Джефрі П. Томкінз
Одна з найбільших проблем теорії еволюції полягає в неможливості пояснити, як клітини рослин і тварин, еукаріоти. могли статися від своїх попередників, бактеріеобразних клітин, які називаються прокариотами. На відміну від прокаріотів, клітини еукаріотів складаються з декількох відділів і містять укладені в мембрани органели. такі як ядро, мітохондрія, і (в рослинах) хлоропласти, яких немає в бактеріях і Архе (небактеріальних одноклітинних прокаріотів). Поряд з багатьма іншими генетичними і молекулярними відмінностями, ці складні клітинні органели, відсутні в прокаріот, є непереборним для теорії еволюції прірву. 1, 2
Основною відмінністю пива прокаріот і еукаріот є те, що у прокаріотів немає оформленого ядра, відокремленого мембраною від цитоплазми. У прокаріотів кільцева ДНК знаходиться в цитоплазмі, а місце, де знаходиться ДНК, називається нуклеоїдом.
Також, з органоїдів прокаріоти мають тільки рибосоми 70S (дрібні), а у еукаріот є не тільки великі 80S рибосоми, а й багато інших органоїдів.
Так як ядра в прокаріот немає, то діляться вони поділом надвоє - не за допомогою мейозу / мітозу.
Еукаріоти мають гістони, яких немає у бактерій. Хромантін еукаріот містить 1/3 ДНК і 2/3 білка, у прокаріотів все навпаки.
Клітка еукаріот в 1000 разів більше за обсягом і в 10 разів більше за діаметром, ніж клітина прокаріотів.
Еволюціоністи вже давно намагаються представити неспекулятивний пояснення клітинного ядра еукаріот, а також інших складних особливостей клітини. Протягом майже 50 років було досить популярним уявлення про те, що мітохондрії і хлоропласти з'явилися в результаті якогось міфічного процесу під назвою ендосимбіоз. 3 В основі цього пояснення лежить той факт, що мітохондріон володіє невеликим колоподібним відрізком ДНК, в якому містяться гени, необхідні йому для функціонування; в ньому також передбачено процес репродукції органоїдів. Ця функціональна комбінація нагадує за своєю будовою і особливостям репродукції бактерії, але це схожість поверхневе.
Передбачається, що в якийсь момент у віддаленому минулому якась прокаріотична клітина (можливо, архею) поглинула бактерію (можливо, протеобактерий), а потім, в ході якогось магічного стрибка, що заміняє будь-яке наукове пояснення, сотні генів були якимось чином «перекроєні »для виконання нових функцій. Крім того, вважається, що багато тисяч генів були переміщені в клітинні ядра, тоді як інші були відбраковані. Базові ідеї всього цього сценарію були висунуті в результаті виявлення генів як в геномі мітохондрій, так і в геномі еукаріотів, в яких деякі ділянки мають схожість з генами бактерій (особливо протеобактерий). 3
Однак на сьогоднішній день, коли визначення послідовності генома стало широко поширеним і не дуже дорогим процесом, еволюційна історія про ендосимбіоз стає все більш туманною і суперечливою. У міру того, як встановлюється все більше послідовностей генома бактерій і еукаріотів і визначається, які білки вони кодують, вся еволюційна ідея ендосимбіоз стає все більш заплутаною.
Одним з найбільш несподіваних відкриттів стала відсутність генів, здатних підтвердити цю еволюційну казку. В одній з недавно вийшли статей зазначається:
«Чого ми не передбачали - так це того, що відносно невелика кількість мітохондріальних білків з бактеріальної гомологією [схожістю послідовності] будуть особливим чином групуватися з # 945; -протеобактеріей в філогенетичних реконструкціях [реконструкціях еволюційного дерева]: в кращому випадку, лише 10-20% всіх досліджених на даний момент білкових карт демонструють активну # 945; -протеобактеріальную зв'язок ». 4
Відсутність доказів того, що мітохондріальні гени мають бактеріальне походження як в мітохондріальної ДНК, так і в геномі ядра, де міститься більшість мітохондріальних генів, являє собою серйозну проблему для еволюційної історії.
Ще одне важливе відкриття, яке суперечить еволюційним припущенням про ендосимбіоз, полягає у відсутності картини стійкої еволюційної прогресії від простого до складного. Мітохондріальні білкові карти (весь набір мітохондріальних білків) навіть для таких одноклітинних організмів, як грибки і найпростіші, вже неймовірно складні, різноманітні і повноцінні. Крім того, набори мітохондріальних генів одноклітинних еукаріотів так само складні, як і гени рослин і тварин. Як зазначив один з провідних вчених-еволюціоністів, «стає очевидним, що« останній мітохондріальний загальний предок »був спочатку таким же складним за своїми ключових функцій, як і сучасна мітохондрія» і «очевидно, базовий« перекроювання »від ендосімбіонта до мітохондріону був, фактично , завершено, до початку процесу дивергенції на основні генеалогічні лінії еукаріотів ». 4
Послідовності геномів безлічі еукаріотів чітко вказують на те, що набір генів, необхідний мітохондрії для функціонування, що не походять від бактерії, а унікальні для того виду живих істот, в яких вони виявляються. Хоча певні генетичні схожості дійсно існують, ці подібності переконливо пояснюються стандартної інженерної концепцією повторного використання кодів (коли якийсь загальний код вирішує схожі проблеми). Багатство геномних даних на сьогоднішній день в корені руйнує ідею еволюції на всіх фронтах, навіть в сфері ендосимбіоз - однією з улюблених теорій секуляристів.
Посилання та примітки
* Доктор Томкінз - науковий співробітник Інституту дослідження створення; він отримав ступінь кандидата наук в сфері генетики в Університеті Клемсон.