Унвон: Намунаи саволҳои баҳсӣ оид ба назария аз прокариот ба эукариот
Пендахулуан
Дар биология, яке аз мавзӯъҳои муҳиме, ки мавриди баррасӣ қарор мегирад, эволютсия аз организмҳои прокариотӣ ба эукариотӣ мебошад. Прокариотҳо организмҳои якҳуҷайрагӣ мебошанд, ки ядро ва органеллҳои бо мембрана пайвастшуда, ба монанди бактерияҳо ва археяҳо надоранд. Дар айни замон, эукариотҳо организмҳое мебошанд, ки ҳуҷайраҳо бо ядрои воқеӣ ва органеллҳои бо мембрана пайвастшуда, аз ҷумла ҳайвонот, растаниҳо, занбӯруғҳо ва протистҳо доранд. Ин назарияи эволютсия яке аз рӯйдодҳои муҳимтарин дар таърихи ҳаёт дар Замин аст.
Назарияи маъруфтарине, ки ин гузаришро шарҳ медиҳад, назарияи эндосимбиоз аст, ки бори аввал аз ҷониби Линн Маргулис соли 1967 маъмул карда шудааст. Ин назария изҳор медорад, ки эукариотҳо аз муносибати симбиотикӣ байни якчанд ҳуҷайраҳои прокариотӣ таҳаввул ёфтаанд. Дар ин мақола масъалаҳои намунавӣ баррасӣ ва ин назария муҳокима карда мешаванд, ки умедворем ба фаҳмиши эволютсияи ҳуҷайравӣ мусоидат хоҳанд кард.
Намунаҳои саволҳо ва муҳокима
Саволи 1: Назарияи эндосимбиозро шарҳ диҳед ва далелҳоеро, ки ин назарияро дастгирӣ мекунанд, пешниҳод кунед.
Муҳокима:
Назарияи эндосимбиоз шарҳ медиҳад, ки органеллаҳо ба монанди митохондрия ва хлоропластҳо дар ҳуҷайраҳои эукариотӣ аз прокариотҳои озодзинда, ки дар дохили ҳуҷайраи эукариотии аҷдодӣ зиндагӣ мекарданд, пайдо шудаанд. Дар аввал, як ҳуҷайраи прокариотии аэробӣ ҳамчун эндосимбионт ба як ҳуҷайраи дигари калонтари прокариотӣ ворид шуд. Бо гузашти вақт, муносибати симбиотикӣ ба ҳарду ҷониб фоида овард ва ҳуҷайраи мизбон аз қобилиятҳои мубодилаи моддаҳои эндосимбионт баҳра бурд, дар ҳоле ки эндосимбионт муҳити бехатар ва захираҳоро ба даст овард. Дар ниҳоят, ин эндосимбионт ба як органелла табдил ёфт.
Далелҳое, ки назарияи эндосимбиозро дастгирӣ мекунанд, инҳоянд:
1. Митохондрияҳо ва хлоропластҳо ДНК-и даврашакли худро доранд, ки ба ДНК-и бактериявӣ монанд аст.
2. Ҳардуи ин органеллаҳо ду мембрана доранд, ки ин нишон медиҳад, ки як қабати мембрана аз везикулаҳои фагоситории ҳуҷайраи мизбон ҳосил шудааст.
3. Митохондрияҳо ва хлоропластҳо мустақилона аз ҳуҷайра тавассути тақсимшавии дуӣ, усуле, ки прокариотҳо истифода мебаранд, афзоиш меёбанд.
4. Таҳлили филогенетикӣ нишон медиҳад, ки генҳои митохондрия ва хлоропластҳо нисбат ба генҳои ядрои эукариотӣ ба генҳои бактериявӣ бештар монанданд.
Саволи 2: Мисоле аз организме биёред, ки назарияи эндосимбиозро дастгирӣ мекунад.
Муҳокима:
Як мисоли организме, ки назарияи эндосимбиозро дастгирӣ мекунад, Amoeba proteus ва эндосимбионти бактериявии он мебошад. Amoeba proteus як протозои эукариотӣ аст, ки метавонад бо бактерияҳо ва обсабзҳо муносибати симбиотикӣ ба вуҷуд орад. Ин муносибат ба мо имкон медиҳад, ки шакли барвақти муносибатҳои эндосимбиотикиро бубинем.
