาษากรีกหมายถึง "pre-nuclear") ในเซลล์ที่สูงขึ้นเซลล์มีนิวเคลียสล้อมรอบด้วยซองจดหมายสองชั้น (เพราะฉะนั้นชื่อ "ยูคาริโอท" นั่นคือมีนิวเคลียสเด่นชัด) เช่นเดียวกับ "อวัยวะภายใน" สิ่งที่สำคัญที่สุดคือ mitochondria (สถานีพลังงานประหลาด) ไมโตคอนเดรียทำลายสารอินทรีย์ต่อคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำโดยใช้ออกซิเจนเป็นตัวออกซิไดซ์ เราหายใจโดยเฉพาะเพื่อให้ mitochondria ของเซลล์ของเรามีออกซิเจน นอกจาก mitochondria แล้วอวัยวะที่สำคัญที่สุดของเซลล์ยูคาริโอตคือ plastids (chloroplasts) ซึ่งใช้สำหรับการสังเคราะห์แสงซึ่งพืชมีเพียงชนิดเดียวเท่านั้น

แต่สิ่งที่สำคัญที่สุดในเซลล์ยูคาริโอตคือนิวเคลียสของมัน ข้อมูลหลักที่เก็บข้อมูลทางพันธุกรรมที่บันทึกไว้ในภาษาสี่ตัวอักษรของรหัสพันธุกรรมในโมเลกุลดีเอ็นเอ แบคทีเรียแน่นอนมีดีเอ็นเอซึ่งเป็นโมเลกุลเดียวในรูปของวงแหวนที่มียีนทั้งหมดของแบคทีเรียประเภทนี้ แต่ดีเอ็นเอของแบคทีเรียอยู่ในสภาพแวดล้อมภายในของเซลล์ – ใน cytoplasm ของมันซึ่งการเผาผลาญอาหารที่ใช้งานจะเกิดขึ้นนั่นหมายความว่าสภาพแวดล้อมของโมเลกุลที่มีค่าใกล้เคียงกับโรงงานผลิตสารเคมีหรือห้องปฏิบัติการของนักเล่นแร่แปรธาตุซึ่งมีสารหลายชนิดนับร้อยนับพันปรากฏและหายไปทุกๆวินาที แต่ละคนอาจมีผลต่อข้อมูลทางพันธุกรรมเช่นเดียวกับกลไกโมเลกุลที่อ่านข้อมูลนี้และนำมาสู่ชีวิต ในสภาพ "สกปรก" เช่นนี้การสร้าง "ระบบบริการ" ที่มีประสิทธิภาพและเชื่อถือได้ไม่ใช่เรื่องง่าย – จัดเก็บอ่านอ่านและทำดีเอ็นเอ มันยิ่งยากที่จะสร้างกลไกโมเลกุลที่ "ชาญฉลาด" (ตามสถานการณ์) จะควบคุมการทำงานของระบบดังกล่าว

นี่คือความหมายที่ยิ่งใหญ่ของการแยกนิวเคลียสของเซลล์ ยีนได้รับการแยกได้อย่างน่าเชื่อถือจาก cytoplasm ด้วยเคมีที่ทำให้เกิดการชุ่มชื้น ตอนนี้ก็เป็นไปได้ที่จะสร้างระบบการควบคุมที่มีประสิทธิภาพใน "บรรยากาศสงบ" และมันก็เปิดออกที่มีชุดเดียวกันของยีนเซลล์สามารถทำงานแตกต่างกันมากในเงื่อนไขที่แตกต่างกัน

เป็นที่รู้จักกันดีหนังสือเล่มเดียวกันสามารถอ่านได้ในรูปแบบต่างๆ (โดยเฉพาะถ้าหนังสือดี) ขึ้นอยู่กับการเตรียมอารมณ์และสถานการณ์ชีวิตผู้อ่านจะพบสิ่งหนึ่งในหนังสือเป็นครั้งแรกและหลังจาก rereading มันหลังจากปีก็ค่อนข้างอื่น เช่นเดียวกับของจีโนมยูคาริโอตขึ้นอยู่กับเงื่อนไขที่เป็น "อ่าน" ในรูปแบบที่แตกต่างกันและเซลล์ที่พัฒนาขึ้นจากการ "อ่าน" นี้ยังแตกต่างกัน ดังนั้นกลไกของความแปรปรวนปรับตัวที่ไม่ใช่พันธุกรรม "สิ่งประดิษฐ์" ซึ่งเพิ่มขึ้นอย่างมากความมั่นคงและความมีชีวิตของสิ่งมีชีวิตที่ปรากฏ

