Todos
los seres vivos de la tierra estamos constituidos de células, seamos
multicelulares o unicelulares. Básicamente existen dos tipos de células, las
que no tienen núcleos membranosos (procariontes) y aquellas que tienen núcleos
y otros orgánulos membranosos (eucariontes). La evidencia del análisis de ADN y
el registro fósil indican que las células procariontes surgieron antes que las
eucariontes y que estas últimas son en realidad descendientes de las primeras.
Sin
embargo, las células eucariontes además de tener orgánulos membranosos, poseen
entidades que se reproducen independientemente de la célula, tienen
metabolismos y genomas propios. Estas entidades son los cloroplastos y las
mitocondrias. Los cloroplastos permiten que las plantas y otros organismos
eucariontes "plantoides" como las microalgas puedan llevar a cabo la
fotosíntesis. Y las mitocondrias son los orgánulos presentes en casi todos los
eucariontes que se encargan de suministrar la mayor parte de la energía a la
célula. En 1980 la bióloga Lynn Margulis y otros científicos retomaron una
antigua idea y se enfocaron en recopilar evidencias para conformar la teoría
endosimbiótica, misma que indica que en realidad mitocondrias y cloroplastos
son bacterias que ingresaron a una antigua célula eucarionte y nunca se fueron.
Pero
¿cuándo tomó lugar esta simbiosis? Los cálculos con datos moleculares siempre
fueron difíciles y algo contradictorios, además de que desgraciadamente el
registro fósil no podía ayudar en mucho (pues no se conocen orgánulos celulares
fosilizados). Un nuevo estudio pone fechas bastante confiables a la
endosimbiosis, ente un 14 y un 26 % más que los estimados anteriores. El
estudio concluye que los plástidos primarios (entre los que se encuentran los
cloroplastos) ingresaron a las células hace aproximadamente 900 Ma; mientras
que las mitocondrias ingresaron mucho antes, hace 1,200 Ma. Estas fechas
coinciden con la aparición de microfósiles en forma de alga y los más antiguos fósiles
conocidos de supuestos eucariontes.
Con
estos nuevos datos, sabemos que nuestras proteobacterias simbiontes habitan en
los cuerpos de sus hospederos desde antes que siguiera surgiera algo con más de
una célula en sus cuerpos. Pero surge la duda: si los cloroplastos sólo llevan
900 Ma con sus hospederos, ¿que son esos fósiles con forma de alga de hace más
de 1,000 Ma? La duda es intrigante.
Esquemas
de una célula procarionte (arriba) y una célula eucarionte (abajo). Note que
las células procariontes carecen de un núcleo y orgánulos membranosos. Arte de
Gunilla Elam.
Imágenes
coloreadas y tomadas con microscopio electrónico de barrido de una mitocondria
(izquierda) y un cloroplasto (derecha). Mitocondria por los profesores T. Motta
y T. Naguro, cloroplasto por el Dr. David Furness.
Algunos
fósiles identificados como de Eucariontes del Mesoproterozoico (ca. 1,200 Ma),
tiempo en el que ingresaron las mitocondrias a las células eucariontes
FUENTE
Shih, P. M., & Matzke, N. J. (2013). Primary endosymbiosis events date to the later Proterozoic with cross-calibrated phylogenetic dating of duplicated ATPase proteins. Proceedings of the National Academy of Sciences.
تتشكّل كل الكائنات الحيّة في كوكب الأرض
من خلايا، سواء كنّا عديدي خلايا أو وحيدي خليّة.
وبصورة رئيسيّة، يوجد نوعان من
الخلايا:
نوع لديه نوى غشائيّة (يسمى بدائيّات النوى procariontes).
نوع لديه نوى وعضيات غشائيّة أخرى (يسمى حقيقيّات النوى eucariontes).
تُشير عملية تحليل الحمض النووي الريبي
منقوص الأوكسجين DNA، إضافة لدراسة السجِّل الأحفوريّ، لأنّ الخلايا بدائيّة النواة قد
ظهرت قبل الخلايا حقيقية النواة، والتي
تشكّل بالواقع خلايا متحدِّرة من بدائيّة النواة.
جدول فيه خليّة بدائيّة النواة (الأعلى)
وخليّة حقيقيّة النواة (الأسفل). لاحظوا أنّ الخلايا بدائيّة النوى تفتقد لوجود
نواة وعضيّات غشائيّة
مع ذلك، لدى الخلايا حقيقيّة النواة،
إضافة للعضيات الغشائيّة، وحدات تتكاثر بصورة مستقلة عن الخليّة، لديها إستقلاب وجينوم خاص.
