Назад на пети разред – ћелија је основна јединица грађе и функције свих живих бића. Мало унапред – ћелије могу бити прокариотске, као код бактерија и археа, и еукариотске, као код протиста, гљива, биљака и животиња, укључујући и нас. Да ли то значи да ми немамо везе са бактеријама и археама? Јесу ли то скроз различите ћелије?
Научени смо и да су еукариотске ћелије много сложеније од бактеријских – иако немају увек ћелијски зид, све еукариотске ћелије имају једро и органеле (одвојене одељке ћелије који обављају специфичне функције), па су самим тим комплексније. Како је дошло до стварања ове разлике – зашто неки организми имају органеле, а неки не?
Архее – поново откривени фосили
Ако сте некада и чули за архее, вероватно вам је речено да су у питању прокариотски организми налик на бактерије. Међутим, испоставља се потпуно супротно – архее су сродније нама него бактеријама!
Иако су у почетку сматране групом екстремофилних бактерија, бактерија које живе у стаништима у којима постоје екстремни животни услови, по новијој класификацији су ове две групе организама одвојене.
Главну заслугу за то има Карл Воуз, амерички микробиолог који је након открића археа посумњао да оне ипак нису само бактерије. Воуз је покушао да класификује жива бића на основу 16S рибозомалних РНК, пре свега јер су гени на којима се налази информација о овим РНК релативно очувани.
Приметио је да се на основу сличности 16S рибозомалних РНК код различитих врста може донети закључак о њиховој сродности, али је тада дошао и до открића – када је уврстио архее у своје анализе, схватио је да се њихове 16S рибозомалне РНК више разликују од бактеријских него од еукариотских, па је на основу тога предложио нови начин класификације.
Према Воузу, постоје три домена живог света – бактерије, архее и еукариоти. Сва три домена деле заједничког претка, у науци познатог под именом LUCA (Last Universal Common Ancestor – последњи универзални заједнички предак). Претпоставља се да су се у неком тренутку издвојиле две групе, бактерије и архее, а да су се из археа временом развили еукариоти.
Ово нема много смисла, зар не? Како је од нечега малог и простог попут архее могао настати сложен организам? Ако је то толико једноставно, зашто нису све архее величине слонова и са развијеним органским системима?
Како је заправо настао први еукариот?
На питање еволуције еукариота одговарано је више пута – најбољи одговор који тренутно имамо јесте ендосимбиотска теорија (грч. ендо – унутра; симбиоза – заједнички живот) која објашњава порекло митохондрија и пластида (нпр. хлоропласта).
Према ендосимбиотској теорији, претеча еукариотске ћелије настала је када је археа, која се иначе хранила бактеријама, једном приликом прогутала бактерију, али је није сварила, већ је бактерији у својој цитоплазми обезбедила нови дом.
Археа је на тај начин заштитила бактерију од потенцијалних предатора, а бактерија је на себе преузела улогу ћелијског дисања, чиме је свом домаћину смањила бригу око производње енергије. Ова бактерија се у биологији зове алфа-протеобактерија, а ми њене потомке знамо као митохондрије.
А хлоропласти?
Верује се да је један од потомака ове исте архее који је у себи већ имао алфа-протеобактерију поново остварио ендосимбиотски однос са новом врстом бактерије. Овога пута је у питању била цијанобактерија, која је могућношћу вршења фотосинтезе допринела томе да се археа не мора више хранити само бактеријама. Нама најпознатији потомци архее која је прогутала цијанобактерију јесу биљке, у чијим ћелијама и дан-данас можемо затећи пластиде.
А какве везе имају митохондрије и пластиди са једром и органелама?
Замислите пријатеља који се понудио да се позабави обавезом која би вама одузела много времена и енергије – такво пријатељство се десило између будућег еукариота и његових ендосимбионата.
Онда када ћелија није више морала да води рачуна о сагоревању хране, имала је више енергије да се бави другим стварима. Тада је могла да додатно расте, своју ДНК је спаковала у органелу коју данас познајемо као једро, а временом је стекла и велики број органела.
Иако нам је, као врсти, требало времена да откријемо да ипак нисмо толико издвојени од свих осталих организама, можда смо сада барем мало свеснији да је тако. Можда, само можда, је време да почнемо тако и да се понашамо.
На крају крајева, сви смо ми помало архее.