หากไม่มีระบบควบคุมยีนนี้สัตว์และพืชหลายเซลล์จะไม่ปรากฏตัว แท้จริงสาระสำคัญของสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์อยู่ที่ความจริงที่ว่าเซลล์ที่เหมือนกันทางพันธุกรรมขึ้นอยู่กับสภาวะต่างๆจะแตกต่างกันไปพวกเขาใช้เวลาในการปฏิบัติหน้าที่ต่างๆสร้างเนื้อเยื่อต่างๆและอวัยวะต่าง ๆ Prokaryotes (แบคทีเรีย) ไม่สามารถทำตามหลักการนี้ได้

วิธีการปรับตัวให้เข้ากับสภาวะการเปลี่ยนแปลงของแบคทีเรีย? พวกเขาได้อย่างรวดเร็วเปลี่ยนและแลกเปลี่ยนยีนกับแต่ละอื่น ๆ ส่วนใหญ่ของพวกเขากำลังจะตาย แต่เนื่องจากมีแบคทีเรียจำนวนมากมีโอกาสที่หนึ่งใน mutants จะทำงานได้ในเงื่อนไขใหม่ วิธีการนี้เชื่อถือได้ แต่สิ้นเปลืองอย่างสิ้นเปลือง และที่สำคัญที่สุด – การหยุดชะงัก ด้วยกลยุทธ์ดังกล่าวไม่มีเหตุผลที่จะทำให้เกิดความซับซ้อนและปรับปรุง แบคทีเรียไม่สามารถเจริญได้นั่นคือเหตุผลที่แบคทีเรียสมัยใหม่แทบจะไม่แตกต่างจากคนที่เป็นลางสังหรณ์

ร่องรอยของการปรากฏตัวของยูคาริโอตจะพบได้ในหินตะกอนประมาณ 2.7 พันล้านปี นี่คือช่วงเวลาที่โลกได้สร้างแกนเหล็ก เห็นได้ชัดว่าภัยพิบัติซึ่งเกือบจะทำลายโลกของเชื้อแบคทีเรียทำให้ชีวิตในโลกอย่างจริงจังคิดหาวิธีการใหม่ ๆ ที่ดีกว่าในการปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อมที่เปลี่ยนแปลงไป ชีวิตไม่สามารถยืนนิ่งได้ถึงวาระตลอดไป ดังนั้นการปรากฏตัวของแกนโลกอาจเป็นสาเหตุของการปรากฏตัวของนิวเคลียสของเซลล์

ปาฏิหาริย์ในการบูรณาการหรือทีมงานสามารถเป็นตัวเดียวได้หรือไม่?

ย้อนกลับไปเมื่อต้นศตวรรษที่ 20 นักวิทยาศาสตร์สังเกตเห็นว่า plastids และ mitochondria มีลักษณะคล้ายคลึงกันในโครงสร้างของแบคทีเรีย เกือบศตวรรษเดินเข้าไปในชุดของข้อเท็จจริงและหลักฐาน แต่ตอนนี้ก็สามารถพิจารณาจัดตั้งขึ้นอย่างมั่นคงว่าเซลล์ eukaryotic เป็นผลมาจากการอยู่ร่วมกัน (symbiosis) ของเซลล์แบคทีเรียที่แตกต่างกันหลาย

