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內共生學說(endosymbiosis theory)

放大字體  縮小字體 發布日期:2006-08-11

    一種關于真核細胞起源的假說。由美國生物學家馬古利斯(LynnMargulis)于1970年出版的《真核細胞的起源》一書中正式提出。她認為,好氣細菌被變形蟲狀的原核生物吞噬后、經過長期共生能成為線粒體,藍藻被吞噬后經過共生能變成葉綠體,螺旋體被吞噬后經過共生能變成原始鞭毛。
  這一假說由于證據充分,已被越來越多的人所接受。它的主要根據是:(1)共生是生物界的普遍現象,例如根瘤菌與豆科植物的共生關系,藍藻或綠藻與真菌共生形成地衣等。有一種草履蟲(Paramoeciumbursaria),其體內有小的藻類與之共生,并能進行光合作用;過去說澳洲白蟻消化道內生活著一種所謂混毛蟲(Mixotricha paradoxa),實際由兩種螺旋體、兩種真細菌和一種纖毛蟲組成,它們能分泌有關的酶,消化纖維素。特別是近年發現的灰孢藻(Glancocystis),它本身并無葉綠素,但有許多葉藍小體(cyanella)生活在體內,進行光合作用制造食物。這種共生關系看來建立不很久,因為葉藍小體在細胞內還不大固定。灰孢藻的發現是對“內共生假說”的有力支持。(2)葉綠體和線粒體都有其獨特的DNA,可以自行復制,不完全受核DNA的控制。線粒體和葉綠體的DNA同細胞核的DNA有很大差別,但同細菌和藍藻的DNA卻很相似。藍藻的核糖體RNA(rRNA)不僅可以與藍藻本身的DNA雜交,而且還可與眼蟲葉綠體的DNA雜交,這些都說明它們之間的同源性。(3)線粒體和葉綠體都有自己特殊的蛋白質合成系統,不受核的合成系統的控制。原核生物的核糖體由30S和50S兩個亞基組成,真核生物的核糖體由40S和60S兩個亞基組成。線粒體和葉綠體的核糖體分別與細菌和藍藻的一致,也是由30S和50S兩個亞基組成,這說明細菌和線粒體、藍藻和葉綠體是同源的。抗生素可以抑制細菌和藍藻的生長,也可以抑制真核生物中的線粒體和葉綠體的作用,這也說明線粒體與細菌、葉綠體與藍藻是同源的。(4)線粒體、葉綠體的內、外膜有顯著差異,內、外膜之間充滿了液體。研究發現,它們內、外膜的化學成分是不同的。外膜與宿主的膜比較一致,特別是和內質網膜很相似;內膜則分別同細菌和藍藻的膜相似。總之,“內共生假說”得到了多方面的實驗支持,因而被越來越多的人所接受。但它也有不足之處,主要是:第一,它沒有說明細胞核是怎樣起源的;第二,它認為螺旋體進入后能形成真核細胞的鞭毛,這種看法顯然不對,因為螺旋體是一種原核生物,其鞭毛沒有“9 2”結構,而真核生物如草履蟲的纖毛或眼蟲的鞭毛卻是有“9 2”結構的。螺旋體進入變形蟲狀原核細胞后如何形成具有“9 2”結構的鞭毛,“內共生學說”并沒有加以具體說明。

 
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