Teoría endosimbiótica

Taxonomía y filogenia (la forma en que los seres vivos están conectados, clasifican y nombran) en última instancia se reducen a cuestiones de orígenes: ¿quién engendró a quién, y que originalmente engendró los engendradores, y así sucesivamente. Algunas de la procreación es bastante sencillo, que implica adaptaciones graduales a las condiciones cambiantes gradualmente. Otras veces, los cambios dramáticos en las condiciones parecen impulsar el cambio evolutivo repentino y significativo. Y a veces, un evento fortuito simplemente hace un gran revuelo en el estanque de la evolución. El origen de los eucariotas parece haber incluido un gran revuelo en la forma de la endosimbiosis, una condición en la que diferentes organismos viven juntos, uno dentro del otro.

La clave del éxito de las células eucariotas han sido dos poderosos orgánulos, que se apoyan mutuamente: la mitocondria y el cloroplasto:

• La mitocondria consume oxígeno para extraer de manera eficiente la energía a partir de fuentes de carbono como la glucosa, la producción de dióxido de carbono y agua en el proceso.
• El cloroplasto consume agua y dióxido de carbono ya que captura la energía de la luz y embudos en la energía química de la glucosa, la liberación de oxígeno en el proceso.

Teoría endosimbiótica propone que estos orgánulos eran células una vez procariotas, que vive dentro de las células huésped más grandes. Las procariotas pueden inicialmente han sido parásitos o incluso una comida destinada a la celda más grande, de alguna manera escapar de la digestión.

Cualquiera que sea la causa de su internamiento inicial, estos procariotas pronto podrían haber convertido en prisioneros dispuestos a un guardián agradecido. Los procariotas prisioneros podrían haber proporcionado nutrientes esenciales (en el caso del cloroplasto primitivo) o ayudado a explotar oxígeno para la extracción de energía (en el caso de la mitocondria primitivo). Los procariotas, a su vez, habrían recibido protección y un entorno estable en el que vivir.

Múltiples líneas de evidencia apoyan la teoría endosimbiótica. Endosimbiosis se observa en otras partes de la biología. Mitocondrias y cloroplastos tienen similitudes intrigantes en la estructura, la reproducción, la bioquímica y genética a ciertos procariotas. El simple hecho de que las mitocondrias y cloroplastos tienen ninguna información genética de su propio argumenta a favor de la teoría.

Debido a que prácticamente todos los eucariotas tener algún tipo de mitocondrias, mientras que sólo los eucariotas fotosintéticos tienen cloroplastos, se ha propuesto que la endosimbiosis se produjo dos veces, en serie. En primer lugar, una aeróbico (que consumen oxígeno) procariotas heterótrofos fue recogida por una célula huésped más grande. Con el tiempo, las células procariotas co-evolucionado con el anfitrión, llegando a ser algo así como una mitocondria. A continuación, un procariota fotosintética fue recogida por una célula que contiene mitocondria. Este modelo de orígenes eucariotas se llama endosimbiosis serial.