กับ plastids และ mitochondria ในความเป็นจริงทุกอย่างชัดเจนเมื่อนานมาแล้ว อวัยวะเหล่านี้ "" ของเซลล์ที่เป็นยูคาริโอทมีดีเอ็นเอของตัวเอง – เหมือนกับแบคทีเรียพวกเขาคูณด้วยตัวเองในเซลล์เจ้าภาพเพียงแค่หารด้วยครึ่งหนึ่งเช่นเดียวกับที่ใช้กันทั่วไปใน prokaryotes พวกเขาไม่เคยเกิดขึ้นอีก "จากอะไร" โดยข้อบ่งชี้ทั้งหมดพวกเขาเป็นแบคทีเรียที่แท้จริงที่สุด และคุณก็สามารถพูดได้อย่างตรงไปตรง ๆ ว่า: mitochondria คล้ายคลึงกับ alpha-proteobacteria และ plastid ก็คุ้นเคยกับไซยาโนแบคทีเรียอยู่แล้ว "การประดิษฐ์" คลอโรฟิลล์และการสังเคราะห์แสงไม่เคยมีการ "พบ" กับใครเลยจนถึงทุกวันนี้การกลายเป็นเซลล์ภายในเซลล์ที่สำคัญของเซลล์พืชทำให้พวกเขาอยู่ภายใต้การควบคุมของการสังเคราะห์แสงบนดาวเคราะห์ และเกือบทั้งหมดผลิตอินทรียวัตถุและออกซิเจน!)

แต่เซลล์เจ้าบ้านมาจากไหน? สิ่งที่จุลินทรีย์เป็น "บรรพบุรุษ" ของเธอ? เป็นเวลานานในหมู่แบคทีเรียที่มีชีวิตผู้สมัครสำหรับบทบาทนี้ไม่สามารถพบได้ ความจริงก็คือยีนที่มียูคาริโอตล้อมรอบอยู่ในนิวเคลียสของเซลล์มีความแตกต่างกันอย่างมากในโครงสร้างของมันจากยีนของแบคทีเรียส่วนใหญ่: ประกอบด้วย "ความหมาย" หลายชิ้นแยกจากกันโดยส่วน DNA ยาว "ไม่มีความหมาย" หากต้องการ "อ่าน" ยีนดังกล่าวชิ้นส่วนทั้งหมดของมันจะต้อง "ตัด" และ "กาวติดกัน" อย่างระมัดระวังแบคทีเรียปกติไม่มีอะไรที่เป็นประโยชน์

ที่แปลกใจของนักวิทยาศาสตร์โครงสร้างของ eukaryotic ของจีโนมตลอดจนคุณลักษณะที่เป็นเอกลักษณ์เฉพาะอื่น ๆ ของยูคาริโอตพบได้ในกลุ่มที่มีความผิดปกติและลึกลับที่สุดของสิ่งมีชีวิต prokaryotic – archaebacteria สิ่งมีชีวิตเหล่านี้ทนได้อย่างไม่น่าเชื่อ: พวกเขายังสามารถอาศัยอยู่ในน้ำเดือดของแหล่งความร้อนใต้พิภพ อุณหภูมิที่เหมาะสมสำหรับชีวิตอยู่ในช่วง + 90-110 องศาเซลเซียสและที่ + 80 องศาเซลเซียสพวกเขาเริ่มตรึงแล้ว

ตอนนี้นักวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่เชื่อว่าเซลล์ของยูคาริโอตนั้นเป็นผลมาจากการที่แบคทีเรียชนิดนี้บางชนิดสามารถปรับตัวให้เข้ากับชีวิตในน้ำที่มีกรดและน้ำร้อนได้จากเซลล์แบคทีเรียที่มีอยู่ภายในเซลล์

ผู้เชี่ยวชาญมาเป็นเวลานานไม่เข้าใจว่า archaebacteria สามารถ "กลืน" ผู้อยู่ร่วมในอนาคตของพวกเขาอย่างไรได้เพราะ prokaryotes ไม่สามารถกลืนอนุภาคขนาดใหญ่ได้ แต่เมื่อเร็ว ๆ นี้ parasitism ภายในเซลล์ได้รับการค้นพบในแบคทีเรีย ปรากฎว่าจุลินทรีย์บางชนิดสามารถทำรูในผนังเซลล์ของแบคทีเรียชนิดอื่น ๆ และเข้าไปใน cytoplasm ได้ บางทีนี่อาจเป็นวิธีที่ plastids และ mitochondria ในอนาคตสามารถเจาะเข้าไปในเซลล์เจ้าบ้านได้?

