Endosymbiotic Theory - dummies

Taxonomie en fylogenie (de manieren waarop levende wezens verbonden, gecategoriseerd en benoemd worden) komen uiteindelijk neer op vragen van oorsprong: wie heeft wie verwekt, en die de begetters oorspronkelijk verwekte, enzovoort. Sommige van de verwekking is vrij eenvoudig, met geleidelijke aanpassingen aan geleidelijk veranderende omstandigheden. Andere keren lijken dramatische veranderingen in omstandigheden een plotselinge en belangrijke evolutionaire verandering te veroorzaken. En soms maakt een toevallige gebeurtenis gewoon een grote plons in de evolutionaire vijver. De oorsprong van eukaryoten lijkt een grote plons te hebben omvat in de vorm van endosymbiose, een toestand waarin verschillende organismen samenleven, de een in de andere.

Sleutel tot het succes van eukaryote cellen zijn twee krachtige, onderling ondersteunende organellen: het mitochondrion en de chloroplast:

• Het mitochondrion verbruikt zuurstof om op efficiënte wijze energie te onttrekken aan koolstofbronnen zoals glucose, producerend kooldioxide en water in het proces.
• De chloroplast verbruikt water en koolstofdioxide omdat het energie van het licht opvangt en het in de chemische energie van glucose brengt en daarbij zuurstof vrijgeeft.

Endosymbiotic theorie stelt voor dat deze organellen eens prokaryote cellen waren, levend in grotere gastheercellen. De prokaryoten kunnen in eerste instantie parasieten zijn geweest of zelfs een bedoelde maaltijd voor de grotere cel, op een of andere manier ontsnappen aan de spijsvertering.

Wat ook de oorzaak van hun eerste internering zou zijn, deze prokaryoten zouden binnenkort bereidwillige gevangenen kunnen zijn geworden tot een dankbare bewaker. De gevangene prokaryoten hebben misschien cruciale voedingsstoffen verstrekt (in het geval van de primitieve chloroplast) of geholpen om zuurstof te exploiteren voor het extraheren van energie (in het geval van het primitieve mitochondrion). De prokaryoten zouden op hun beurt bescherming en een stabiele omgeving hebben gekregen om te leven.

Meerdere bewijsregels ondersteunen de endosymbiotische theorie. Endosymbiose wordt elders in de biologie waargenomen. Mitochondriën en chloroplasten hebben intrigerende overeenkomsten in structuur, voortplanting, biochemie en genetische samenstelling met bepaalde prokaryoten. Het duidelijke feit dat mitochondriën en chloroplasten genetische informatie van zichzelf hebben, pleit in het voordeel van de theorie.

Omdat vrijwel alle eukaryoten een soort mitochondriën hebben, terwijl alleen fotosynthetische eukaryoten chloroplasten hebben, is voorgesteld dat endosymbiose twee keer voorkomt, in serie. Eerst werd een aërobe (zuurstof-gebruikende) heterotrofe prokaryoot ingenomen door een grotere gastheercel.Na verloop van tijd co-evolueerde de prokaryoot met de gastheer en werd uiteindelijk zoiets als een mitochondrion. Vervolgens werd een fotosynthetische prokaryoot opgenomen door een mitochondrionbevattende cel. Dit model van eukaryote oorsprong wordt seriële endosymbiose genoemd.