Биохимия - Химические реакции в живой клетке Том 1 - Д. Мецлер 1980

Место действия
Эволюция сложных организмов

Огромные различия между клетками про- и эукариот породили множество предположений относительно характера эволюционных взаимоотношений между этими двумя основными категориями живых существ. Согласно одной из популярных теорий, Cell/35.html">Митохондрии ведут свое происхождение от аэробных бактерий. Предполагается, что после появления сине-зеленых водорослей и накопления в атмосфере достаточного количества кислорода возник Симбиоз между мелкими аэробными и более крупными облигатно анаэробными бактериями. При этом аэробные Бактерии, поселившись внутри клеток анаэробов, поглощали весь кислород и защищали тем самым организм хозяина, для которых кислород был токсичным. Со временем эти отношения закрепились, что привело к возникновению клеток эукариот, содержащих митохондрии [28, 29]. В дальнейшем симбиоз с сине-зелеными водорослями мог аналогичным образом привести к появлению хлоропластов в клетках растений-эукариот.

В пользу рассмотренной выше точки зрения говорит тот факт, что симбиотические отношения существуют и между современными организмами. Так, в цитоплазме зеленой парамеции (Paramecium bursaria) присутствует одноклеточная водоросль хлорелла (Clorella) — обычное зеленое растеньице, которое может жить и самостоятельно. Вероятно, сожительство хлореллы с парамецией возникло случайно [28]. Биологи и биохимики сразу приняли симбиотическую теорию возникновения митохондрий. Однако Рафф и Малер выдвинули другую гипотезу, предположив, что митохондрии возникли скорее из мезосомных мембран, а ДНК в них происходит из внехромосомного генетического материала (из плазмид или эписом; гл. 15, разд. Г.7), который часто встречается в клетках прокариот [30]. Этот вопрос так и остается открытым и широко обсуждается [30—32].

Ископаемые остатки бактерий и сине-зеленых водорослей были найдены в отложениях, возраст которых, по геохимическим данным, превышает 3 млрд. лет. Возможно, в это же время появились первые эукариоты, давшие в результате эволюции свыше миллиона известных ныне видов.