Tatsächlich schlägt die endosymbiotische Theorie (wir sollten "Endosymbiotische Theorie des Ursprungs eukaryotischer Organellen" schreiben) eine Theorie vor, die nur die eukaryotischen Organellen (hauptsächlich Plastidenfamilie und Mitochondrium) betrifft.

Ich teile meine Antwort in 3 Teile:

# Theorie des archaealen Ursprungs des eukaryotischen Wirts.
* 1. Wie Archaea (Archaebakterien) und Eukaryoten einen engsten gemeinsamen Vorfahren teilten
# Endosymbiotische Ursprungstheorie eukaryotischer Zellorganellen.
* 2. Wie sind Mitochondrien entstanden?
* 3. Wie ist Plastid entstanden?

Bitte bedenken Sie, dass bei Ursprung und Evolution von Eukaryoten der Ursprung der Wirtszelle (und des Kerngenoms) ein anderes Ereignis ist; und der Ursprung von eukaryotischen Organellen, Mitochondrien und Plastiden ist ein weiteres anderes Ereignis.

Theorie des archaealen Ursprungs eukaryotischer Wirte

1. Wie sich Archaebakterien (Archaeen) und Vorläufer der Eukaryoten aus ihrem nächsten gemeinsamen Vorfahren entwickelt haben.

Es wurde festgestellt (zuerst von Carl Woese , hauptsächlich basierend auf ihren langwierigen Forschungen zu rRNA-Sequenzen ) ( PDF ) (REFERENZ-1 *), dass die eukaryotische „Wirtszelle“ (mit dem Kerngenom) den nächsten gemeinsamen Vorfahren mit Archaebakterien teilt, nicht mit den Eubakterien.

Weiterführende Literatur: Beziehungen zwischen Eukaryoten und Archaeen

Abb-1: Hier ist die horizontale Achse die Zeitachse.
(Die kleinen schwarzen Kugeln hier zeigen viele andere mögliche ausgestorbene Linien an (hypothetisch, nur um zu demonstrieren, wie Evolution funktioniert))

Auf der anderen Seite, nachdem sich die Gruppe der Bakterien (Eubakterien) entwickelt hatte (besser gesagt, der Vorläufer von Bakterien, die weiter diversifiziert wurden), entwickelten sich Bakteriengruppen wie Proteobakterien und Cyanobakterien. Zur bakteriellen Phylogenie siehe Wikipedia ( Bild )

Endosymbiotische Theorie:

Nun sagt die endosymbiotische Theorie, dass der Ursprung einiger eukaryotischer Organellen (zumindest Mitochondrien und Plastiden) andere und entfernte Taxa von den eukaryotischen Zellen waren, und dass sie von außen kamen und in die Zelle eindrangen und eine symbiotische Beziehung bildeten; und die Endosymbionten verloren nach und nach ihre Fähigkeit, frei zu leben, wurden nach und nach Teil der Wirtszelle. Die Besonderheit dieses "Endosymbiose"-Phänomens in der Evolution ist folgendes; nicht nur die "Eltern"-Taxa; aber andere "entfernte Taxa" verschmelzen von der Seite der Linie. Das Konzept ist nicht nur verwirrend , sondern so schockierend, dass H. Margulis diese Hypothese zum ersten Mal aufstellte und die Idee verwarf. Später bewies die genombasierte Forschung, dass der Ursprung der Mitochondrien ( und wie wir sehen werden, der Plastiden); sind aus der Mutualistic - Symbiose entstanden .

2. Wie haben sich Mitochondrien in Eukaryoten entwickelt?

Es wurde vermutet, dass der "Vorläufer" von Eukaryoten (der Nachkomme des nächsten gemeinsamen Vorfahren mit Archaebakterien), die Wirtszelle, einige aerobe Eubakterien (möglicherweise mit Proteobakterien verwandt) verschlungen hat. Diese aeroben Eubakterien führten zu Mitochondrien. Diese abgeleiteten Protisten waren nicht in der Lage, Photosynthese zu betreiben. Diese Endosymbiose ist der vorherigen sehr ähnlich.

Abb. 2a : Ursprung der Organelle Mitochondrien.

So sieht unser Evolutionsbaum jetzt aus wie Abb. 2b: Ursprung der Mitochondrien in Eukaryoten, platziert im Evolutionsbaum. Die weißen Kugeln repräsentieren hier lebende und zeitgenössische Gruppen. (Genau wie das vorherige Bild sind die ausgestorbenen Gruppen hypothetisch und repräsentativ; aber die relativen Positionen der Kladen für Proteobakterien und Cyanobakterien sind tatsächlich und stammen aus Prescotts Mikrobiologie. )



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(Ein allgemeines Beispiel für intrazelluläre Endosymbiose wird uns helfen, die Theorie zu verstehen – wir können immer noch eine solche intrazelluläre Symbiose in Rhizobien sehen , die Pflanzenwurzeln/-gewebe besiedeln; wo wir sowohl das intrazelluläre Stadium als auch die kultivierbare extrazelluläre Phase erhalten)

3. Wie haben sich die Plastiden damals entwickelt?

Aus dieser Gruppe von Protisten verschlang eine bestimmte Gruppe wiederum eine Art Eubakterien (verwandt mit Cyanobakterien). Aus den Cyanobakterien entstanden Plastiden und photosynthetische Protisten.

Es gibt Streitigkeiten darüber, ob sich Plastiden und Mitochondra gleichzeitig oder in einem Intervall entwickelt haben. Laut T. Cavalier Smith entstanden sie gleichzeitig, aber laut anderen neueren Quellen wie dieser und dieser traten die Mitochondrien zuerst auf.

Abb.3.a . eine Eukaryotenlinie, die bereits Mitochondrien bildete und eine weitere Assoziation mit einem photosynthetischen Eubakterium bildete.

Es ist mir nicht klar, ob alle Eukaryoten (Protisten und ihre abgeleiteten höheren Pflanzen, Pilze und Tiere) einen plastidenhaltigen Vorfahren hatten; oder zumindest einige nicht-photosynthetische Protisten kamen vor dem Ursprung der Chloroplasten (um nur zu erwähnen, dass einige der photosynthetischen Protisten aufgrund der rückläufigen Evolution (Abbau) von Plastiden erneut Nachkommen mit fehlender photosynthetischer Fähigkeit entwickelt haben, wie z. B. Helicosporidium sp . usw. )

So sieht unser endgültiger Evolutionsbaum aus

Abb.3b. Chloroplasten entstanden auf ähnliche Weise aus Eubakterien (Bakterien)

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VERWEISE:

BÜCHER

*1. : Molekularbiologie, Autor: RF Weaver, ED-5; Verlag: McGraw Hill.

2. : Zellbiologie: Konzepte und Experimente. Autor: Gerald Karp, ED6, Herausgeber: Wiley.

**3. : Prescott, Harley, Mikrobiologie von Klein; Herausgegeben von Willey, Sherwood, Wolverton, Ed7, MackGraw-Hill.

Aufsätze und Rezensionen

4. Bakterielle Evolution, Autor: Woese; https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC373105/ ; PDF: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC373105/pdf/microrev00049-0051.pdf

5. Endosymbiotische Theorien für den Ursprung von Eukaryoten. Autoren: Martin, Garg, Zimroski; https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4571569/ , Pdf: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4571569/pdf/rstb20140330.pdf

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