ในหนึ่งบวกหนึ่งเท่ากับหนึ่ง John Archibald Melds
สองเรื่องมหากาพย์ หนึ่งคือนิทาน 3.8 พันล้านปีของการประดิษฐ์ทางชีวเคมีพื้นฐานที่มีชีวิตอยู่บนโลกและวิธีการสลับและผสานเพื่อสร้างรูปแบบชีวิตที่ซับซ้อน ประการที่สองติดตามนักวิทยาศาสตร์ที่แมปโดเมนแห่งชีวิตครั้งแรกและในที่สุดก็ได้พิสูจน์บทบาทวิวัฒนาการกลางของ Symbiosis – สมาคมที่ใกล้ชิดระหว่างสองสายพันธุ์หรือมากกว่าที่แตกต่างกัน
Chloroplast (รูปไข่สีเขียวอ่อน) เกิดขึ้นเมื่อไซยานแบคทีเรียก่อตัวเป็นหุ้นส่วน Symbiotic กับเซลล์พืชบรรพบุรุษ เครดิต: George Chapman / Visuals Unlimited / Corbis
เซลล์มีต้นกำเนิดขึ้นกลายเป็นซับซ้อนและขยายขีดความสามารถของพวกเขา: เหตุการณ์ที่ Arikibald วางไว้ “นำไปสู่การเปลี่ยนแปลงของมหาสมุทรดินแดนและบรรยากาศ” เขาเกี่ยวข้องกับการดิ้นรนทางวิทยาศาสตร์ที่อยู่เบื้องหลังการค้นพบของเหตุการณ์เหล่านี้ด้วยการแข็งค่าของกลยุทธ์ที่ใช้ นักจุลชีววิทยา Carl Woese ตัวอย่างเช่นแคตตาล็อก RIROMAL RNA ชิ้นส่วนเก็บเกี่ยวจากวัฒนธรรมจุลินทรีย์จำนวนมากเพื่อเปลี่ยนความเข้าใจของเราเกี่ยวกับต้นไม้แห่งชีวิต เขาวาดภาพเชื้อสายโบราณที่ได้รับการยอมรับในภายหลังว่าเป็นผู้เล่นขั้นพื้นฐานในการสร้าง Symbiotic ของเซลล์ที่ซับซ้อน
อาร์ชิโบนด์ยังให้ความสำคัญกับบุคลิกของผู้บุกเบิกเหล่านี้ ฉันชอบเรื่องราวของวิธีการในปี 1978 มีความกระตือรือร้นที่จะดูว่าลำดับยีนไร่ RNA ที่กำหนดไว้ครั้งแรก (จาก Escherichia Coli) ติดตั้งข้อมูลของตัวเองที่เขาไม่สามารถรอให้ปัญหาของตัวอักษร FEBS มาถึงอิลลินอยส์โดย โพสต์. แต่เขาเรียกว่า Biochemist Ford Doolittle ใน Halifax, Canada – ผู้ที่มีสำเนาอยู่แล้ว – และให้เขาอ่านลำดับ 1,542 ตัวอักษรทางโทรศัพท์
ต้นกำเนิดของ Mitochondria และ Chloroplasts จากบรรพบุรุษแบคทีเรียนั้นเป็นนวัตกรรมที่ใหญ่ที่สุดในประวัติศาสตร์ของชีวิต ใน Eukaryotes สิ่งมีชีวิตที่ DNA จีโนมของแต่ละเซลล์บรรจุในนิวเคลียสที่ถูกผูกมัดเมมเบรนไมโตคอนเดรียทำหน้าที่เป็นโรงงานพลังงาน พืชและสาหร่ายยังมีคลอโรพลาสต์ที่ให้การเก็บเกี่ยวและการเก็บรักษาพลังงานจากแสงแดด ในฐานะที่เป็นการแสดงจีโนมส์ที่เหลือมิโตชิโดคอนเดียและคลอโรพลาสต์แต่ละคนเกิดขึ้นจากกลุ่มแบคทีเรียที่เฉพาะเจาะจง (α-proteobacteria และ cyanobacteria ตามลำดับ) และแต่ละคนจะเกิดขึ้นจากเหตุการณ์ต่าง ๆ ของ endosymbiotic เดียวซึ่งแบคทีเรียถูกกลืนโดยเซลล์บรรพบุรุษที่ ‘เลือก’ ที่จะอยู่ร่วมกับมันแทนที่จะย่อย ตัวเลือกทั้งสองนั้นสร้างความแตกต่างทั้งหมด
จากปี 1905 เมื่อคอนสแตนติน Mereschkowsky
