Ендосимбітична теорія походження хлоропластів та мітохондрій

Значення ціанобактерій

Ціанобактерії, за загальноприйнятою версією, є «творцями» сучасної кисневмісної атмосфери на Землі (згідно з іншою теорією, кисень атмосфери має геологічне походження), що привело до першої глобальної екологічної катастрофи в природній історії і драматичній зміні біосфери. Зараз, будучи значною складовою частиною океанічного планктону, ціанобактерії стоять на початку більшої частини харчових ланцюгів і виробляють більшу частина кисню (більш 90%, але ця цифра визнається не всіми дослідниками). Ціанобактерія Synechocystis стала першим фотосинтезуючим організмом, чий геном був повністю розшифрований (у 1996, Дослідницьким інститутом Казуси, Японія). В наш час ціанобактерії служать найважливішими модельними об'єктами досліджень в біології. У Південній Америці і Китаї бактерії родів Spirulina і Nostoc через нестачу інших видів продовольства використовують в їжу, висушуючи і готуючи муку. Їм приписують цілющі і оздоровлюючі властивості, які, проте, в наш час не знайшли підтвердження. Розглядається можливе застосування ціанобактерій в створенні замкнутих циклів життєзабезпечення або як масової кормової / харчової добавки.

Певні цианобактерії виробляють ціанотоксини, наприклад, анатоксин-a, анатоксин-as, аплізіатоксин, домоїву кислоту, мікроцистін LR, нодуралін R (від Nodularia), або сакситоксин. Як мінімум один вторинний метаболіт, циановірин, має активність проти ВІЛ.

На думку вчених, саме ці організми спровокували на початку протерозойського періоду (приблизно 2,5 млрд років тому) глобальну перебудову атмосфери - «кисневу катастрофу». Це спричинило кардинальні зміни в біосфері і гуронське заледеніння.

Вперше в лабораторних умовах геном фотосинтезуючого організму був розшифрований саме на прикладі ціанобактерії Synechocystis. До теперішнього часу синьо-зелені водорості є цінними біологічними об'єктами досліджень.

У Китаї та країнах Південної Америки синьо-зелені водорості родів спіруліна і носток використовують в їжу. Після висушування з них роблять борошно. Спіруліну використовують як харчову добавку, так як ця водорість має ряд корисних властивостей.

Ендосимбіотична теорія (англ. Endosymbiotic theory), також теорія ендосимбіогенезу або теорія послідовних ендосимбіозів — одна із теорій походження еукаріотичної клітини, згідно з якою походження мітохондрій та пластид вважається симбіотичним. Тобто зазначені органели пішли від окремих внутрішньоклітинних бактерій-симбіонтів, що стали невід'ємною частиною клітини через збільшення ступеню взаємної залежності. За цією теорією, пращурами мітохондрій були альфа-протеобактерії (зокрема, Rickettsiales або їхні близькі родичі), а пращурами пластидів — ціанобактерії. Виникнення ядра залишається дискусійним, хоча припускають, що воно має автогенетичне походження.

На сьогодні подібна позиція щодо походження пластид та мітохондрій приймається науковою спільнотою, визнається і той факт, що бактеріальні ендосимбіонти зробили внесок у формування метаболічних та сигнально-регуляторних систем не тільки у органелах, але і у цитоплазмі. На исть ендосимбіотичної гіпотези свідчать: 1) явища симбіозу у сучасному еукаріотичному світі, 2) явище використання паразитами геному хазяїна та явище горизонтального переносу генів та ін.

Багатоклітинні організми виникли з одноклітинних і в порівнянні з ними є вищим етапом розвитку органічного світу. Найдавніші викопні багатоклітинні організми відомі з протерозою. Сучасні багатоклітинні організми в своєму індивідуальному розвитку проходять одноклітинну стадію (статеві клітини). Предки багатоклітинних організмів являли собою колонії — скупчення одноклітинних організмів, які не відокремилися один від одного. Всі члени такої колонії були спочатку рівнозначними; пізніше між ними відбувся розподіл функцій і виникла взаємна залежність, яка все більше поглиблювалася і кінець кінцем привела до виникнення багатоклітинних організмів.

Дата добавления: 2014-11-20