Student World

Jaké byly nejstarší buněčné organismy, a jak potom probíhalo dále větvení? Bakterie, respektive obecně prokaryontní organismy, nemusely stát na samém počátku evoluce.

Kevin Davies v knize Rozluštěný genom uvádí, že metanogenní "bakterie" Archaea mají možná více společného s eukaryonty než s ostatními bakteriemi; Tento kmen je tedy zřejmě třetí velikou říší, vedle prokaryotních a eukaryontních organismů. Metanogeny vládly zemi v době, kdy se zde ještě nevyskytoval kyslík.
Archaea mají DNA neuzavřenou v jádře, tedy podobně jako bakterie, vlastní sekvence jsou ale podobnější eukaryontní DNA. Totéž platí pro jedny z nejstarších genů, tedy takových, které kódují proteiny ribozomů (RNA polymeráza apod.), na nichž se odehrává i vlastní proteosyntéza. I zde mají metanogeny blíže k eukaryontnům.
První rozdělení před asi 3,5 miliardami let se tedy mohlo odehrát tak, že ze skupiny archaea se oddělily dnešní bakterie. Po další době pak z archaea vznikly i eukaryontní buňky (které pohltily malou aerobní bakterii a udělaly si z ní mitochondrie). Aerobnost, tedy schopnost dýchat kyslík, byla zřejmě vynalezena pouze "nemetanogenními" bakteriemi a zvenku přidána do linie odvíjející se od metanogenů.

Zdroj:
Kevin Davies: Rozluštěný genom, Paseka, Praha, 2003, http://www.paseka.cz

Matt Ridley v knize Genom zase píše, že nejodlišnější od zbytku živého světa je DNA jedné skupiny prvoků. Původní buňky podle Ridleyho připomínaly tedy dnešní prvoky a byly (velmi paradoxně) spíše eukaryontní. Bakterie by se pak utvořily druhotným zjednodušením na speciálních nikách, kde byla preferována rychlost rozmnožování před složitostí organismu (respektive – Ridley uvažuje i o tom, že bakterie se více shromažďovaly na horkých nikách, což také selektovalo jiný způsob kopírování genetické informace). Podle Ridleyho bakterie prostě zahodily určité technologie RNA světa, které se dál uplatňují ve zbytku živé přírody.
Ridley také spekuluje o tom, že první organismus (Luka) nemusel žít v oceánu, ale spíše někde pod povrchem Země.

Každopádně v minulosti (a speciálně u mikroorganismů) hrál oproti dnešku větší úlohu horizontální přenos genů. Lynn Margulisová se kvůli těmto symbiogenetickým procesům domnívá, že celý evoluční strom prostě nelze přesně zrekonstruovat, a kladistická taxonomie je proto mylná.
Také Ridley uvádí, že v minulosti existovaly rozsáhlé genové loupeže. Chromozomy byly početné a každý z nich obsahoval jenom jeden gen. Organismus ještě nebyl relativně uzavřenou entitou, jako je tomu dnes. Na tento stav se můžeme dívat stejně dobře očima symbiogeneze i pohledem sobeckých genů – ty ještě tehdy nebyly týmovými hráči sdruženými v organismu (s relativně společnými zájmy), ale šlo spíše o solitéry.

Úvahy o první buňce ovšem pomíjejí otázku, jak vůbec tato první buňka vznikla. Mezi hypotetickým RNA světem s RNA jako jedinou živou substancí, nebuněčným DNA světem a prvními buňkami dosud zejí mezery. Vznik první buňky by bylo možné chápat jako nejzáhadnější bod celé evoluce, podstatně tajemnější než vznik samostatného života.

autor Pavel Houser