Évolution cellulaire

Image haute définition d'un organisme unicellulaire

Qu'est-ce que l'évolution cellulaire?

La Évolution cellulaire Il représente tous les changements physiques et chimiques qui ont donné naissance aux structures hautement organisées et complexes que nous connaissons sous le nom de "cellules". Cependant, malgré le fait que de nombreuses conjectures ont été faites à cet égard, on ne sait toujours pas exactement comment elles se sont formées.

Les cellules sont les unités fondamentales de base de tous les êtres vivants sur Terre. Il existe deux types de cellules nettement différentes dans la nature: les cellules procaryotes et les cellules eucaryotes.

Les cellules procaryotes manquent de systèmes de membranes internes et forment toujours des organismes unicellulaires, en attendant les cellules eucaryotes sont plus complexes, car elles ont des compartiments membraneux internes et peuvent former des êtres vivants à la fois unicellulaires et multicellulaires.

Bien qu'ils puissent être très différents, toutes les cellules sont caractérisées par des entourés d'une membrane, pour avoir des molécules de matériel génétique à l'intérieur qui fournissent les informations nécessaires pour produire tous les composants cellulaires et se multiplier pour donner naissance à une autre cellule.

La principale tâche importante pour les biologistes évolutifs est la démonstration de l'évolution de deux aspects fondamentaux pour la vie cellulaire:

• Comment le mécanisme d'auto-réplication des molécules s'est-il formé comme l'acide désoxyribonucléique (ADN, matériel génétique) auto-réplication (matériel génétique)?
• Comment les membranes cellulaires se sont-elles produites pour séparer le métabolisme dans la formation des premières cellules de l'environnement?

Les deux problèmes restent ouverts aujourd'hui, car les biologistes évolutifs n'ont fait que quelques inférences à cet égard, sans aucun succès du point de vue de la démonstration expérimentale.

Comment les cellules sont-elles nées?

Les théories les plus acceptées proposent que le début de l'évolution cellulaire se soit produit avec l'origine des molécules de type acide nucléique capables de répliquer (ADN et ARN).

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Ces hypothèses, ensemble connues sous le nom de "monde de l'ARN", le "bouillon primal" ou le "bouillon primitif", sont basés sur le fait que les polymères d'acide ribonucléique (ARN) ont été observés avec une capacité autocatalytique pour produire de nouveaux fragments courts ARN.

Grand printemps prismatique à Yellowstone. On pense que cette atmosphère à des températures élevées serait similaire à l'environnement primaire des mers terrestres

Selon ces théories, il est probable que plusieurs fois sur terre, tout au long de son histoire, des acides ribonucléiques, des nucléotides, des acides aminés, des sucres simples et certains composés phosphatés se sont formés.

Bien que bon nombre de ces composés se soient dégradés sans transcender beaucoup plus loin, on pense actuellement que cela aurait pu être le cas que des molécules avec la capacité de reproduire ont été admises dans des "bulles" lipidiques et pourraient continuer avec leur activité autocatalytique à partir de "aliments" obtenus à partir de " Autres molécules qui ont également été verrouillées dans ces bulles.

Il est proposé que, par la suite, ces bulles pourraient être divisées en deux en raison des forces de tension de surface, en maintenant chaque "fille" leur activité autocatalytique interne. La complexisation de ces bulles aurait pu impliquer la capacité de se nourrir de la lumière du soleil et de certains composés gazeux.

Ces processus «pré-laules» auraient dû se produire sur Terre pendant des centaines de millions d'années, au cours desquels différents «protocéles» ont probablement été originaires et éteints, sélectionnant positivement ceux capables de reproduire et de nourrir efficacement efficacement.

Ainsi, le protocène résultant d'une sélection naturelle agissant pendant des centaines de millions d'années serait les ancêtres ou les formes les plus primitives de cellules ultra complexes et organisées que nous connaissons aujourd'hui, qui forment tous les êtres vivants.

Évolution des cellules procaryotes

Illustration d'une cellule procaryote 2D

Les premiers produits d'origine cellulaire étaient probablement des cellules procaryotes, procaryotes ou bactéries, comme ils sont communément connus; On pense qu'ils ont habité la terre environ deux milliards d'années avant tous les organismes eucaryotes.

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Au cours de ces deux milliards d'années, les premiers organismes procaryotes ont continuellement transformé la surface et l'atmosphère terrestre. Ces micro-organismes ont spécialisé leur métabolisme pour obtenir l'énergie des composés qui abondaient sur la planète à ce moment-là.

Cette «spécialisation» était possible grâce à l'évolution des processus métaboliques tels que la fermentation, la photosynthèse, la fixation de l'azote atmosphérique et l'utilisation de l'oxygène dans la respiration, etc. Ces compétences développées par les bactéries n'étaient possibles que grâce à trois processus principaux:

• Le transfert d'informations d'un organisme à un autre par l'héritage des molécules d'information génétique: l'acide désoxyribonucléique (ADN) et l'acide ribonucléique (ARN); ce qui leur a permis de développer des copies d'eux-mêmes au fil du temps.
• Le transfert horizontal de matériel génétique par de petites molécules d'ADN qui sont appelées plasmides, qui permettent aux bactéries de s'adapter aux conditions de l'environnement défavorables en courte période.
• La coopération étroite ou symbiose qui aurait pu se produire entre les bactéries avec différentes caractéristiques, ce qui peut leur permettre.

Toutes ces caractéristiques, ainsi que la coopération étroite entre les bactéries, était ce qui a probablement donné naissance aux cellules eucaryotes.

Évolution des cellules eucaryotes

À l'heure actuelle, il y a encore des doutes sur l'origine des cellules eucaryotes. Cependant, l'hypothèse la plus acceptée par les chercheurs est celle de "l'endosimbiose", qui découle de la découverte des molécules d'acide désoxyribonucléique (ADN) dans les mitochondries des cellules eucaryotes.

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Avec ces informations, les biologistes évolutifs ont déduit que les descendants des bactéries qui vivaient il y a plus ou moins trois milliards d'années dans les océans primitifs, ils ont fusionné ou englouti d'autres micro-organismes.

Cela semble être "soutenu" par les caractéristiques de la division des mitochondries, qui sont reproduites directement par la fission binaire et parfois autre que la division cellulaire des cellules eucaryotes.

On pense que l'organisme avalé a été le premier «protomitocond» des eucaryotes, et qu'il a fourni au corps que l'Engullo un système d'élimination des déchets et une source d'énergie de l'oxygène, tandis que la «protomitocondrie» a gagné des aliments et un abri et un abri et un abri.

Ce mécanisme "endosimbiose" est décrit comme un mécanisme évolutif brutal, qui dans quelques cas pourrait se produire avec succès et de façon permanente.

La symbiose entre les micro-organismes pour former de nouveaux organismes est, peut-être, la force de changement la plus importante sur la terre et, en cours pendant des millions d'années, aurait pu créer la grande diversité des façons que nous observons dans toutes les cellules eucaryotes.

L'évolution cellulaire agit depuis longtemps; En revanche, les scientifiques n'ont que quelques décennies axées sur la réponse aux problèmes liés à ce processus et beaucoup sont d'avis qu'il est probable qu'avant la fin du 21e siècle, la démonstration expérimentale de l'évolution cellulaire peut être atteinte.

Les références

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