Мисоли дигар Cyanophora paradoxa аст, ки як протисти эукариотӣ мебошад, ки сианеллҳо, органеллҳои фотосинтетикиро дорад, ки гумон меравад эндосимбионтҳои сианобактерияҳо бошанд. Мавҷудияти ин организмҳо аз робитаи симбиотикӣ шаҳодат медиҳад, ки дар дигар организмҳои фотосинтетикӣ ба ташаккули хлоропластҳо идома додааст.
Саволи 3: Чӣ тавр митохондрия ва хлоропластҳоро натиҷаи эволютсия аз прокариотҳо ҳисобидан мумкин аст?
Муҳокима:
Гумон меравад, ки митохондрияҳо ва хлоропластҳо аз прокариотҳо ба вуҷуд омадаанд, ки ин ба монанди шабоҳатҳои дар боло зикршуда, ба монанди мавҷудияти ДНК-и даврашакл ва афзоиш тавассути тақсимшавии дуӣ мебошад. Ғайр аз ин, таҳлили генетикӣ нишон медиҳад, ки хлоропластҳо аз сианобактерияҳо ва митохондрияҳо аз протеобактерияҳо гирифта шудаанд. Маълумоти молекулавӣ нишон медиҳанд, ки баъзе генҳо дар митохондрияҳо ва хлоропластҳо ба генҳои баъзе бактерияҳо хеле монанданд.
Ин раванди эволютсионӣ эҳтимолан дар якчанд марҳила сурат гирифтааст, ки қадами аввал организми прокариотӣ буд, ки дар муҳити бой аз пробиотикӣ зиндагӣ мекард. Ҷаббиш ва нигоҳдории эндосимбионтҳо на танҳо бартариҳои мубодилаи моддаҳоро фароҳам оварданд, балки ба қобилияти организм барои истифодаи захираҳои гуногун низ таъсир расониданд, ки боиси бартарии назарраси эволютсионӣ гардид.
Саволи 4: Фарқиятҳои асосии байни ҳуҷайраҳои прокариотӣ ва эукариотӣ аз нигоҳи сохторӣ-функсионалӣ чист?
Муҳокима:
Фарқиятҳои асосии байни ҳуҷайраҳои прокариотӣ ва эукариотӣ инҳоянд:
1. Мавҷудияти ядро: Ҳуҷайраҳои эукариотӣ ядрои ҳақиқӣ доранд, ки бо пардаи ҳастаӣ муҳофизат карда шудааст, дар ҳоле ки ҳуҷайраҳои прокариотӣ ядро надоранд; ДНК-и онҳо дар ситоплазма дар минтақае бо номи нуклеоид ҷойгир аст.
2. Сохтори ДНК: ДНК дар ҳуҷайраҳои прокариотӣ даврашакл ва содда аст, дар ҳоле ки ДНК дар эукариотҳо мураккабтар ва хаттӣ буда, гистонҳо хроматинро ташкил медиҳанд.
3. Органеллаҳои бо мембрана пайвастшуда: Ҳуҷайраҳои эукариотӣ дорои органеллаҳои гуногуни бо мембрана пайвастшуда, ба монанди митохондрия, хлоропластҳо, дастгоҳи Голҷи ва ретикулуми эндоплазмӣ мебошанд. Ҳуҷайраҳои прокариотӣ ин органеллаҳоро надоранд.
4. Андозаи ҳуҷайра: Умуман, ҳуҷайраҳои эукариотӣ нисбат ба ҳуҷайраҳои прокариотӣ калонтаранд.
5. Тақсимшавии ҳуҷайра: Ҳуҷайраҳои прокариотӣ дуӣ тақсим мешаванд, дар ҳоле ки ҳуҷайраҳои эукариотӣ тавассути митоз ё мейоз тақсим мешаванд.
Хулоса
Гузариш аз организмҳои прокариотӣ ба эукариотӣ як қадами муҳим дар эволютсияи ҳаёт дар Замин буд. Тавассути назарияи эндосимбиоз, мо мефаҳмем, ки чӣ гуна прокариотҳо ба ҳуҷайраҳои мураккаби эукариотӣ табдил ёфтаанд, ки қодиранд мураккабии ҳаётро, ки мо имрӯз медонем, ташкил кунанд. Дарки механизмҳо ва далелҳои ин назария ба шарҳи гуногунрангӣ ва эволютсияи организмҳо дар сайёраи мо мусоидат мекунад. Аз ин рӯ, омӯзиши саволҳо дар бораи ин назария фаҳмиши моро дар бораи пайдоиши намудҳои гуногуни ҷаҳон васеъ мекунад.
