TEORIER OM CELLEUTVIKLING - BIOLOGI - 2025

De teorier om evolusjon celle er forklaringer som prøver å forstå når og hvordan cellene dukket opp. Normalt refererer de til eukaryote celler, det vil si de som har en kjerne separert av en cellemembran der de inneholder arvestoffet.

I motsetning til prokaryotiske celler, som er enklere og dukket opp for omtrent 3,7 milliarder år siden på jorden, er eukaryote celler mye mer komplekse, større og nyere vises.

HD-bilde av en encellet organisme. Via Youtube.

Siden eukaryote celler er grunnlaget for de fleste levende ting, for eksempel planter og dyr, er det utviklet flere teorier om deres opprinnelse og hvorfor de dukket opp.

Utvikling av de første cellene

De første cellene dukket opp for minst 3,7 milliarder år siden, omtrent 750 millioner år etter at Jorden ble dannet. Selv om vi ikke vet med sikkerhet hvordan de første cellene dukket opp, vet vi ganske nøyaktig hvordan de utviklet seg.

Imidlertid er en av de mest aksepterte teoriene om dannelsen av de første cellene følgende: gitt de atmosfæriske forholdene på den tidlige jorden, kan et utslipp av energi føre til at organiske molekyler dannes spontant.

Dette ble demonstrert av Stanley Millers eksperimenter på 1950-tallet, hvor han lyktes med å lage organiske molekyler fra hydrogen, metan og ammoniakk.

Senere ble de første komplekse organiske molekylene (også kalt makromolekyler) dannet. På et tidspunkt i utviklingen av disse molekylene dukket den første opp som var i stand til å replikere seg ved å bruke materialer fra omgivelsene. Da ble det for første gang født en celle.

Disse første cellene kunne ha reprodusert fritt med det første, gitt den manglende konkurransen om drivstoffet de brukte. Fordi antallet økte betraktelig (nettopp på grunn av denne mangelen på konkurranse), måtte celler imidlertid snart bli mer sofistikerte for å fortsette å reprodusere. Dermed begynte evolusjonsprosessen.

Celletyper og deres utvikling

I mange år ble det antatt at bare to typer celler fantes, den prokaryotiske (som bokstavelig talt betyr "uten en kjerne") og den mer komplekse og senere inntrådende eukaryoten. I løpet av de to siste århundrene er det imidlertid identifisert andre typer celler som ikke passer til egenskapene til noen av de to andre.

Disse cellene har vært kjent siden 90-tallet som "archaea", som bokstavelig talt betyr "eldgamle." På denne måten brukes i dag et klassifiseringssystem med tre domener: Archaea, Bakterier og Eucaria.

Archaea celler

Archaea (også kjent som Archaeas) er celler uten en kjerne, veldig lik bakterier, men med visse egenskaper som har ført til at de ble ansett som uavhengige organismer.

Som alle andre celler er de mikroskopiske organismer. Celleveggen deres er veldig motstandsdyktig, noe som gjør at de kan leve i ekstreme miljøer (selv på asteroider i rommet, uten beskyttelse av noen form for atmosfære).

Kostholdet deres er også veldig forskjellig, siden de drar fordel av uorganiske forbindelser som hydrogen, karbondioksid eller svovel i stedet for oksygen.

Prokaryote celler (bakterier)

Prokaryote celler er de enkleste av de tre typene. De har bare en cellemembran, som omgir det indre av cellen. Inni i kan vi finne det genetiske materialet som er suspendert i cytoplasmaet, samt noen ribosomer (organellene som genererer energi i cellen).

Prokaryote celler, til tross for at de er av mange forskjellige typer, er alle klassifisert som bakterier. For å tilpasse seg miljøet mer effektivt, har mange av dem andre tilsetninger, for eksempel flagella for å kunne bevege seg fritt eller en klissete vegg, kapselen, som lar dem feste seg til andre organismer.

Eukaryote celler

Eukaryote celler er de mest komplekse og største av de tre typene. De skiller seg fra prokaryoter og archaea hovedsakelig ved at de har en kjerne, der de lagrer DNA. I tillegg har de flere typer cellulære organeller, som lar dem utføre forskjellige typer funksjoner.

Eukaryote celler er grunnlaget for alt komplekst liv som eksisterer på jorden. På grunn av dette har forskere studert opphavet i mange tiår, og har utviklet den såkalte Endosymbiotiske teorien om celleutvikling.

Endosymbiotic Theory of Cell Evolution

Eukaryote celler er mye mer utviklet enn archaea eller bakterier. For bare noen tiår siden ble det funnet en tilfredsstillende forklaring på dens oppkomst: den endosymbiotiske teorien.

Denne teorien er basert på likhetene som mitokondriene og kloroplastene i eukaryote celler har med bakterier, både i sin form og i sin funksjon.

Derfor foreslår forskerne som forsvarer den at en stor celle på et tidspunkt i evolusjonen absorberte en bakterie og begynte å bruke den til å trekke ut energien som er nødvendig for å overleve og reprodusere.

De absorberte bakteriene fikk i mellomtiden større sannsynlighet for å forlate avkom, samt større sikkerhet ved å være inne i en større celle. Derfor oppstod et symbiotisk forhold; derav navnet på teorien.

Etter millioner av år med evolusjon har mitokondrier og kloroplaster, som tidligere var uavhengige bakterier, spesialisert seg. Derfor kan de ikke lenger overleve utenfor cellen.

Bevis for den endosymbiotiske teorien

I det daglige språket bruker vi ordet "teori" for å beskrive en mening som ikke er basert på faktum. I vitenskapens verden er en teori imidlertid en forklaring på et fenomen bekreftet av eksperimenter og observasjon.

Den endosymbiotiske teorien er intet unntak. Flere ledetråder fører til at vi tenker at det er slik dyre- og planteceller oppsto. Noen av disse bevisene er følgende:

• Mitokondrier og kloroplaster har sitt eget DNA → Disse to organelltyper er de eneste som har DNA i deres cytoplasma, og atskilt fra hovedcellens DNA.
• Begge organellene reproduserer på egenhånd → Fordi de har sitt eget DNA, kan kloroplaster og mitokondrier replikere uavhengig av cellen, og styre sin egen inndeling.
• De har en cellemembran → I motsetning til resten av cellens organeller, har både mitokondrier og kloroplastene en dobbel cellemembran som skiller dem fra resten. Denne typen membran er også til stede i bakterier.

referanser

1. "Prokaryotiske celler" i: Khan Academy. Hentet den: 17. januar 2018 fra Khan Academy: es.khanacademy.org.
2. "Forskjeller mellom eukaryotisk og prokaryotisk celle" i: Forskjell mellom. Hentet den: 17. januar 2018 fra Difference Between: difference-entre.com.
3. "Fra prokaryoter til eukaryoter" i: Understanding Evolution. Hentet den: 17. januar 2018 fra Understanding Evolution: evolution.berkeley.edu.
4. "The Cells Origin and Evolution" i: NCBI. Hentet den: 17. januar 2018 fra NCBI: ncbi.nlm.nih.gov.
5. "Utviklingen av cellen" i: Lær genetikk. Hentet den: 17. januar 2018 fra Learn Genetics: Learn.genetics.utah.edu.