การได้มาของเพื่อนร่วมห้องภายในเซลล์ทำให้เกิดความจริงที่ว่าหลาย ๆ จีโนมต่าง ๆ ปรากฏตัวขึ้นในเซลล์เดียวกัน พวกเขาจำเป็นต้องได้รับการจัดการอย่างใด การสร้างศูนย์เซลล์ชั้นนำดังกล่าวซึ่งเป็นเซลล์นิวเคลียสกลายเป็นความจำเป็นที่สำคัญ ตามข้อสันนิษฐานหนึ่งเยื่อนิวเคลียร์อาจกลายเป็นผลลัพธ์ที่สุ่มจากการทำงานที่ไม่ประสานงานของยีนหลายกลุ่มที่รับผิดชอบในการก่อตัวของเยื่อหุ้มเซลล์ในแบคทีเรียที่เป็นปึกแผ่นใหม่

จุลินทรีย์ต่าง ๆ ที่ก่อให้เกิดเซลล์ยูคาริโอตนั้นไม่ได้รวมเข้ากับสิ่งมีชีวิตเพียงอย่างเดียว ตอนแรกพวกเขาอาศัยอยู่ด้วยกันในชุมชนแบคทีเรียเดียวกันค่อยๆปรับตัวเข้าหากันและเรียนรู้ที่จะได้รับประโยชน์จากการอยู่ร่วมกันเช่นเดียวกัน ออกซิเจนที่ปล่อยออกมาโดยไซยาโนแบคทีเรียเป็นพิษต่อพวกมัน ในระหว่างการวิวัฒนาการพวกเขา "คิดค้น" วิธีการต่างๆในการจัดการกับผลพลอยได้จากวิถีชีวิตของพวกเขา หนึ่งในวิธีการเหล่านี้คือ … หายใจ การศึกษาล่าสุดแสดงให้เห็นว่าเอนไซม์โปรตีนที่ซับซ้อนซึ่งมีหน้าที่ในการหายใจออกซิเจนของ mitochondria มีสาเหตุมาจากการเปลี่ยนแปลงของเอนไซม์ในกระบวนการสังเคราะห์แสงอันที่จริงจากมุมมองทางเคมีการสังเคราะห์แสงและการหายใจด้วยออกซิเจนเป็นปฏิกิริยาทางเคมีเดียวกันไปในทิศทางตรงกันข้ามเท่านั้น:

CO2 + H2O + พลังงาน↔อินทรียวัตถุ

ดังนั้นในห้องขังไซยาโนแบคทีเรียอาจมีผู้ติดเชื้อที่เป็นประโยชน์เกิดขึ้นได้ – จุลินทรีย์ที่สามารถหายใจได้ พวกเขาไม่เพียง แต่นำเอาออกซิเจนส่วนเกิน แต่ยังผลิตพลังงานเป็นจำนวนมากพอที่จะแบ่งปันกับเพื่อนบ้านได้

สมาชิกคนที่สามของชุมชนคือเชื้อแบคทีเรีย พวกเขาสามารถใช้สารอินทรีย์ที่มากเกินไปจากเชื้อแบคทีเรียไซยาโนแบคทีเรียหมักพวกเขาและแปลเป็นรูปแบบที่ย่อยสลายได้มากขึ้นสำหรับการหายใจแบคทีเรีย

ชุมชนจุลินทรีย์ดังกล่าวสามารถพบได้ในปัจจุบัน ชีวิตของแบคทีเรียในชุมชนดังกล่าวได้รับความกลมกลืนและกลมกลืนไปอย่างไม่น่าเชื่อ จุลินทรีย์ได้ "เรียนรู้" แม้กระทั่งการแลกเปลี่ยนสัญญาณทางเคมีพิเศษเพื่อให้การปฏิบัติงานของพวกเขาดีขึ้น นอกจากนี้พวกเขายังมีการแลกเปลี่ยนยีน โดยวิธีการนี้ความสามารถนี้จะเป็นอุปสรรคต่อการต่อสู้กับโรคติดเชื้ออันเป็นผลมาจากการกลายพันธุ์โดยไม่ตั้งใจแบคทีเรียเดี่ยวใด ๆ จะได้รับยีนของความต้านทานต่อยาปฏิชีวนะชนิดใหม่ในเร็ว ๆ นี้แบคทีเรียประเภทอื่น ๆ สามารถรับยีนตัวนี้ผ่านทางการแลกเปลี่ยน ทั้งหมดนี้ทำให้ชุมชนแบคทีเรียคล้ายกับสิ่งมีชีวิตเดียว

