ทฤษฎีวิวัฒนาการของเซลล์ - ชีววิทยา - 2026

ทฤษฎีวิวัฒนาการของมือถือจะถูกคำอธิบายพยายาม ที่จะ เข้าใจเมื่อและวิธีการที่เซลล์โผล่ออกมา โดยปกติพวกมันหมายถึงเซลล์ยูคาริโอตนั่นคือเซลล์ที่มีนิวเคลียสคั่นด้วยเยื่อหุ้มเซลล์ซึ่งมีสารพันธุกรรมอยู่

แตกต่างจากเซลล์โปรคาริโอตซึ่งง่ายกว่าและปรากฏขึ้นเมื่อประมาณ 3.7 พันล้านปีก่อนบนโลกเซลล์ยูคาริโอตมีความซับซ้อนมากกว่ามีขนาดใหญ่กว่าและเพิ่งปรากฏขึ้น

ภาพความละเอียดสูงของสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว ผ่าน Youtube.

เนื่องจากเซลล์ยูคาริโอตเป็นพื้นฐานของสิ่งมีชีวิตส่วนใหญ่เช่นพืชและสัตว์จึงมีการพัฒนาทฤษฎีต่างๆเกี่ยวกับที่มาและสาเหตุที่พวกมันปรากฏ

การพัฒนาเซลล์แรก

เซลล์แรกปรากฏขึ้นอย่างน้อย 3.7 พันล้านปีก่อนประมาณ 750 ล้านปีหลังจากที่โลกก่อตัวขึ้น แม้ว่าเราจะไม่ทราบแน่ชัดว่าเซลล์แรกเกิดขึ้นได้อย่างไร แต่เราก็รู้แน่ชัดว่าเซลล์เหล่านี้พัฒนาอย่างไร

อย่างไรก็ตามหนึ่งในทฤษฎีที่ได้รับการยอมรับมากที่สุดเกี่ยวกับการก่อตัวของเซลล์แรกมีดังต่อไปนี้: เมื่อพิจารณาจากสภาพบรรยากาศของโลกยุคแรกการปลดปล่อยพลังงานอาจทำให้โมเลกุลอินทรีย์ก่อตัวขึ้นเองตามธรรมชาติ

สิ่งนี้แสดงให้เห็นโดยการทดลองของ Stanley Miller ในปี 1950 ซึ่งเขาประสบความสำเร็จในการสร้างโมเลกุลอินทรีย์จากไฮโดรเจนมีเทนและแอมโมเนีย

ต่อมามีการสร้างโมเลกุลอินทรีย์ที่ซับซ้อนกลุ่มแรก (หรือที่เรียกว่าโมเลกุลขนาดใหญ่) ในช่วงหนึ่งของการวิวัฒนาการของโมเลกุลเหล่านี้โมเลกุลแรกที่สามารถจำลองตัวเองได้เกิดขึ้นโดยใช้วัสดุจากสิ่งแวดล้อม จากนั้นเป็นครั้งแรกที่เซลล์ถือกำเนิดขึ้น

เซลล์แรกเหล่านี้สามารถแพร่พันธุ์ได้อย่างอิสระในตอนแรกเนื่องจากไม่มีการแข่งขันสำหรับเชื้อเพลิงที่พวกเขาใช้ อย่างไรก็ตามเนื่องจากจำนวนของพวกมันเพิ่มขึ้นอย่างมาก (เนื่องจากไม่มีการแข่งขัน) ในไม่ช้าเซลล์จึงต้องมีความซับซ้อนมากขึ้นเพื่อที่จะทำซ้ำได้ต่อไป กระบวนการวิวัฒนาการจึงเริ่มขึ้น

ประเภทของเซลล์และการพัฒนา

เป็นเวลาหลายปีที่เชื่อกันว่ามีเซลล์เพียงสองชนิดคือโปรคาริโอต (ซึ่งแปลว่า "ไม่มีนิวเคลียส") และยูคาริโอตที่ซับซ้อนมากขึ้นและเริ่มมีอาการในภายหลัง อย่างไรก็ตามในช่วงสองศตวรรษที่ผ่านมามีการระบุเซลล์ประเภทอื่นที่ไม่เข้ากับลักษณะของอีกสองเซลล์