إسم تلك الوحدات الصانعات اليخضوريّة والمتقدِّرات.
حيث تسمح الصانعات
اليخضورية للنباتات وكائنات حقيقية النواة كالإشنيات المجهرية بتحقيق التركيب الضوئيّ.
والمتقدِّرات هي العضيّات الحاضرة عند كل حقيقيات النواة تقريباً، وهي المسؤولة
عن التزويد بالقسم الأكبر من االطاقة للخليّة.
العام 1980، أعادت العالمة لين مارغوليس
وعلماء آخرون تسليط الضوء على فكرة قديمة، وركّزوا جهودهم على جمع الأدلة لتأكيد نظرية التكافل الذاتيّ، والتي تُشير لأنّ
المتقدِّرات والصانعات اليخضوريّة، ما هي إلّا بكتريا قد دخلت إلى قلب خليّة
حقيقيّة النواة قديمة، ولم تغادرها أبداً!!
لكن، متى حصل هذا التعايش؟
الحسابات المستندة لمعطيات جزيئية صعبة دوماً، ومتناقضة أحياناً، إضافة لأنّ السجِّل الأحفوريّ، لم يتمكّن من تقديم المساعدة كثيراً هنا (حيث لا يُعرف عضيات خليويّة متحجِّرة حتى الآن).
تقدّم دراسة جديدة تواريخ موثوقة بشكل جيّد، حول التكافل الذاتيّ،
وبنسبة دقّة أكبر من تقديرات سابقة تتراوح بين 14 إلى 26%.
تستخلص هذه الدراسة
بأنّ الصانعات الخليويّة الأوليّة أو البلاستيدات (والتي تنتمي الصانعات اليخضورية إليها) قد دخلت إلى الخلايا منذ ما يقرب من 900 مليون عام، بينما
دخلت المتقدِّرات (الميتوكوندريون) قبل هذا الزمن بكثير، منذ ما يقرب من 1200
مليون عام. تنسجم هذه التواريخ مع ظهور أحفوريات لكائنات مجهرية بصورة إشنيات، وهي
الأحفوريات الأقدم المعروفة عن حقيقيات النواة المُفترضة.
من خلال هذه المعطيات الجديدة، نعرف بأنّ
البكتريا (يستخدم هنا الكاتب مصطلح المتقلبات بالتحديد) المتعايشة
تسكن بأجسام مضيفيها قبل حتى أن تظهر كائنات حيّة بأكثر من خليّة واحدة بأجسامها.
لكن، يتولّد لدينا شكّ، ففيما لو يبلغ عمر الصانعات اليخضورية عند مضيفيها 900
مليون عام، فما هي تلك الأحفوريات بصورة إشنيات التي عمرها أكثر من 1000 مليون عام؟
الشكّ، عبارة عن مكيدة هنا!!
قد يهمكم الإطلاع على مواضيع ذات صلة
يمكن للبكتريا أن توجّه تطور الأنواع الجديدة
قضايا ستّة، تقترب من البكتريا التي تعيش في أجسامنا
خمس تشابهات تاريخيّة بين مرض الزهري والإيدز
مقطع حمض نووي مُشترك بين البشر والبكتريا المتسببة بمرض السيلان
اختبار ميكروبات متطفرّة مقاومة للأشعّة فوق البنفسجيّة
هل تعرف مجموعتك البكتيريّة المعويّة؟
البكتريا والمُضادات الحيوية: مثال عن التطور عبر آلية الانتقاء الطبيعي
تلتهم حشرة ثمار القهوة بفضل جين بكتيريّ
ما الفرق بين الفيروس والبكتريا؟
هل ساهمت البكتريا بتطوّر الحياة عديدة الخلايا؟
كيفية الانتقال من خلايا بدائيّة النواة إلى خلايا حقيقيّة النواة
ما عدد البكتريا التي تعيش في سُرَّتك، وما أهميتها؟
البكتريا والسرطان: تاريخ من التطوُّر المشتركْ
تتكيّف البكتريا مع البيئة المعادية: بواسطة نموذج رياضيّاتي
رائحة القدمين النتنة: قواعد إزالتها
الكوبي لواك: القهوة ذات الأصل الحيواني!
البكتريا عديدة الخلايا والأوكسجين
اكتشاف البكتريا الأصغر في العالم حتى الآن
الغزو البكتيريّ
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق