คุณจะรู้ว่าเมื่อคุณได้ยินใครสักคนขึ้นต้นประโยคว่า "มีคนสองแบบ ... " และคุณคิดกับตัวเองว่า "โอ้เด็กมาแล้ว" เนื่องจากการลดความเป็นมนุษย์ทั้งหมดลงเหลือเพียง "คนสองประเภท" จึงดูเหมือนเป็นกิจกรรมที่น่ารังเกียจที่สุด
แต่ถ้าฉันจะบอกคุณว่าสิ่งมีชีวิตมีเพียงสองชนิด?
ตามที่นักวิทยาศาสตร์โลกถูกแบ่งออกเป็นสองชนิดของสิ่งมีชีวิต - prokaryotes และยูคาริโอ - ซึ่งมีสองประเภทที่แตกต่างกันของเซลล์ สิ่งมีชีวิตสามารถประกอบด้วยประเภทใดประเภทหนึ่งหรือประเภทอื่น ๆ สิ่งมีชีวิตบางชนิดประกอบด้วยเซลล์ที่เป็นโรคเพียงเซลล์เดียว แต่ถึงอย่างนั้นเซลล์นั้นจะเป็นโปรคาริโอตหรือยูคาริโอตก็ได้ มันเป็นเพียงวิธีที่สิ่งต่างๆ
ออร์แกเนลล์หรือไม่ออร์แกเนลล์?
ความแตกต่างระหว่างเซลล์ยูคาริโอตและเซลล์โปรคาริโอตเกี่ยวข้องกับส่วนที่ทำสิ่งเล็ก ๆ น้อย ๆ ของเซลล์ที่เรียกว่าออร์แกเนลล์ เซลล์นิวเคลียสมีความเรียบง่ายและขาด organelles เมมเบรนที่ถูกผูกไว้ eukaryote และนิวเคลียสซึ่งแค็ปซูลของเซลล์ดีเอ็นเอ แม้ว่าจะมีความดั้งเดิมมากกว่ายูคาริโอต แต่แบคทีเรียโปรคาริโอตเป็นกลุ่มสิ่งมีชีวิตที่มีความหลากหลายและอุดมสมบูรณ์ที่สุดในโลกมนุษย์เราถูกปกคลุมไปด้วยโปรคาริโอตทั้งภายในและภายนอก ในทางกลับกันมนุษย์สัตว์พืชเชื้อราและโพรทิสต์ (สิ่งมีชีวิตที่ประกอบด้วยเซลล์เดียว) เป็นยูคาริโอต และแม้ว่ายูคาริโอตบางชนิดจะเป็นเซลล์เดียว - ให้คิดว่าอะมีบาและพารามีเซียม - ไม่มีโปรคาริโอตที่มีมากกว่าหนึ่งเซลล์
Prokaryotic Efficiency Apartment เทียบกับ Eukaryotic Mansion
"ฉันคิดว่าโปรคาริโอตเป็นอพาร์ทเมนต์ที่มีประสิทธิภาพหนึ่งห้องและยูคาริโอตเป็นคฤหาสน์มูลค่า 6 ล้านดอลลาร์" Erin Shanle ศาสตราจารย์ในภาควิชาวิทยาศาสตร์ชีวภาพและสิ่งแวดล้อมของ Longwood University กล่าวในการให้สัมภาษณ์ทางอีเมล "ขนาดและการแยก 'ห้อง' หรือออร์แกเนลล์ที่ใช้งานได้ในยูคาริโอตนั้นคล้ายกับห้องหลาย ๆ ห้องและการจัดระเบียบที่ซับซ้อนของคฤหาสน์โปรคาริโอตต้องทำงานที่คล้ายกันให้เสร็จในห้องเดียวโดยไม่ต้องหรูหราแบบออร์แกเนลล์"
เหตุผลหนึ่งที่การเปรียบเทียบนี้มีประโยชน์เนื่องจากเซลล์ทั้งหมดทั้งโปรคาริโอตและยูคาริโอตถูกล้อมรอบด้วยเมมเบรนที่สามารถซึมผ่านได้ซึ่งช่วยให้โมเลกุลบางชนิดสามารถเข้าและออกได้เช่นเดียวกับหน้าต่างและประตูบ้านของเรา คุณสามารถล็อกประตูและหน้าต่างเพื่อป้องกันแมวจรจัดและหัวขโมย (โทรศัพท์มือถือเทียบเท่ากับไวรัสหรือวัสดุแปลกปลอม) แต่คุณปลดล็อกประตูเพื่อนำเข้าร้านขายของชำและนำขยะออกไป ด้วยวิธีนี้เซลล์ทั้งหมดจะรักษาสภาวะสมดุลภายในหรือความคงตัว
“ โปรคาริโอตนั้นง่ายกว่ามากเมื่อเทียบกับโครงสร้าง” Shanle กล่าว "พวกมันมี 'ห้อง' ห้องเดียวเพื่อทำหน้าที่ที่จำเป็นทั้งหมดของชีวิตนั่นคือการผลิตโปรตีนจากคำสั่งที่เก็บไว้ใน DNA ซึ่งเป็นชุดคำสั่งที่สมบูรณ์สำหรับการสร้างเซลล์โพรคาริโอตไม่มีช่องแยกสำหรับการผลิตพลังงาน บรรจุภัณฑ์โปรตีนการแปรรูปของเสียหรือหน้าที่หลักอื่น ๆ "
