共生説:真核細胞が進化した方法

概要

本記事では、他の生物を吸収し、その能力を組み合わせることで複雑な真核細胞が進化した共生説について探求します。この説は生物学の分野を革新し、私たちが今日見る真核生物の多様性の起源を理解するのに役立ちます。

原核細胞の起源

およそ20億年前、原核細胞は地球上で唯一の生物でした。これらの細胞は単純で、核や他の膜に包まれた小器官を持っていませんでした。単純な塊状の細胞、太陽光を光合成によって糖分子に変換する細菌細胞、酸素ガスを用いて糖分子を分解してエネルギーを放出する細胞など、様々な種類の原核細胞がありました。

共生の過程

時折、塊状の細胞は光合成細菌を吸収し、細胞内に住み着かせ、細菌は従来通りに分裂しましたが、その存在は結びついていました。この細胞同士が共存する過程を共生と呼びます。時間が経つにつれ、光合成細菌は葉緑体に進化し、宿主細胞が光合成によって自らの食物を生産することを可能にしました。同様に、酸素利用細菌はミトコンドリアに進化し、宿主細胞がより効率的にエネルギーを生産することを可能にしました。

葉緑体とミトコンドリアの役割

私たちの細胞内の葉緑体とミトコンドリアは、古代細菌と同じように増殖し、それぞれ独自のDNAとリボソームを持っています。葉緑体とミトコンドリアの膜は、内膜と外膜の2つの層から構成され、内膜には外膜には存在しない特定の脂質やタンパク質が含まれています。これらの小器官は、エネルギーの生産や重要な分子の合成など、真核細胞の機能に重要な役割を果たしています。