پیدایش یوکاریوت ها

همان طور که می دانید جهان زنده در سه حوزه باکتریا، آرکیا و یوکاریا دسته بندی می شود.

در مطلب قبل دانستید یوکاریوت در یونانی به معنی "واقعا هسته ای" است. یوکاریوت در درون خود تعداد زیادی اجزای مختلف دارند که حول هر یک از آنها را یک غشا احاطه کرده است. در این مطلب پیدایش یوکاریوت ها را مورد بررسی قرار می دهیم.

در زیست‌شناسی به جانداری که یاخته‌های (سلول) آن هسته واقعی دارند یوکاریوت (Eukaryote) یا هوهسته‌ای گفته می‌شود.

هوهسته‌ای‌ها دارای یاخته‌هایی هستند که در آن‌ها ماده ژنتیکی در یک غشا ی دو لایه‌ای محفوظ شده که هسته یاخته نام دارد. موجودات پرسلولی همگی یوکاریوت هستند و در مقابل یوکاریوت گروهی به نام پروکاریوت یا پیش هسته‌ای قرار دارد که در آنها ماده ژنتیکی در تماس مستقیم با سیتوپلاسم قرار دارد.

هوهسته‌ها دارای کروموزوم خطی هستند و اندامک‌های غشاداری مانند میتوکندری نیز دارند. ریبوزوم‌های سلول‌های هوهسته‌ای پیچیدگی بیشتری نسبت به ریبوزوم‌های سلول‌های پیش‌هسته‌ای دارند و کمی بزرگترند.

داشتن هسته غشادار و میان‌یاخته حاوی اندامک‌های یاخته‌ای که شامل همه یاخته‌ها به‌جز باکتری‌ها می‌شود را هوهستگی (eukaryosis) می‌گویند.

می توان تصور کرد که زندگی زمانی شکل گرفته که نوعی ساختار خود همانندساز از محیط پیرامونی اش جدا شد. مشخص شده است که نخستین شکل های حیات احتمالا از ریبونوکلئیک اسیدها که با غشایی احاطه شده بوده، به عنوان ماده ژنتیک بهره می گرفته اند. این RNA می توانسته به کمک رابطه مکملی نوکلئوتیدهای خود را همانند سازی کند و احتمالا در فعالیت های کاتالیتیک (آنزیمی) دیگری، مثلا برای فراهم کردن پیش سازهای نوکلئوتیدی نیز شرکت داشته است. ماده ژنتیک در سلول های امروزی خود همانندساز نمی باشد و فعالیت آن محدود به رمز کردن اطلاعات وراثتی سلول می باشد. حتی در سلول های امروزی نیز RNA ها علاوه بر نقش در جریان اطلاعات ژنتیکی، دارای نقش های کاتالیتیک متنوع هستند و می توانند در شکل تک رشته انواع صورت بندی های سه بعدی را، بسته به توالی خود داشته باشند.

به نظر می رسد همه سلول های کنونی از یک سلول ساده اولیه تکامل یافته اند. اکنون جانداران به سه حوزه عمده تقسیم می شوند:

 باکتری ها                    آرکی ها                      یوکاریوت ها

جانداران دو حوزه اول (آرکی ها و باکتری ها) پروکاریوت هستند. رابطه تکاملی این سه حوزه را می توان با یک درخت تکاملی نشان داد. نکته قابل توجه این است که آرکی ها در شکل ظاهری، ساختار سلولی و مسیرهای متابولیکی شباهت بیشتری به باکتری ها دارند، ولی از نظر فرآیندهای ژنتیکی (همچون همانند سازی، رونویسی و ترجمه) به یوکاریوت ها شبیه تر می باشند. (شکل 1)

به نظر می رسد نخستین پروکاریوت ها بین 4 تا 35 بیلیون سال پیش تکامل یافته اند. تکامل یوکاریوت ها احتمالا حدود 2 بیلیون سال پس از تکامل نخستین پروکاریوت ها صورت گرفته است. مسیر تکاملی یوکاریوت ها شامل پیدایش هسته پوشش دار، غشاهای درونی، اسکلت سلولی و تکامل فعالیت های پیچیده ای همچون فاگوسیتوز، میتوز و میوز بوده است.

آرکی ها ویژگی هایی مشترک با هر یک از دو حوزه دیگر دارند.

شکل 1: شباهت ها و تفاوت های آرکی ها با یوکاریوت ها و باکتری ها (در هر مورد استثنا وجود دارد.) (روی تصویر کلیک کنید.)

اندامک های یوکاریوتی احتمالا منشا های متفاوتی داشته اند. طبق نظریه درون همزیستی منشا برخی ساختارهای سلول های یوکاریوتی از جمله اندامک های پوشش داری (دارای دو غشا) مثل هسته، میتوکندری و کلروپلاست، پروکاریوت هایی تک سلولی بوده اند که توسط یوکاریوت اولیه بلعیده و با آن همزیست شده اند.

در مورد میتوکندری و کلروپلاست، شواهد زیادی وجود دارد که منشا آنها احتمالا درون همزیستی انواعی باکتری در یوکاریوت اولیه بوده است. این اندامک ها دارای ماده ژنتیک مشابه باکتری ها و تا حدی خود کفا هستند، با فرآیند تقسیم دوتایی مشابه با باکتری ها تکثیر می شوند و ساختارهای درونی آنها به پروکاریوت ها شباهت دارد.

اینگونه به نظر می رسد درون همزیستی رویدادی شایع در تکامل یوکاریوت ها بوده است. نمونه ای جالب از درون همزیستی در جلبک های قهوه ای دیده می شود. کلروپلاست های سلول های این جانداران نه دو غشا بلکه چهار غشا دارند. این پدیده احتمالا ناشی از یک (درون همزیستی دوم) در این جانداران است که در آن یک سلول یوکاریوتی دارای کلروپلاست (نزدیک به جلبک های قرمز امروزی) با یک سلول یوکاریوتی دیگر درون همزیست شده است.

تقسیم‌بندی یوکاریوت ها در سال ۱۸۶۶ عبارت است از:

 سلسلهٔ آغازیان

 سلسلهٔ گیاهان

 سلسلهٔ قارچ ها

سلسلهٔ جانوران

تقسیم بندی یوکاریوت ها در سال ۲۰۰۵ عبارت است از:

منبع: https://fa.wikipedia.org/wiki

مرکز یادگیری سایت تبیان، مرجان سلیمانیان