ในทางตรงกันข้ามยูคาริโอตมีออร์แกเนลล์ที่มีเยื่อหุ้มซึ่งใช้ในการแยกกระบวนการเหล่านี้ทั้งหมดซึ่งหมายความว่าห้องครัวแยกจากห้องน้ำหลัก - มีห้องปิดล้อมหลายสิบห้องซึ่งทั้งหมดนี้ทำหน้าที่ต่างกันในเซลล์
ตัวอย่างเช่น DNA ถูกจัดเก็บจำลองแบบและประมวลผลในนิวเคลียสของเซลล์ยูคาริโอตซึ่งล้อมรอบด้วยเมมเบรนที่สามารถซึมผ่านได้ สิ่งนี้ช่วยปกป้อง DNA และช่วยให้เซลล์ปรับแต่งการผลิตโปรตีนที่จำเป็นต่อการทำงานของมันและทำให้เซลล์มีชีวิตอยู่ ออร์แกเนลล์ที่สำคัญอื่น ๆ ได้แก่ ไมโทคอนเดรียซึ่งประมวลผลน้ำตาลเพื่อสร้างพลังงานไลโซโซมซึ่งทำหน้าที่ประมวลผลของเสียและเอนโดพลาสมิกเรติคูลัมซึ่งช่วยจัดระเบียบโปรตีนสำหรับการกระจายรอบเซลล์ เซลล์โปรคาริโอตต้องทำสิ่งเดียวกันนี้มากมาย แต่พวกมันไม่มีห้องแยกต่างหากที่จะทำในแง่นี้มันเป็นการดำเนินการสองบิตมากกว่าในแง่นี้
"สิ่งมีชีวิตยูคาริโอตจำนวนมากประกอบด้วยเซลล์หลายชนิดโดยแต่ละชนิดมีพิมพ์เขียวดีเอ็นเอชุดเดียวกัน แต่ทำหน้าที่ต่างกัน" Shanle กล่าว "โดยการแยกพิมพ์เขียวดีเอ็นเอขนาดใหญ่ในนิวเคลียสบางส่วนของพิมพ์เขียวสามารถใช้เพื่อสร้างเซลล์ประเภทต่างๆจากชุดคำสั่งเดียวกัน"
วิวัฒนาการของยูคาริโอต
คุณอาจสงสัยว่าสิ่งมีชีวิตแบ่งออกได้อย่างไร ตามทฤษฎีเอนโดซิมไบโอติกทุกอย่างเริ่มต้นเมื่อประมาณ 2 พันล้านปีก่อนเมื่อโปรคาริโอตขนาดใหญ่บางตัวสามารถสร้างนิวเคลียสโดยการพับเยื่อหุ้มเซลล์เข้าด้วยกัน
“ เมื่อเวลาผ่านไปเซลล์โปรคาริโอตที่มีขนาดเล็กกว่าก็ถูกเซลล์ที่ใหญ่กว่านี้กลืนกิน” Shanle กล่าว "โปรคาริโอตที่มีขนาดเล็กกว่าสามารถทำการหายใจแบบแอโรบิคหรือแปรรูปน้ำตาลให้เป็นพลังงานโดยใช้ออกซิเจนคล้ายกับไมโทคอนเดรียที่เราเห็นในยูคาริโอตที่มีชีวิตอยู่ในปัจจุบันเซลล์ขนาดเล็กกว่านี้ยังคงอยู่ภายในเซลล์โฮสต์ที่มีขนาดใหญ่กว่าซึ่งจะจำลองแบบและส่งต่อไปยัง ชั่วอายุคนความสัมพันธ์ของเอนโดซิมไบโอติกในท้ายที่สุดทำให้เซลล์ขนาดเล็กกลายเป็นส่วนหนึ่งของเซลล์ขนาดใหญ่ในที่สุดก็สูญเสียความเป็นอิสระและดีเอ็นเอดั้งเดิมส่วนใหญ่ "
อย่างไรก็ตามไมโทคอนเดรียของยูคาริโอตในปัจจุบันมีพิมพ์เขียวดีเอ็นเอของตัวเองซึ่งจำลองแบบโดยอิสระจากดีเอ็นเอในนิวเคลียสและดีเอ็นเอไมโทคอนเดรียมีความคล้ายคลึงกับดีเอ็นเอโปรคาริโอตซึ่งสนับสนุนทฤษฎีเอนโดซิมไบโอติก แบบจำลองที่คล้ายกันนี้นำไปสู่วิวัฒนาการของคลอโรพลาสต์ในพืช แต่เรื่องราวเริ่มต้นด้วยเซลล์ยูคาริโอตที่มีไมโทคอนเดรียซึ่งกลืนกินโปรคาริโอตที่สังเคราะห์ด้วยแสง
ยูคาริโอตและโปรคาริโอต - มันต่างกัน! แต่ถึงแม้จะยากที่จะเห็นความคล้ายคลึงกันระหว่างมนุษย์และแบคทีเรีย แต่เราทุกคนล้วนสร้างขึ้นจากสิ่งเดียวกัน: ดีเอ็นเอโปรตีนน้ำตาลและไขมัน
ตอนนี้น่าสนใจ
แม้ว่าทฤษฎีเอนโดซิมไบโอติกจะเป็นเพียง "ทฤษฎี" แต่ก็เป็นคำอธิบายที่ดีที่สุดเกี่ยวกับวิวัฒนาการของยูคาริโอต แม้ว่าวันหนึ่งอาจมีการพิสูจน์ไม่ได้ แต่ก็ได้รับการสนับสนุนจากข้อเท็จจริงมากมาย
เผยแพร่ครั้งแรก: 10 มิ.ย. 2020
