Teoría endosimbiótica
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Taxonomía y filogenia (la forma en que los seres vivos están conectados, clasificados en categorías y con nombre) en última instancia se reducen a cuestiones de orígenes: ¿quién engendró a quién, y que originalmente hizo nacer los engendradores, y así sucesivamente. Parte de la generación es bastante sencillo, que implica adaptaciones graduales a las cambiantes condiciones poco a poco. Otras veces, los cambios dramáticos en las condiciones parecen conducir el cambio evolutivo repentino y significativo. Y, a veces, un caso fortuito, simplemente hace un chapoteo grande en el estanque evolutiva. El origen de los eucariotas parece haber incluido un gran revuelo en la forma de la endosimbiosis, una condición en la que diferentes organismos viven juntos, uno dentro del otro.
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La clave del éxito de las células eucariotas han sido dos orgánulos de gran alcance, que se apoyan mutuamente: la mitocondria y los cloroplastos:
- La mitocondria consume oxígeno para extraer de manera eficiente la energía a partir de fuentes de carbono como la glucosa, la producción de dióxido de carbono y agua en el proceso.
- El cloroplasto consume agua y dióxido de carbono ya que captura la energía de la luz y embudos en la energía química de la glucosa, la liberación de oxígeno en el proceso.
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La teoría endosimbiótica propone que estos orgánulos fueron células procariotas vez, que viven dentro de las células huésped más grandes. Los procariotas pueden inicialmente han sido parásitos o incluso una comida destinada a la célula más grande, de alguna manera escapar de la digestión.
Cualquiera que sea la causa de su internamiento inicial, estos procariotas pronto podrían se han convertido en prisioneros dispuestos a un guardián agradecido. Los procariotas prisioneros podrían haber proporcionado nutrientes esenciales (en el caso del cloroplasto primitivo) o ayudado a explotar oxígeno para extraer energía (en el caso de la mitocondria primitivo). Las procariotas, a su vez, habrían recibido protección y un entorno estable en el que vivir.
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Varias líneas de evidencia apoyan la teoría endosimbiótica. Endosimbiosis se observa en otras partes de la biología. Las mitocondrias y los cloroplastos tienen intrigantes similitudes en la estructura, la reproducción, la bioquímica y la genética a ciertos procariotas. El simple hecho de que mitocondrias y cloroplastos tienen ninguna información genética de su propia argumenta a favor de la teoría.
Debido a que prácticamente todos los eucariotas tienen algún tipo de mitocondrias, mientras que sólo los eucariotas fotosintéticos tienen cloroplastos, se ha propuesto que la endosimbiosis ocurrió dos veces, en serie. En primer lugar, una aeróbica (-usando oxígeno) procariota heterotrófica fue recogido por una célula huésped más grande. Con el tiempo, las células procariotas co-evolucionado con el anfitrión, llegando a ser algo así como una mitocondria. A continuación, un procariota fotosintética fue recogido por una célula que contiene mitocondria. Este modelo de orígenes eucariotas se llama endosimbiosis en serie.