เห็นได้ชัดว่าเหตุการณ์ภัยพิบัติในตอนท้ายของยุคอาณานิคมได้บังคับให้ชุมชนจุลินทรีย์ไปไกลกว่าเดิมตามเส้นทางของการรวมตัว เซลล์ของแบคทีเรียชนิดต่างๆนานมาแล้ว "พื้นดิน" และปรับตัวเข้ากับแต่ละอื่น ๆ เริ่มที่จะรวมกันภายใต้ซองจดหมายทั่วไป มันเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับกฎระเบียบที่กลมกลืนกันมากที่สุดของกระบวนการชีวิตในช่วงวิกฤต

ชุมชนได้กลายเป็นสิ่งมีชีวิต บุคคลรวมตัวกันละทิ้งความเป็นอิสระในชื่อของการสร้างบุคลิกลักษณะใหม่ของคำสั่งที่สูงขึ้น

อิฐ

อาร์กิวเมนต์ที่ชื่นชอบของฝ่ายตรงข้ามของทฤษฎีวิวัฒนาการเป็นไปไม่ได้ในการสร้างโครงสร้างที่ซับซ้อนใหม่ (เช่นยีนใหม่) โดยการค้นหาตัวแปรสุ่ม (การกลายพันธุ์) นักวิวัฒนาการต่อต้านการวิวัฒนาการอ้างว่ามีความเป็นไปได้เดียวกับพายุทอร์นาโดที่กวาดล้างการทิ้งระเบิดในเมืองสามารถรวบรวมยานอวกาศจากเศษซากและเศษซาก และพวกเขามีสิทธิ์อย่างถูกต้อง!

แต่การเปลี่ยนแปลงทางวิวัฒนาการที่สำคัญเพียงอย่างเดียวดูเหมือนจะไม่ได้โดยการนับจำนวนการกลายพันธุ์แบบสุ่มที่มีขนาดเล็กจำนวนนับไม่ถ้วน ตัวอย่างของต้นกำเนิดของเซลล์ยูคาริโอต – และนี่เป็นข้อสังเกตที่ใหญ่ที่สุดคือเหตุการณ์วิวัฒนาการตั้งแต่การปรากฏตัวของชีวิต – สามารถมองเห็นได้ชัดเจนเป็นธรรมชาติสร้างสิ่งใหม่ ๆ ที่มีความซับซ้อนซับซ้อนก้าวหน้าใช้ชำรุด "อิฐ" ที่ผ่านการทดสอบแล้วรวบรวมมาจากพวกเขาเช่นเดียวกับนักออกแบบสิ่งมีชีวิตใหม่ เห็นได้ชัดว่าหลักการ "บล็อก" นี้ในการรวบรวมระบบการดำรงชีพใหม่ ๆ แทรกซึมถึงวิวัฒนาการทางชีวภาพทั้งมวลและในหลาย ๆ ด้านกำหนดลักษณะและลักษณะของการเคลื่อนที่ ตามหลักการนี้ (จากบล็อกขนาดใหญ่ที่ผ่านการเตรียมและผ่านการทดสอบแล้ว) สร้างยีนใหม่โปรตีนและกลุ่มของสิ่งมีชีวิตใหม่ ๆ (โดยวิธีการยีนของเชื้อแบคทีเรียและยูคาริโอต (archaebacteria และ eukaryotes) ถูกแบ่งออกเป็นชิ้นส่วนที่แยกกันซึ่งส่วนใหญ่มีจุดประสงค์เพื่อการนี้

วิทยาศาสตร์กำลังเดินเข้าหาวิสัยทัศน์ใหม่ของธรรมชาติ ค่อยๆเราเริ่มเข้าใจว่าทุกสิ่งทุกอย่างที่อยู่รอบตัวเราไม่ได้อยู่ในชุดและรูปแบบของสิ่งมีชีวิต แต่เป็นสิ่งมีชีวิตที่ซับซ้อนและเป็นอันหนึ่งอันเดียวกันซึ่งพัฒนาไปตามกฎหมายที่ไม่เปลี่ยนรูป สิ่งมีชีวิตใด ๆ เซลล์ที่มีชีวิตอยู่และตัวเราเองเป็นอิฐใน "นักออกแบบ" ที่ยิ่งใหญ่แห่งธรรมชาติ และอิฐเหล่านี้อาจเป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้

จากบทความสำหรับนิตยสาร "Paradox"


Like this post? Please share to your friends:
ใส่ความเห็น

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: