HÜCRE EVRIMI TEORILERI - BIYOLOJI - 2025

Evrim hücrenin teorileri çalışırken açıklamalar için ne zaman ve nasıl hücreler ortaya anlıyoruz. Normalde ökaryotik hücrelere, yani genetik materyali içerdikleri bir hücre zarı ile ayrılmış bir çekirdeğe sahip olanlara atıfta bulunurlar.

Daha basit olan ve yaklaşık 3,7 milyar yıl önce Dünya'da ortaya çıkan prokaryotik hücrelerin aksine, ökaryotik hücreler çok daha karmaşık, daha büyük ve daha yeni ortaya çıkıyor.

Tek hücreli bir organizmanın yüksek çözünürlüklü görüntüsü. Youtube aracılığıyla.

Ökaryotik hücreler, bitkiler ve hayvanlar gibi çoğu canlı varlığın temeli olduğundan, kökenleri ve neden ortaya çıktıkları hakkında çeşitli teoriler geliştirilmiştir.

İlk hücrelerin gelişimi

İlk hücreler en az 3,7 milyar yıl önce, Dünya'nın oluşmasından yaklaşık 750 milyon yıl sonra ortaya çıktı. İlk hücrelerin nasıl ortaya çıktığını tam olarak bilmesek de, nasıl geliştiklerini tam olarak biliyoruz.

Bununla birlikte, ilk hücrelerin oluşumu hakkında en çok kabul gören teorilerden biri şudur: Erken Dünya'nın atmosferik koşulları göz önüne alındığında, bir enerji boşalması organik moleküllerin kendiliğinden oluşmasına neden olabilir.

Bu, Stanley Miller'ın hidrojen, metan ve amonyaktan organik moleküller oluşturmayı başardığı 1950'lerde yaptığı deneylerle kanıtlandı.

Daha sonra, ilk karmaşık organik moleküller (makromoleküller olarak da adlandırılır) oluşturuldu. Bu moleküllerin evriminin bir noktasında, kendisini kopyalayabilen ilk molekül, çevresinden malzemeler kullanılarak ortaya çıktı. Sonra ilk kez bir hücre doğdu.

Bu ilk hücreler, kullandıkları yakıt için rekabet olmadığı için ilk başta özgürce çoğalabilirdi. Bununla birlikte, sayıları önemli ölçüde arttığı için (tam da bu rekabet eksikliğinden dolayı), hücrelerin çoğalmaya devam edebilmesi için kısa sürede daha karmaşık hale gelmesi gerekiyordu. Böylece evrim süreci başladı.

Hücre tipleri ve gelişimi

Uzun yıllar boyunca sadece iki hücre türünün var olduğuna inanılıyordu, prokaryotlar (kelimenin tam anlamıyla "çekirdeksiz" anlamına gelir) ve daha karmaşık ve daha sonra başlayan ökaryotlar. Bununla birlikte, son iki yüzyılda, diğer ikisinin özelliklerine uymayan başka hücre türleri tanımlanmıştır.

Bu hücreler 90'lı yıllardan beri "arkea" olarak biliniyor ve kelimenin tam anlamıyla "antik olanlar" anlamına geliyor. Bu şekilde, bugün üç alandan oluşan bir sınıflandırma sistemi kullanılmaktadır: Archaea, Bacteria ve Eucaria.

Archaea hücreleri

Archaea (Archaea olarak da bilinir), çekirdeksiz, bakterilere çok benzeyen, ancak onları bağımsız organizmalar olarak kabul etmelerine neden olan belirli özelliklere sahip hücrelerdir.

Diğer tüm hücreler gibi mikroskobik organizmalardır. Hücre duvarları çok dayanıklıdır, bu da aşırı ortamlarda yaşamalarına izin verir (uzaydaki asteroitlerde bile, herhangi bir atmosfer türü korunmadan).

Oksijen yerine hidrojen, karbondioksit veya kükürt gibi inorganik bileşiklerden yararlandıkları için diyetleri de çok farklıdır.

Prokaryotik hücreler (bakteri)

Prokaryotik hücreler, üç türün en basitidir. Hücrenin içini çevreleyen tek bir hücre zarı vardır. İçeride sitoplazma içinde asılı duran genetik materyali ve bazı ribozomları (hücre içinde enerji üreten organeller) bulabiliriz.

