1。最初の真核細胞の起源:
* 原形質膜の侵入: 最初のステップは、先祖の原核細胞の原形質膜の内向きの折り畳みを含み、内部コンパートメントを作成する可能性があります。これにより、小胞体やゴルジ体のような内膜結合オルガネラが形成されました。
* 核の取得: 遺伝物質(DNA)は膜に囲まれ、核を形成しました。これにより、DNAが保護され、遺伝子発現のより複雑な調節が可能になりました。
2。内膜症:
* ミトコンドリア: 原始的な真核細胞は、好気性細菌を飲み込んだ(現代のアルファプロテオバクテリアと同様)。消化する代わりに、細菌は細胞に組み込まれ、ミトコンドリアになり、有酸素呼吸を通じて細胞にエネルギーを提供しました。
* 葉緑体: 同様のイベントが光合成シアノバクテリアで発生し、いくつかの真核細胞に包まれて葉緑体に進化し、光合成が可能になりました。
3。さらなる進化:
* 細胞骨格: 複雑な細胞骨格の開発により、細胞はより効率的に材料を移動、変化させ、輸送することができました。
* 性的生殖: 性的生殖の進化により、遺伝的多様性が導入され、進化率が向上しました。
内共生理論を支持する重要な証拠:
* DNAおよびリボソームの類似性: ミトコンドリアと葉緑体には独自のDNAとリボソームがあり、これは細菌のDNAと構造的に類似しています。
* 二重膜: 両方のオルガネラには二重膜があり、かつて独立した生物であることを示唆しています。
* 同様の繁殖: ミトコンドリアと葉緑体は、細菌細胞分裂と同様に、細胞とは独立して分裂します。
真核生物の進化のタイムライン:
* 35億年前(BYA): 最初の原核細胞が現れます。
* 2.5 bya: 最初の真核細胞が出現します。
* 1.5 bya: ミトコンドリアが確立されます。
* 1 bya: 葉緑体が進化します。
内共生理論を超えて:
内共生理論はミトコンドリアと葉緑体の起源を説明していますが、核や複雑な細胞骨格などの他の真核生物の特徴の出現を完全には説明していません。進行中の研究では、真核生物の進化に寄与している可能性のある水平遺伝子導入やウイルス相互作用など、他の潜在的なメカニズムを調査しています。
結論:
真核生物の進化は、探求され続けている複雑で魅力的な物語です。内膜理論は、主要なオルガネラの起源を理解するための強固な枠組みを提供しますが、新しい発見は、この驚くべき進化の旅で他の重要な出来事に光を当てています。