新しい形態の生命の出現が記録されています – これは10億年に一度起こります

科学者たちは、地球上でたった3回しか起こらなかったとされる出来事を記録した。 海洋原核細菌が別の単純な藻類生物に封入され、その後 2 つの生物は非常に進化し、現在では新しい細胞小器官を備えた 1 つの単細胞生物 (真核生物) と見なすことができます。 真核生物は、細胞小器官を備えた複雑な単細胞生物であることを思い出してください。 DNA 膜結合コアに位置します。 複雑な多細胞生物はこれらの生物から進化しました。 2 つの生物が 1 つに融合することは非常にまれな出来事であり、数億年、さらには数十億年に一度発生します。

複雑な生命は真核生物から誕生した

以前、私たちは、地球上の生命がどのようにして今日に至るまで、膜核を持たない最も単純な単細胞の原核生物の形で残り続けることができたのかについて話しました。 しかし、ある偶然の出来事のおかげで進化にはチャンスがありました。古代の古細菌が細菌を吸収し、一緒に進化し始めたのです。 その結果、多細胞生物に成長できる細胞小器官を備えた複雑な単細胞生物が誕生しました。

したがって、 まさに最初の単細胞 （原核生物）とアスリッパ繊毛虫などのその後の（真核生物）には、大きな違いがあります。 後者は 1 つの細胞から構成されていますが、複雑な生物です。 進化した最初の原核生物、科学者によると、アスガルドの微生物が存在しました。

地球上で生命が再び始まりました

科学者たちは、大気から窒素を吸収し、細胞がそれ自体を維持するために使用できる形に変換する、複雑な細胞の既知の構造を発見しました。 科学者たちは、この新たに発見された細胞の部分、つまり新しい細胞小器官を「ニトロプラスト」と呼びました。 最近の研究によると、ニトロプラストは1億年前に誕生しました。

新しいニトロプラスト細胞小器官を備えた海藻細胞（矢印で示す）

細菌と藻類が共生していることは古くから知られていました。 微生物は、藻類が自らを維持するために吸収できる形で窒素を供給します。 藻類は微生物に生命の住処を提供します。 しかし、雑誌に掲載された研究では、 細胞 そして 科学 は、微生物が新しい形態をとり、現在では細胞構造の不可欠な部分、言い換えれば、藻類の代謝において重要な役割を果たす細胞小器官であることを示しました。 したがって、細胞小器官は細胞とともに複製、つまり分裂する。

この発見は、地球の歴史全体の中で「一次内部共生」、つまり原核細胞から真核細胞小器官への変化について知られた4番目の事実となった。 確かに、この場合、原核生物は、この出来事が起こる前に真核生物であった生物を吸収しましたが、現在、細胞はさらに複雑になっています。

科学者たちは、ニトロプラストになったUCYN-A細菌がその宿主細胞と同様のサイズ比を持っていることを初めて発見した。 これは、それらの代謝が絡み合っていることを示しています。 同じサイズ比は、ミトコンドリアや葉緑体を含むすべての細胞小器官の特徴です。

細胞小器官のニトロプラストの代わりに藻類細胞が分裂する（青色で強調表示）

別の研究では、科学者らは、UCYN-Aが宿主細胞からタンパク質を輸入することを発見したが、これは細胞小器官発生の特徴でもある。 科学者たちが説明しているように、宿主細胞内の細菌は DNA の断片を放出し始め、その結果ゲノムがどんどん小さくなっていきます。 したがって、タンパク質の輸送を母細胞に依存し始めます。

この研究では、UCYN-Aが適切に機能するために依存するタンパク質の多くが藻類宿主内で生産され、その後輸入されることが判明した。 簡単に言えば、前者の細菌は細胞に最大限に組み込まれ、その結果、細胞の不可欠な部分になりました。

複雑な単細胞生物は地球上で何回誕生しましたか?

科学者らによると、単細胞生物が初めて他の生物を吸収したのは15億年前だという。 この内部共生の結果としてミトコンドリアが細胞内に発生したため、すべての複雑な生命の出現につながったのはこの出来事でした。 それらは細胞にエネルギーを供給するため、細胞の発電所とも呼ばれます。

地球上の植物は10億年前に起こった内部共生によって誕生しました

2 番目のイベントは 10 億年前に起こり、光合成を可能にする葉緑体の出現をもたらしました。 この瞬間から植物の進化が始まりました。 3 番目のイベントは、前の 2 つほど重要ではありませんでした。これは、発色団として知られる細胞小器官の出現につながりました。 色素胞細胞はイカやタコなどの頭足類の皮膚に存在します。 この細胞小器官のおかげで、色を変えることができます。

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最後に、科学者たちは 1988 年にニトロプラストになる細菌を初めて発見したことに注目します。 しかし、彼らは微生物が本格的な細胞小器官に変化したことをまだ知りませんでした。 これはもう疑いの余地がありません。 科学者たちは現在、2つの生物が1つに融合する例が他にもあるのではないかと考えているが、現時点ではまったく不明である。