เซลล์เหล่านี้เป็นที่รู้จักกันมาตั้งแต่ยุค 90 ในชื่อ "อาร์เคีย" ซึ่งแปลว่า "เซลล์โบราณ" ด้วยวิธีนี้ในปัจจุบันจึงใช้ระบบการจำแนกของสามโดเมน: Archaea, Bacteria และ Eucaria

เซลล์อาร์เคีย

Archaea (หรือที่เรียกว่า Archaea) เป็นเซลล์ที่ไม่มีนิวเคลียสคล้ายกับแบคทีเรีย แต่มีลักษณะบางอย่างที่ทำให้พวกมันถูกพิจารณาว่าเป็นสิ่งมีชีวิตอิสระ

เช่นเดียวกับเซลล์อื่น ๆ พวกมันเป็นสิ่งมีชีวิตขนาดเล็ก ผนังเซลล์ของพวกมันมีความต้านทานสูงซึ่งทำให้พวกมันสามารถอยู่ได้ในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง (แม้จะอยู่บนดาวเคราะห์น้อยในอวกาศโดยไม่ได้รับการปกป้องจากชั้นบรรยากาศใด ๆ ก็ตาม)

อาหารของพวกเขาก็แตกต่างกันมากเช่นกันเนื่องจากพวกเขาใช้ประโยชน์จากสารประกอบอนินทรีย์เช่นไฮโดรเจนคาร์บอนไดออกไซด์หรือกำมะถันแทนออกซิเจน

เซลล์โปรคาริโอต (แบคทีเรีย)

เซลล์โปรคาริโอตเป็นเซลล์ที่ง่ายที่สุดในสามประเภท พวกมันมีเยื่อหุ้มเซลล์เพียงเซลล์เดียวซึ่งล้อมรอบด้านในของเซลล์ ภายในเราสามารถพบสารพันธุกรรมที่แขวนลอยอยู่ภายในไซโทพลาสซึมเช่นเดียวกับไรโบโซม (ออร์แกเนลล์ที่สร้างพลังงานภายในเซลล์)

เซลล์โปรคาริโอตแม้จะมีหลายประเภท แต่ก็ถูกจัดเป็นแบคทีเรีย เพื่อปรับให้เข้ากับสภาพแวดล้อมได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นหลายคนมีส่วนเสริมอื่น ๆ เช่นแฟลกเจลลาที่เคลื่อนไหวได้อย่างอิสระหรือผนังเหนียวแคปซูลซึ่งช่วยให้พวกมันยึดติดกับสิ่งมีชีวิตอื่นได้

เซลล์ยูคาริโอต

เซลล์ยูคาริโอตเป็นเซลล์ที่ซับซ้อนที่สุดและใหญ่ที่สุดในสามชนิด พวกมันแตกต่างจากโปรคาริโอตและอาร์เคียส่วนใหญ่มีนิวเคลียสซึ่งเก็บดีเอ็นเอไว้ นอกจากนี้ยังมีออร์แกเนลล์เซลล์หลายประเภทซึ่งช่วยให้พวกมันทำหน้าที่ประเภทต่างๆได้

เซลล์ยูคาริโอตเป็นพื้นฐานของสิ่งมีชีวิตที่ซับซ้อนทั้งหมดที่มีอยู่บนโลก ด้วยเหตุนี้นักวิทยาศาสตร์จึงได้ศึกษาต้นกำเนิดของมันมานานหลายสิบปีและได้พัฒนาสิ่งที่เรียกว่าทฤษฎีเอนโดซิมไบโอติกของการพัฒนาเซลล์

เอนโดซิมไบโอติกทฤษฎีวิวัฒนาการของเซลล์

เซลล์ยูคาริโอตมีการพัฒนามากกว่าอาร์เคียหรือแบคทีเรีย เพียงไม่กี่ทศวรรษที่ผ่านมาพบคำอธิบายที่น่าพอใจสำหรับการเกิดขึ้น: ทฤษฎีเอนโดซิมไบโอติก

ทฤษฎีนี้ตั้งอยู่บนพื้นฐานของความคล้ายคลึงกันที่ไมโตคอนเดรียและคลอโรพลาสต์ของเซลล์ยูคาริโอตมีกับแบคทีเรียทั้งในรูปแบบและหน้าที่ของมัน

