Zellentwicklung

High Definitionsbild eines einzelligen Organismus

Was ist Zellentwicklung?

Der Zellentwicklung Es repräsentiert alle physikalischen und chemischen Veränderungen, die zu den hoch organisierten und komplexen Strukturen führten, die wir als "Zellen" kennen. Trotz der Tatsache, dass in dieser Hinsicht viele Vermutungen vorgenommen wurden, ist es immer noch nicht genau bekannt, wie sie sich gebildet haben.

Zellen sind die grundlegenden Grundeinheiten aller Lebewesen auf der Erde. Es gibt zwei Arten von deutlich unterschiedlichen Zellen in der Natur: prokaryotische Zellen und eukaryotische Zellen.

Prokaryotische Zellen fehlen interne Membranensysteme und bilden immer einzellige Organismen. Inzwischen sind eukaryotische Zellen komplexer, da sie interne membranöse Kompartimente aufweisen und Lebewesen sowohl einzellig als auch multizellulär bilden können.

Obwohl sie sehr unterschiedlich sein können, sind alle Zellen dadurch gekennzeichnet, dass sie von einer Membran umgeben sind, um in genetischen Materialmolekülen zu haben, die die erforderlichen Informationen liefern.

Die wichtigste wichtige Aufgabe für Evolutionsbiologen ist die Demonstration der Entwicklung von zwei grundlegenden Aspekten für das Zellleben:

• Wie war der Mechanismus für die Selbstreplikation von gebildeten Molekülen wie Desoxyribonukleinsäure (DNA, genetisches Material) Selbstreplikation (genetisches Material)?
• Wie entstand die Zellmembranen, um den Stoffwechsel bei der Bildung der ersten Zellen aus der Umgebung zu trennen??

Beide Themen bleiben heute offen, da Evolutionsbiologen diesbezüglich nur einige Schlussfolgerungen gemacht haben, ohne dass er aus Sicht der experimentellen Demonstration erfolgreich ist.

Wie stammten die Zellen??

Die am meisten akzeptierten Theorien schlagen vor, dass der Beginn der Zellentwicklung mit dem Ursprung von Nukleinsäuremolekülen auftrat, die replizieren können (DNA und RNA).

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Diese Hypothesen, zusammen als "Welt der RNA", die "Urbrühe" oder die "primitive Brühe", basieren auf der Tatsache, dass Ribonukleinsäurepolymere (RNA) mit autokatalytischer Kapazität zur Herstellung neuer kurzer Fragmente RNA beobachtet wurden.

Großer prismatischer Frühling in Yellowstone. Es wird angenommen, dass diese Atmosphäre bei hohen Temperaturen der ursprünglichen Umgebung der terrestrischen Meere ähnlich wäre

Nach diesen Theorien ist es wahrscheinlich, dass auf der Erde während ihrer gesamten Geschichte Ribonukleinsäuren, Nukleotide, Aminosäuren, einfache Zucker und einige phosphatierte Verbindungen gebildet wurden.

Obwohl sich sicherlich viele dieser Verbindungen, die ohne Übertragung weiter weiter transzendierten Andere Moleküle, die ebenfalls in diesen Blasen eingesperrt waren.

Es wird vorgeschlagen, dass diese Blasen anschließend aufgrund von Oberflächenspannungskräften in zwei unterteilt werden könnten, wodurch jede "Tochter" ihre innere autokatalytische Aktivität beibehalten wird. Die Komplexisierung dieser Blasen könnte die Fähigkeit beinhalten, sich von Sonnenlicht und einigen kohlensäurehaltigen Verbindungen zu ernähren.

Diese "vor -länglichen" Prozesse sollten in Hunderten von Millionen von Jahren auf der Erde aufgetreten sein, in denen wahrscheinlich unterschiedliche "Protokéleles" entstanden und ausgelöscht wurden, wodurch diejenigen,.

So wäre der Protozen, der sich aus natürlicher Selektion ergibt, die seit Hunderten von Millionen von Jahren wirken.

Entwicklung prokaryotischer Zellen

Illustration einer 2D -prokaryotischen Zelle

Wahrscheinlich waren die ersten Produkte von Zellentrügen prokaryotische, prokaryotische oder Bakterienzellen, wie sie allgemein bekannt sind. Es wird angenommen, dass sie das Land etwa zwei Milliarden Jahre vor allen eukaryotischen Organismen bewohnt haben.

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Während dieser zwei Milliarden Jahre transformierten die ersten prokaryotischen Organismen die terrestrische Oberfläche und Atmosphäre kontinuierlich. Diese Mikroorganismen haben ihren Stoffwechsel spezialisiert, um Energie von den zu dieser Zeit auf dem Planeten vorhandenen Verbindungen zu erhalten.

Diese "Spezialisierung" war dank der Entwicklung von Stoffwechselprozessen wie Fermentation, Photosynthese, Fixierung des atmosphärischen Stickstoffs und der Verwendung von Sauerstoff beim Atmen usw. möglich. Diese von Bakterien entwickelten Fähigkeiten waren dank drei Hauptprozessen nur möglich:

• Die Informationsübertragung von einem Organismus zum anderen durch die Vererbung genetischer Informationsmoleküle: Desoxyribonukleinsäure (DNA) und Ribonukleinsäure (RNA); Dies ermöglichte es ihnen, Kopien von sich im Laufe der Zeit zu entwickeln.
• Die horizontale Übertragung von genetischem Material durch kleine DNA -Moleküle, die als Plasmide bekannt sind, die es Bakterien ermöglichen.
• Die enge oder Symbiosezusammenarbeit, die zwischen Bakterien mit unterschiedlichen Eigenschaften auftreten könnte, was sie möglicherweise ermöglichte.

All diese Eigenschaften, zusammen mit der engen Zusammenarbeit zwischen Bakterien, führte höchstwahrscheinlich zu eukaryotischen Zellen.

Eukaryotische Zellentwicklung

Gegenwärtig gibt es immer noch Zweifel über den Ursprung eukaryotischer Zellen. Die am meisten akzeptierte Hypothese von Forschern ist jedoch die von "Endosimbiose", die sich aus der Entdeckung von Desoxyribonukleinsäure (DNA) -Säuremolekülen in den Mitochondrien eukaryotischer Zellen ergibt.

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Mit diesen Informationen bestanden Evolutionsbiologen, dass die Nachkommen der Bakterien, die vor mehr oder weniger drei Milliarden Jahren in den primitiven Ozeanen lebten.

Dies scheint durch die Eigenschaften der Mitochondrien -Division "unterstützt" zu werden, die direkt durch binäre Spaltung und zuweilen als die Zellteilung eukaryotischer Zellen reproduziert werden.

Es wird angenommen, dass der geschluckte Organismus das erste „Protomitocondry“ von Eukaryoten war und dem Körper stellte.

Dieser Mechanismus "Endosimbiose" wird als abrupter Evolutionsmechanismus beschrieben, der in einigen Fällen erfolgreich und dauerhaft auftreten kann.

Die Symbiose zwischen Mikroorganismen zur Bildung neuer Organismen ist vielleicht die wichtigste Kraft des Wandels auf der Erde und hätte, seit Millionen von Jahren, die große Vielfalt der Möglichkeiten erzeugen können, die wir in allen eukaryotischen Zellen beobachten können.

Die Zellentwicklung handelt seit langem; Im Gegensatz dazu konzentrieren sich Wissenschaftler nur wenige Jahrzehnte auf die Beantwortung von Fragen im Zusammenhang mit diesem Prozess, und viele sind der Meinung, dass es wahrscheinlich ist.

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