Доказательства симбиогенетического происхождения митохондрий

Подобно хлоропластам, митохондрии имеют кольцевую молекулу ДНК, размножаются делением и имеют собственные 70S-рибосомы. Анализ рРНК показывает их близость к пурпурным бактериям. Митохондрии всегда окружены двойной мембраной, наружная является производной от мембраны пищеварительной вакуоли. Не так давно были обнаружены простейшие, у которых митохондрий никогда не было (точнее, было обнаружено, что у давно известных простейших нет и не было митохондрий). Биологи создали для них отдельное царство Архезоа. Это довольно обычные микроорганизмы (к ним относятся, например, такие паразиты человека, как лямблия и влагалищная трихомонада), ведущие в основном паразитический образ жизни. Предполагалось, что они могли потерять митохондрии вторично – паразиты часто живут в условиях дефицита кислорода, а при избытке пищи можно разлагать органику анаэробно. Однако все они имеют очень примитивные, прокариотные 70S-рибосомы, анализ РНК которых показывает, что это группа является самой древней из всех известных эукариот.

Подробнее о симбиогенезе митохондрий

Имеющиеся к настоящему времени данные позволяют утверждать, что митохондрии возникли только однажды. Все эукариотные растения обладают митохондриями, поэтому очевидно, что образование митохондрий произошло раньше других актов симбиогенеза. Наиболее примитивными митохондриями обладают эвгленозои и родственные им организмы. Анализ рРНК показывает, что по древности эта группа уступает только архезоям.

 

Когда возникли Эукариоты?

Прошлое эукариот неопределено. По крайней мере более двух миллиардов лет тому назад они были. Ископаемые нитчатые водоросли около 1 мм в диаметре – грипании, обнаруженные в  Мичигане (США) - не могли быть прокариотными, для этого они слишком велики. Известковые водоросли, близкие к современным красным и некоторым зелёным, точно существовали не менее 800 млн. лет назад, но скорее всего им более миллиарда лет. Около 800 млн. лет насчитывают акритархи – колючие крупные шарики, остатки достаточно крупных простейших. Органические вещества, ассоциированные с акритархами, специфичны для ныне живущих динофлагеллят. Остатки цист одноклеточных празиновых водорослей, имеют возраст не менее 1,2 млрд. лет назад (скорее всего - около 1, 5 млрд. лет) - но это рода, сравнительно близкие к современным. Они настолько далеки от гипотетического общего предка зелёных водорослей, что тому следует приписать не менее 2 млрд. лет.

Но это остатки организмов с крепкими наружными клеточными стенками. Отпечатки амебоидных организмов или жгутиконосцев с лёгким панцирем сохраниться не могли. Поэтому нижнюю границу возможного появления эукариот можно опустить и глубже трёх миллиардов лет.

О симбиотической теории в целом и происхождении эукариот - в конце

Обычно (и без какой-либо аргументации) появление эукариотных клеток связывали с началом накопления кислорода в земной атмосфере. Однако такое событие только расширяет сферу возможного обитания носителей митохондрий. В цианобактериальных матах кислорода было достаточно во все времена, а открытие эукариот без митохондрий освобождает ранних эукариот от кислородной зависимости.