Симбиогенез
Гипотеза о происхождении некоторых организмов в результате симбиоза. Впервые была выдвинута в конце 1860–х годов ботаником А. С. Фаминцыным на основе изучения строения лишайников, которые являются классическим примером симбиоза гриба и водоросли.
Современная версия гипотезы, активно развиваемая с 1960–х годов (в частности, Линн Маргулис), предполагает, что ключевые органеллы эукариотических клеток возникли не путём внутренней дифференцировки, а в результате серии симбиозов между разными прокариотическими организмами.
Основные положения:
- Митохондрии рассматриваются как потомки аэробных бактерий (вероятно, протеобактерий), которые были поглощены древними анаэробными прокариотами и превратились в постоянных внутриклеточных симбионтов, обеспечивающих эффективное дыхание.
- Хлоропласты (а также другие пластиды) считаются потомками цианобактерий, которые стали эндосимбионтами у предков растений и некоторых других групп эукариот, обеспечив им способность к фотосинтезу.
Таким образом, согласно симбиогенетической теории, современная эукариотическая клетка — это сложный симбиотический организм, возникший в результате объединения геномов.
Современный контекст
Гипотеза симбиогенеза, особенно в части происхождения митохондрий и пластид (теория эндосимбиоза), получила мощное подтверждение от молекулярной биологии и генетики. Об этом свидетельствуют:
- Наличие у этих органелл собственной кольцевой ДНК, похожей на бактериальную.
- Собственный аппарат синтеза белка (рибосомы прокариотического типа).
- Двумембранное строение, где внешняя мембрана могла образоваться из мембраны клетки-хозяина, а внутренняя — из мембраны симбионта.
- Способность митохондрий и пластид делиться независимо от деления клетки.
Вопрос о симбиогенетическом происхождении других клеточных структур (например, жгутиков или ядра) остаётся дискуссионным. Сегодня симбиогенез признан одним из ключевых механизмов эволюции, наряду с мутациями и горизонтальным переносом генов.