共生細胞

共生細胞

人體的每個細胞都是從發生在20億年前祖先兩個相對單一細胞的合併遺傳而來,我們可以從我們的細胞組織中看出這一歷史事件。我們細胞的基因被安置在兩個地方。多數基因存在於細胞核中;但少量基因存在於細胞核外被稱作“線粒體”的另一個結構中為什麼我們的細胞具有這樣兩類基因設定?

基本介紹

  • 中文名:共生細胞
  • 提出者:林恩·馬古利斯
  • 提出時間:1967年
  • 簡介:是從單一的細菌細胞遺傳而來
細胞介紹,細胞學說,

細胞介紹

美國生物學林恩·馬古利斯(Lynn Margulis)在1967年發表的論文中指出,我們的線粒體最終是從單一的細菌細胞遺傳而來。過去,較大的細胞吞噬較小的細胞,目的可能是吸收消化。較小的細胞設法在較大的細胞中生存,兩個細胞合併後成功地組成一組。它們可能具有互補的技能。小細胞或許能夠燃燒中的食物燃料產生能量(這就是線粒體在現代細胞中的工作),而較大的細胞或許產生了用以燃燒的燃料。隨著時間的流逝,兩位夥伴進化為構成我們今天身體的細胞類型。線粒體如今仍然像細菌,線粒體中的少數基因與細菌基因相似。類似的共生事件促進了綠色植物中起光合作用的組織——葉綠體的進化。
我們的細胞包括線粒體和核基因兩類,稱作“真核”細胞。細菌細胞缺乏明顯的核和線粒體,稱作“原核”細胞。原核細胞從40億年前生命起源後不久直至20億年前真核細胞進化時期一直主宰著地球上的生命。所有的現代動植物生命都由真核細胞構成。馬古利斯發現的共生合併或許是地球上複雜生命進化發展過程中的重大突破。

細胞學說

這個學說認為,真核細胞是通過若干不同種類的原核細胞生物結合共生而造成的,這些共生的原核生物與宿主細胞建立了緊密的相互依存的關係,同時在複製和遺傳上建立了統一的協調的體系,這樣的共生的組合就成為真核生物的祖先。
最早提出內生說的是A. F. Schimper,他在1883年發現綠藻高等植物的葉綠體能夠自行繁殖分裂,並發現它們在形態上與自由生活的藍藻很相似,從而提出質體來自寄生的藍藻的假說。這時的共生說還沒有受到多少重視,主要是由於證據太少。20世紀60年代以後,隨著細胞超微結構細胞生物化學研究的發展,共生說又逐漸流行起來。在電子顯微鏡下,植物的葉綠體與藍藻(藍菌)極其相似,葉綠體本身也含有DNA的核質(nucleoid)區,都有片層狀結構。人們還發現細胞器與細胞整體的關係與自然界的內共生現象非常相似。共生現象在自然界很普遍。
馬古力斯提出的“內共生起源學說”
西方的主流科學界一向自視甚高,根本就不關注這些“先鋒科學家”的“實驗小樣”。第一位敢於嘗螃蟹的美國人是伊萬.E.沃琳(Ivan E. Wallin)。上個世紀20年代,他在哥倫比亞大學做推測細胞成分的實驗時,提出葉綠體(圖3)和線粒體(圖4)起源於共生的細菌,而這個提法卻為其引來了同行的譏諷和排斥。已過不惑之年的沃琳被迫放棄了關於共生的研究,移居丹佛,到科羅拉多大學醫學院當老師去了。後來在內共生起源學說理論上獲得大豐收的馬古利斯則要堅定的多。著名生物學家理查.德道金斯評價馬古利斯說:“我非常欽佩馬古利斯有超然的勇氣和毅力來堅持自己的內共生起源學說,並最終實現了其從異端到正統的轉變……”

相關詞條

熱門詞條

聯絡我們