ดังนั้นนักวิทยาศาสตร์ที่ปกป้องมันจึงเสนอว่าในช่วงหนึ่งของวิวัฒนาการเซลล์ขนาดใหญ่ดูดซับแบคทีเรียและเริ่มใช้เพื่อดึงพลังงานที่จำเป็นในการดำรงชีวิตและสืบพันธุ์

ในขณะเดียวกันแบคทีเรียที่ถูกดูดซึมได้รับความเป็นไปได้มากขึ้นในการทิ้งลูกหลานรวมทั้งความปลอดภัยที่มากขึ้นโดยการอยู่ภายในเซลล์ขนาดใหญ่ ดังนั้นความสัมพันธ์ทางชีวภาพจึงเกิดขึ้น จึงเป็นชื่อของทฤษฎี

หลังจากวิวัฒนาการหลายล้านปีไมโตคอนเดรียและคลอโรพลาสต์ซึ่งก่อนหน้านี้เคยเป็นแบคทีเรียอิสระมีความเชี่ยวชาญ ดังนั้นพวกมันจึงไม่สามารถอยู่รอดนอกเซลล์ได้อีกต่อไป

หลักฐานสำหรับทฤษฎีเอนโดซิมไบโอติก

ในภาษาประจำวันเราใช้คำว่า "ทฤษฎี" เพื่ออธิบายความคิดเห็นที่ไม่ได้อยู่บนพื้นฐานของข้อเท็จจริง อย่างไรก็ตามในโลกของวิทยาศาสตร์ทฤษฎีคือคำอธิบายของปรากฏการณ์ที่ยืนยันได้จากการทดลองและการสังเกต

ทฤษฎีเอนโดซิมไบโอติกไม่มีข้อยกเว้น เบาะแสหลายอย่างทำให้เราคิดว่านี่เป็นวิธีที่เซลล์ของสัตว์และพืชเกิดขึ้น บางส่วนของหลักฐานเหล่านี้มีดังต่อไปนี้:

• ไมโตคอนเดรียและคลอโรพลาสต์มี DNA ของตัวเอง→ออร์แกเนลล์ทั้งสองประเภทนี้เป็นออร์แกเนลล์ชนิดเดียวที่มี DNA ภายในไซโทพลาสซึมซึ่งถูกแยกออกจาก DNA หลักของเซลล์
• ออร์แกเนลล์ทั้งสองทำซ้ำได้ด้วยตัวเอง→เนื่องจากมีดีเอ็นเอของตัวเองคลอโรพลาสต์และไมโทคอนเดรียจึงสามารถทำซ้ำได้โดยไม่ขึ้นกับเซลล์และสั่งการแบ่งตัวของมันเอง
• พวกมันมีเยื่อหุ้มเซลล์→ไม่เหมือนส่วนที่เหลือของออร์แกเนลล์ของเซลล์ทั้งไมโทคอนเดรียและคลอโรพลาสต์มีเยื่อหุ้มเซลล์สองชั้นที่แยกพวกมันออกจากส่วนที่เหลือ เยื่อหุ้มชนิดนี้มีอยู่ในแบคทีเรียด้วย

อ้างอิง

1. "เซลล์โปรคาริโอต" ใน: Khan Academy. สืบค้นเมื่อ: 17 มกราคม 2018 จาก Khan Academy: es.khanacademy.org.
2. "ความแตกต่างระหว่างเซลล์ยูคาริโอตและเซลล์โปรคาริโอต" ใน: ความแตกต่างระหว่าง. สืบค้นเมื่อ: 17 มกราคม 2018 จากความแตกต่างระหว่าง: difference-entre.com.
3. "จากโปรคาริโอตถึงยูคาริโอต" ใน: การทำความเข้าใจวิวัฒนาการ. สืบค้นเมื่อ: 17 มกราคม 2018 จาก Understanding Evolution: evolution.berkeley.edu.
4. "กำเนิดและวิวัฒนาการของเซลล์" ใน: NCBI สืบค้นเมื่อ: 17 มกราคม 2018 จาก NCBI: ncbi.nlm.nih.gov.
5. "วิวัฒนาการของเซลล์" ใน: เรียนรู้พันธุศาสตร์. สืบค้นเมื่อ: 17 มกราคม 2018 จาก Learn Genetics: learn.genetics.utah.edu.