ไตรมาสแรกที่พืชที่สูงขึ้นขึ้นอยู่กับ “ทาสสีเขียวเล็ก ๆ น้อย ๆ ” (คลอโรพลาสต์) จนถึงปี 1980 ทฤษฎี endosymbiotic ยั่วยุให้เกิดการโต้เถียง นักชีววิทยาวิวัฒนาการวิวัฒนาการ Lynn Margulis เป็นผู้สนับสนุนจากปลายทศวรรษ 1960 เป็นต้นไปพร้อมกับนักพฤกษศาสตร์ Peter Raven และนักจุลชีววิทยาจุลชีววิทยา Jostein Gøksoyr; นักพฤกษศาสตร์ Arthur Cronquist เป็นหนึ่งในท่ามกลางผู้ให้บริการ หลักฐานมาพร้อมกับยุคโมเลกุล ในขณะที่อาร์ชิบัลด์อธิบายกลุ่มนักชีววิทยาชีวเคมีและชีวสารชีวภาพ – Michael Grey ที่เด่นชัด Doolittle และ Margaret Dayhoff – ใช้ประโยชน์จากเทคโนโลยีโมเลกุลตามที่พวกเขาพร้อมใช้งาน
ผลที่ตามมาของ Symbiosis นั้นแพร่หลายและต่อเนื่อง เซลล์ Symbiotic มีตัวเองถูกกลืนเป็น Symbionts ของโฮสต์จากสาหร่ายถึงแมลง อาร์ชิบัลด์ให้ตัวอย่างมากมายรวมถึงส้ม Mealybug Planococcus Citri ซึ่งมี Symbiont แบคทีเรียหนึ่งซ้อนกันอยู่ภายในอีก และข้อมูลการเรียงลำดับจะเผยให้เห็นผีจำนวนมากของ Symbioses ที่ผ่านมาในรูปแบบของยีนที่ถ่ายโอนระหว่างการมีปฏิสัมพันธ์จีโนม ยีนนิวเคลียร์หลายชนิดในพืชถูกถ่ายโอนจากบรรพบุรุษของ Chloroplast
ความลึกลับยังคงอยู่ ส่วนกลางเป็นแหล่งกำเนิดของเซลล์ยูคาริโอต นิวเคลียสที่โดดเด่นของพวกเขารวมถึงคุณสมบัติอื่น ๆ เช่นระบบ Cytoskeleton และ Endomembrane แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่าเซลล์เหล่านี้เกิดขึ้นเพียงครั้งเดียว ยูคาริโอทส์ที่ขาดไมโตคอนเดรียที่เป็นที่รู้จักเช่น Protozoan Parasite Giardia Lamblia ลงมาจากบรรพบุรุษที่มีพวกเขาตามที่เห็นได้จากการหมุนของยูนิไลร์ของยูนิคส์ที่ได้รับในย่านนิวเคลียร์ หาก Proto-Eukaryote มีนิวเคลียส แต่ไม่มี mitochondrion มันไม่มีทายาทหรือลูกหลานน้อยหรือเงียบสงบที่พวกเขายังไม่ถูกค้นพบ
ทำไมเยื่อต่อบรรพบุรุษของบรรพบุรุษจะถูกเก็บไว้? สมมติฐาน ‘OX-TOX’ posits ว่า mitochondrion ให้ ‘ยาแก้พิษออกซิเจน’ สำหรับเซลล์โฮสต์แบบไม่ใช้ออกซิเจนซึ่งจะต้องพยายามที่จะเจริญเติบโตในเงื่อนไขของออกซิเจนในบรรยากาศที่เพิ่มขึ้น ดูเหมือนว่าขัดแย้งกันเพราะไมโตคอนเดรียสมัยใหม่สร้างผลพลอยได้จากออกซิเจนที่จะเป็นพิษต่อโฮสต์
แนวคิดทางเลือกคือสมมติฐานไฮโดรเจน โพสท่านี้ที่เซลล์ยูคาริโอตวิวัฒนาการมาจากการเป็นหุ้นส่วนที่แยกต่างหาก แต่เท่าเทียมกันระหว่างการผลิตไฮโดรเจนโปรตีนα-proteobacterium และ archaean ที่ผลิตมีเทน ในความคิดนี้ซองจดหมายนิวเคลียร์เกิดขึ้นหลังจาก symbiosis อาร์ชิบัลด์ชั่งน้ำหนักข้อโต้แย้ง แต่คณะลูกขุนยังคงอยู่
