Теория симбиогенеза

Брокарева Е.А.

Основные положения теории главная дихотомия : прокариоты -

эукариоты ;

прокариоты произошли от ранних прокариотических предков путем ряда одиночных мутационных событий , эукариоты тоже произошли от эукариотических предков благодаря одиночным мутационным событиям , эукариотические же предки произошли от прокариот в результате серии симбиозов;

фотосинтезирующие эукариоты и нефотосинтезирующие эукариоты произошли от общих гетеротрофных предков ( амебофлагеллят );

животные и большинство водорослей и грибов произошли непосредственно от гетеротрофных протистов;

митохондрии были аэробными бактериями (прокариотами), поселившимися в предковой эукариотической клетке и «научившимися» симбиотически в ней жить;

хлоропласты произошли от фотосинтезирующих бактерий.

Причинная последовательность

Доказательства теории1) есть все признаки

"элементарной клетки":

полностью замкнутая мембрана;

генетический материал - ДНК;

свой аппарат синтеза белка - рибосомы и др.;

размножаются делением (причем делятся иногда независимо от деления клетки).

2) есть признаки сходства с бактериями:

ДНК обычно кольцевая, не связана с гистонами;

рибосомы прокариотические - 70S-типа и мельче. Нет 5,8S-рРНК,характерной для эукариот;

рибосомы чувствительны к тем же антибиотикам, что и бактериальные;

некоторые белки похожи по первичной структуре на аналогичные белки бактерий.

Затруднения теории у хлоропластов и митохондрий нет клеточной

стенки;

ДНК митохондрий и пластид, в отличие от ДНК большинства прокариот, содержат интроны;

в собственной ДНК митохондрий и хлоропластов закодирована только часть их белков, а

остальные закодированы в ДНК ядра клетки.

История вопроса

1867 - вывод А. С. Фаминцина и О. В. Баранецкого о двойственной природе лишайников – симбиотического комплекса гриба и водоросли;

1883 - предложена теория эндосимбиотического происхождения хлоропластов Андреасом Шимпером, показавшим их саморепликацию внутри клетки;

в 1905 году К.С. Мережковский предложил само название «симбиогенез», впервые детально сформулировал теорию и даже создал на её основе новую систему органического мира;

в 1907 году Фаминцин, опираясь на работы Шимпера, также пришел к выводу, что хлоропласты являются симбионтами, как и в случае с водорослями лишайника;

в 1920-е теория была развита Б. М. Козо-Полянским, было высказано предположение, что симбионтами являются и митохондрии;

с 1960-х второе рождение расширенная и конкретизированная теория получила уже в работах Линн Маргулис.

Примеры эндосимбиозов

Вид Mixotricha paradoxa

Амёбы рода

Pelomyxa

Представители рода

Paramecium

Одноклеточная жгутиковая водоросль

Cyanophora paradoxa