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Una teoria sull’origine degli eucarioti La teoria dell’endosimbiosi è una delle teorie che cercano di spiegare l’evoluzione della vita sulla Terra. Ripercorriamo le tappe principali di questo processo. L'atmosfera terrestre primitiva non conteneva ossigeno; questo elemento era presente soltanto allo stato liquido, legato all'idrogeno nelle molecole d’acqua. Le prime forme viventi quindi furono procarioti il cui metabolismo era anaerobico. L'ossigeno gassoso fu generato dai primi procarioti capaci di compiere la fotosintesi, i cianobatteri o alghe azzurre, che sono stati la forma di vita più diffusa sulla Terra da circa 3 miliardi a circa 1 miliardo di anni fa. Si può immaginare che all’epoca il pianeta fosse rivestito da uno strato verdastro di cianobatteri, la cui presenza modificò radicalmente l’atmosfera rendendola "respirabile". A questo punto i procarioti si adattarono alle nuove condizioni, sfruttando la reattività dell’ossigeno atmosferico per ricavare energia dalla demolizione delle sostanze organiche: questa evoluzione portò alla comparsa del metabolismo aerobico, che si rivelò in breve assai più vantaggioso ed efficiente di quello anaerobico. In base alle testimonianze fossili, sappiamo che gli eucarioti si sono evoluti dai procarioti tra 1,5 e 1 miliardo di anni fa. Ma come ha avuto luogo questa evoluzione? Secondo le teorie più recenti, la cellula eucariote sarebbe il risultato di due eventi combinati:
Secondo il modello endosimbiotico, i cloroplasti e i mitocondri si sarebbero evoluti da piccoli procarioti stabilitisi all’interno di cellule più grandi. Gli antenati dei mitocondri sarebbero procarioti eterotrofi aerobi, in grado di liberare grandi quantità di energia utilizzando la respirazione cellulare. I cloroplasti, invece, avrebbero avuto origine da cianobatteri inglobati dalle cellule eucariote primitive. Quando queste "convivenze" ebbero inizio, si stabilì una simbiosi vantaggiosa per tutti i protagonisti: le cellule inglobate divennero dipendenti dalla cellula ospite per gli approvvigionamenti di molecole organiche e inorganiche, mentre la cellula ospitante ebbe a disposizione più nutrimento (prodotto dalle cellule fotosintetiche) e più energia (prodotta, sotto forma di ATP, dalle cellule aerobie). La relazione si fece sempre più stretta, fino a originare un unico organismo: la cellula eucariote che conosciamo oggi, con i mitocondri (presenti in tutte le cellule) e i cloroplasti (tipici delle piante). A sostegno di questa teoria sta il fatto che entrambi questi organuli possiedono piccole quantità di DNA, RNA e ribosomi, testimonianza di una loro antica capacità riproduttiva indipendente. |