内部共生理論

内部共生理論は 1981 年に生物学者 Lynn Margulis によって提案されました。彼は 「細胞進化における共生」 と題した論文で、真核細胞は 共生 相互作用を持った細菌群集に由来すると主張しました。

この共生関係により、核、 ミトコンドリア 、色素体 ( 植物細胞 ) の存在など、真核細胞に特徴的な細胞構造の出現が可能になりました。

内部共生理論は次の 4 つの点から記述および説明できます。

こうして真核細胞が出現し、その結果、当時（14億年前）は 古細菌と細菌 だけだった生物多様性が変化し、 現在では真核細胞領域が出現しています。

真核細胞の出現は、内膜系の発達とミトコンドリアと色素体の起源によって特徴付けられます。

内部共生理論によれば、内膜系は、食細胞を生成する能力による 原形質膜 の陥入の結果であると考えられます。この要因は、今日私たちが知っている真核細胞の進化と発達にとって基礎的なものでした。

ミトコンドリアの起源の場合、これらの細胞小器官は内部共生によって生じます。この場合、宿主細胞によって保持された内部共生生物が最終的に発達し、エネルギー (ATP) の生産を担うこの細胞小器官を生じます。

ミトコンドリアの形成に関与する内部共生生物は、ATP を得るために 酸化的リン酸化 を実行できる細菌であることが証拠によって示されています。

確かに、内部共生の最大のマイルストーンの 1 つは、 細胞が 光エネルギーを吸収して化学エネルギーに変換できるようになる 光合成の起源 でした。

このメカニズムを通じて、細胞は 有機化合物 への依存をやめ、自らの食物を生産し始め、その結果、地上の 酸素 レベルの増加と、その結果としての原始地球の特徴の劇的な変化に主に関与する独立栄養生物が出現します。

光合成は 約 35 億年前に出現し、このプロセスを実行できる最初の生物はシアノバクテリア (藍藻) でした。

最初の真核生物の出現 (14 億年前) により、内部共生は従属栄養真核細胞に包含されるシアノバクテリアにも影響を及ぼし始め、 葉緑体 の出現が可能になりました。

最後に、2 つの 真核生物 間の内部共生プロセスは、色素体の出現で最高潮に達しました。このプロセスは、 緑藻類 (内部共生生物) と、 コロララクニオファイト および ミドリムシ植物 (宿主細胞) との間で起こりました。

内部共生プロセスは、そのプロセスに関与する細胞の細胞および ゲノム 構造に影響を与える変化を引き起こし、その結果、葉緑体とミトコンドリアが細胞機能を実行できるように核 タンパク質 に依存するようになるということは、強調する価値があります。

細胞進化における共生という論文では、鞭毛には DNAが なく、その構造が原核生物とは異なるため、鞭毛の共生起源はスピロヘータにあると提案されているため、当初、内部共生の考えは科学界にあまり受け入れられませんでした。当時の研究者らは内部共生仮説に異議を唱えました。

しかし、科学の進歩により、現在では一連の要因が内部共生理論を裏付けており、その中で強調する価値があるものは次のとおりです。

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