Prokaryotik hücreler, birçok farklı türde olmasına rağmen, hepsi bakteri olarak sınıflandırılır. Çevreye daha verimli bir şekilde adapte olabilmek için, çoğunun serbestçe hareket edebilmesi için flagella veya diğer organizmalara yapışmalarını sağlayan yapışkan bir duvar gibi başka eklentileri vardır.

Ökaryotik hücreler

Ökaryotik hücreler, üç türün en karmaşık ve en büyüğüdür. Prokaryotlardan ve arkelerden, esas olarak DNA depoladıkları bir çekirdeğe sahip olmaları bakımından farklılık gösterirler. Ek olarak, farklı işlev türlerini yerine getirmelerine izin veren çeşitli hücresel organel türlerine sahiptirler.

Ökaryotik hücreler, Dünya'da var olan tüm karmaşık yaşamın temelidir. Bu nedenle, bilim adamları on yıllardır kökenini inceliyorlar ve sözde Endosymbiyotik hücre gelişimi Teorisini geliştirdiler.

Hücre Evriminin Endosimbiyotik Teorisi

Ökaryotik hücreler, arke veya bakterilerden çok daha gelişmiştir. Sadece birkaç on yıl önce, ortaya çıkması için tatmin edici bir açıklama bulundu: endosimbiyotik teori.

Bu teori, ökaryotik hücrelerin mitokondri ve kloroplastlarının hem formları hem de işlevleri bakımından bakterilerle sahip olduğu benzerliklere dayanmaktadır.

Bu nedenle, onu savunan bilim adamları, evrimin bir noktasında büyük bir hücrenin bir bakteriyi emdiğini ve onu hayatta kalmak ve çoğalmak için gerekli olan enerjiyi çıkarmak için kullanmaya başladığını öne sürüyorlar.

Emilen bakteriler, daha büyük bir hücrenin içinde kalarak daha fazla yavru bırakma olasılığının yanı sıra daha fazla güvenlik kazandı. Bu nedenle, simbiyotik bir ilişki oluştu; dolayısıyla teorinin adı.

Milyonlarca yıllık evrimin ardından, daha önce bağımsız bakteri olan mitokondri ve kloroplastlar uzmanlaşmıştır. Bu nedenle artık hücre dışında yaşayamazlar.

Endosimbiyotik teori için kanıtlar

Günlük dilde, gerçeğe dayanmayan bir görüşü tanımlamak için "teori" kelimesini kullanırız. Bununla birlikte, bilim dünyasında bir teori, deneyler ve gözlemlerle doğrulanan bir olgunun açıklamasıdır.

Endosimbiyotik teori bir istisna değildir. Birkaç ipucu, hayvan ve bitki hücrelerinin bu şekilde ortaya çıktığını düşünmemize neden oluyor. Bu delillerden bazıları şunlardır:

• Mitokondri ve kloroplastların kendi DNA'ları vardır → Bu iki tür organel, sitoplazmaları içinde hücrenin ana DNA'sından ayrılmış DNA'ya sahip olan tek organel türüdür.
• Her iki organel de kendi kendine çoğalır → Kendi DNA'larına sahip oldukları için kloroplastlar ve mitokondriler hücreden bağımsız olarak çoğalabilir ve kendi bölünmelerini yönetebilirler.
• Hücre zarı vardır → Hücrenin geri kalan organellerinin aksine, hem mitokondri hem de kloroplastlar onları diğerlerinden ayıran çift hücre zarı içerir. Bu tür zar, bakterilerde de mevcuttur.

Referanslar

1. Khan Academy'de "prokaryotik hücreler". Erişim tarihi: 17 Ocak 2018 Khan Academy'den: es.khanacademy.org.
2. "Ökaryotik ve prokaryotik hücre arasındaki farklar": Arasındaki Fark. Alındığı tarih: 17 Ocak 2018, Fark: fark-entre.com'dan.
3. "Prokaryotlardan ökaryotlara" içinde: Evrimi Anlamak. Alındığı tarih: 17 Ocak 2018, Understanding Evolution: evolution.berkeley.edu.
4. "Hücrelerin Kökeni ve Evrimi": NCBI. Erişim tarihi: 17 Ocak 2018 NCBI: ncbi.nlm.nih.gov.
5. "Hücrenin Evrimi" in: Genetiği Öğrenin. Alınan: 17 Ocak 2018, Learn Genetics: learn.genetics.utah.edu.