Som tidigare beskrevs i artikeln om livets ursprung var prokaryoter (celler utan cellkärna) [1] sannolikt de första levande organismerna på jorden. Någon gång under den evolutionära processen dök även eukaryoter (celler med cellkärna) upp. Det finns flera teorier som försöker förklara uppkomsten av dessa två, vid första anblick väldigt olika, celltyper. Den teori som i nuläget är vetenskapligt erkänd är “Endosymbiotiska teorin” [2], som föreslår hur bildandet av eukaryota celler kan ha gått till och presenterar dess möjliga chimära ursprung.
De huvudsakliga skillnaderna mellan en eukaryot och en prokaryot cell
Konceptet endosymbios
Innan vi dyker djupare ner i denna teori är det viktigt att förklara konceptet endosymbios. Ordet “endosymbios” består av prefixet “endo”, som betyder “i”, och ordet “symbios”, som beskriver en ömsesidigt fördelaktig relation mellan två organismer. Denna typ av relation går att hitta på många ställen: exempelvis lav utgör en symbiotisk relation mellan svamp och alger (sjögräs) [3]. Endosymbios är interaktionen där en organism lever i en annan (den senare känd som “värd”). I denna interaktion är båda organismerna beroende av varandra, en relation som är fördelaktig men också oumbärlig för dem.
Endosymbiotiska teorin
Konceptet endosymbios är fundamentalt för att förstå den endosymbiotiska teorin. Det förklarar inte bara delvis hur eukaryota celler kan ha bildats, utan även ursprunget av två specifika strukturer: mitokondrier (närvarande i alla eukaryoter) och kloroplaster (finns endast i växter). Dessa strukturer, som hör till familjen “organeller” (eller cellulära fack) [4], var enligt teorin från början prokaryota celler som togs upp av föregångaren till eukaryota celler. En prokaryot cell som blir upptagen av en annan cell överlever vanligtvis inte då den ofta utgör en födokälla och bryts ner. Det kan dock hända att den upptagna cellen inte förstörs, utan istället börjar leva i värd-organismen. Eukaryota celler bildades genom att en prokaryot cell blev upptagen, förlorade sin självständighet och till slut bara var en enkel organell i en eukaryot cell. Enligt den endosymbiotiska teorin uppstod detta fenomen två gånger i föregångare till eukaryoter. Först resulterade endosymbiosen i bildandet av mitokondrier, som finns närvarande i alla celler med cellkärna. Den andra endosymbiosen, unik för växter, ledde till utvecklingen av kloroplaster.
Endosymbios leder till bildandet av eukaryota celler
Vilka argument stödjer denna teori?
Många argument stödjer denna teori [5]. Dock bör det nämnas att vetenskapliga teorier baseras på kunskap som ibland inte direkt kan bevisas, utan som bygger på ett antal ledtrådar som stödjer teorin. Konsekvensen av detta blir att en teori aldrig kan anses vara hela sanningen, utan snarare bör betraktas som den förklaring som ligger närmast verkligheten (evolutions-teorin, exempelvis).
Det primära argumentet för den endosymbiotiska teorin är det faktum att mitokondrier och kloroplaster består av DNA som är väldigt likt det som återfinns i prokaryoter. Vidare kan dessa strukturer transkribera och translatera sina egna protein, på samma sätt som en självständig cell. Dessa två organeller är de enda med som besitter en sådan funktion.
Det andra argumentet grundar sig i storleken av dessa organeller; de är ungefär lika stora som prokaryoter som de dessutom redan är genetiskt besläktade med. Generellt sätt är prokaryota celler mycket mindre än växt- eller djurceller, så det är möjligt att de regelbundet togs upp som födokälla av föregångaren till eukaryoter. Det tredje argumentet är baserat på organellernas delning. Det finns olika typer av cell delning. Mitokondrier och kloroplaster delar sig via fission, som också är vanligt hos prokaryoter [6], till skillnad från eukaryoter som delar sig via mitos [7].
Olika typer av celldelning
Slutligen har membranet (barriär som omsluter cellerna och dess olika delar) hos organellerna en intressant egenskap. Deras barriär består av två membran, vilket hade kunnat bevisa att dess föregångare är en bakteria som integrerats enligt nedan.
Fagocytos är en process där en cell äter en annan cell
Fördelar och ömsesidig vinst?
Trots de argument som har presenterats är hela idén bakom endosymbios-teorin förvånande. Varför skulle en cell vinna på att utveckla en relation med en organism som från början togs upp för att ätas? Först och främst är det viktigt att understryka hur ovanliga och oförutsägbara sådana händelser är. För det andra ska det kommas ihåg att mitokondrier och kloroplaster är strukturer som producerar energi i cellen. Vidare är det möjligt att den uppätna cellen lyckades “övertala” värd-cellen att behålla den genom att tillgodose värd-cellen med energi. För den uppätna cellen finns också fördelar med att leva i en annan cell, exempelvis ger det ett bra skydd mot yttre stressfaktorer. Ömsesidiga fördelar kan ha främjat en konversation om en symbiotisk interaktion till den punkt att två organismer blev en.
Om du vill se en rolig video med kompletterande information, kolla in den här länken: https://www.youtube.com/watch?v=FGnS-Xk0ZqU
References:
1. https://fr.wikipedia.org/wiki/Prokaryota
2. https://fr.wikipedia.org/wiki/Endosymbiose
3. https://fr.wikipedia.org/wiki/Lichen
4. https://fr.wikipedia.org/wiki/Organite
5. https://sciencing.com/bacteria-life-cycle-12211284.html
