Evolução celular

Imagem de alta definição de um organismo unicelular

O que é evolução celular?

O Evolução celular Representa todas as mudanças físicas e químicas que deram origem às estruturas altamente organizadas e complexas que conhecemos como "células". No entanto, apesar do fato de muitas conjecturas terem sido feitas nesse sentido, ainda não se sabe exatamente como elas formaram.

As células são as unidades básicas fundamentais de todos os seres vivos na terra. Existem dois tipos de células marcadamente diferentes na natureza: células procarióticas e células eucarióticas.

As células procarióticas carecem de sistemas de membranas internas e sempre formam organismos unicelulares, enquanto as células eucarióticas são mais complexas, pois possuem compartimentos membranosos internos e podem formar seres vivos unicelulares e multicelulares.

Embora possam ser muito diferentes, todas as células são caracterizadas por serem cercadas por uma membrana, por ter moléculas de material genético dentro que fornecem as informações necessárias para produzir todos os componentes celulares e se multiplicar para dar origem a outra célula.

A principal tarefa importante para os biólogos evolutivos é a demonstração da evolução de dois aspectos fundamentais para a vida celular:

• Como o mecanismo para a auto -replicação de moléculas formadas, como o ácido desoxirribonucleico (DNA, material genético) auto -replicação (material genético)?
• Como as membranas celulares surgiram para separar o metabolismo na formação das primeiras células do ambiente?

Ambas as questões permanecem abertas hoje, já que os biólogos evolutivos só fizeram algumas inferências nesse sentido, sem nenhum sucesso do ponto de vista da demonstração experimental.

Como as células se originaram?

As teorias mais aceitas propõem que o início da evolução celular tenha ocorrido com a origem das moléculas do tipo ácido nucleico capazes de replicar (DNA e RNA).

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Essas hipóteses, juntas conhecidas como "mundo do RNA", o "caldo primal" ou o "caldo primitivo", baseiam -se no fato de que os polímeros de ácido ribonucleico (RNA) foram observados com capacidade autocatalítica para produzir novos fragmentos curtos RNA.

Grande Primavera Prismática em Yellowstone. Pensa -se que essa atmosfera em altas temperaturas seria semelhante ao ambiente primordial dos mares terrestres

De acordo com essas teorias, é provável que muitas vezes na Terra, ao longo de sua história, ácidos ribonucleicos, nucleotídeos, aminoácidos, açúcares simples e alguns compostos fosfatados tenham sido formados.

Embora certamente muitos desses compostos se degradam sem transcender muito mais, pensa -se atualmente que poderia ter sido o caso de que as moléculas com a capacidade de replicar foram admitidas para "bolhas" lipídicas e poderiam continuar com sua atividade autocatalítica de "alimentos" obtidos de de Outras moléculas que também estavam trancadas nessas bolhas.

Propõe -se que, posteriormente, essas bolhas pudessem ser divididas em duas devido a forças de tensão superficial, mantendo cada "filha" sua atividade autocatalítica interna. A complexalização dessas bolhas poderia ter envolvido a capacidade de alimentar a luz solar e alguns compostos carbonatados.

Esses processos "pré -ladásticos" deveriam ter ocorrido na Terra ao longo de centenas de milhões de anos, durante os quais diferentes "protocéleles" provavelmente foram originados e extintos, selecionando positivamente os capazes de reproduzir e alimentar com eficiência.

Assim, os protocenos resultantes da seleção natural que atuam por centenas de milhões de anos seriam os ancestrais ou as formas mais primitivas de células ultra complexas e organizadas que conhecemos hoje, que formam todos os seres vivos.

Evolução de células procarióticas

Ilustração de uma célula procariótica 2D

Provavelmente, os primeiros produtos de origem celular foram células procarióticas, procarióticas ou bactérias, como são comumente conhecidas; Acredita -se que eles habitaram a terra cerca de dois bilhões de anos antes de todos os organismos eucarióticos.

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Durante esses dois bilhões de anos, os primeiros organismos procarióticos transformaram continuamente a superfície e a atmosfera terrestre. Esses microorganismos especializaram seu metabolismo para obter energia dos compostos que abundavam no planeta naquele momento.

Essa "especialização" foi possível graças à evolução de processos metabólicos, como fermentação, fotossíntese, fixação de nitrogênio atmosférico e uso de oxigênio na respiração, etc. Essas habilidades desenvolvidas por bactérias só foram possíveis graças a três processos principais:

• A transferência de informações de um organismo para outro através da herança de moléculas de informação genética: ácido desoxirribonucleico (DNA) e ácido ribonucleico (RNA); o que lhes permitiu desenvolver cópias de si mesmos ao longo do tempo.
• A transferência horizontal de material genético através de pequenas moléculas de DNA que são conhecidas como plasmídeos, que permitem que as bactérias se adaptem às condições adversas do ambiente em curtos períodos de tempo.
• A cooperação estreita ou simbiose que poderia ter ocorrido entre bactérias com características diferentes, o que possivelmente lhes permitiu.

Todas essas características, juntamente com a estreita cooperação entre bactérias, foi o que provavelmente deu origem a células eucarióticas.

Evolução celular eucariótica

Atualmente, ainda há dúvidas sobre a origem das células eucarióticas. No entanto, a hipótese mais aceita dos pesquisadores é a da "endosimbiose", que surgiu da descoberta de moléculas de ácido ácido desoxirribonucleico (DNA) nas mitocôndrias das células eucarióticas.

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Com essas informações, os biólogos evolutivos inferiram que os descendentes das bactérias que viviam mais ou menos três bilhões de anos atrás nos oceanos primitivos, de alguma forma eles se fundiram ou engoliram outros microorganismos.

Isso parece ser "apoiado" pelas características da divisão de mitocôndrias, que são reproduzidas diretamente por fissão binária e, em momentos que não a divisão celular de células eucarióticas.

Acredita -se que o organismo engolido tenha sido o primeiro "protomitocondry" dos eucariotos, e que forneceu ao corpo que o sistema de remoção de resíduos do Engullo A e uma fonte de energia do oxigênio, enquanto a "Protomitocondria" ganhou comida e abrigo e abrigo.

Esse mecanismo de "endosimbiose" é descrito como um mecanismo evolutivo abrupto, que em alguns casos pode acontecer com sucesso e permanentemente.

A simbiose entre microorganismos para formar novos organismos é, talvez, a força mais importante de mudança na Terra e, sendo realizada por milhões de anos, poderia ter criado a grande diversidade de maneiras que observamos em todas as células eucarióticas.

A evolução celular atua há muito tempo; Por outro lado, os cientistas têm apenas algumas décadas focados em responder a questões relacionadas a esse processo e muitos são da opinião de que é provável que, antes que o século 21 termine, a demonstração experimental da evolução celular possa ser alcançada.

Referências

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