25/05/2018, 07:35

Sự tiến hóa của tế bào

Tuổi niên đại địa chất có thể xác định thông qua thông qua tuổi của lớp đất đá trầm tích được hình thành từ cát, bùn của đáy hồ và đại dương. Trong lớp đá trầm tích rất giàu các hoá thạch sinh vật. Có thể dùng phương pháp đồng vi phóng xạ để ...

Tuổi niên đại địa chất có thể xác định thông qua thông qua tuổi của lớp đất đá trầm tích được hình thành từ cát, bùn của đáy hồ và đại dương. Trong lớp đá trầm tích rất giàu các hoá thạch sinh vật. Có thể dùng phương pháp đồng vi phóng xạ để xác định tuổi của đá và hóa thạch. Cac đồng vi phóng xạ phân hủy rất châm. Bằng những kỹ thuật thích hợp, người ta tính được tổng lượng chất phân rã đó có thể đánh giá tuổi của đá và các hoá thạch.

Vd: U²³⁸ chu kỳ bán rã 4.5 tỉ năm, C¹⁴ chu kỳ bán rã 5600 năm

Hình 1.6: Dùng C14 xác định tuổi của vỏ trai (clam shell)

Căn cứ vào cứ vào tuổi của đá và các hoá thạch, người ta chia sự sống thành 5 đại: đại thái cổ, nguyên sinh, cổ sinh, trung sinh, tân sinh. Hình bên dưới mô tả cơ thể sống từ dạng ban đầu sớm nhất và thới gian tương ứng với các đại địa chất từ tiền Cambri.

Hình 1.7: Các đại địa chất và lịch sử sự sống trên trái đất.

Trước đây các nhà địa chất xem kỷ Cambri là một trong những điểm mốc quan trọng trong nghiên cứu tiến hoá vì không thấy mẫu hóa thạch nào ở đá cổ hơn. Tuy nhiên mới đây, bằng kỹ thuật mới các nhà địa chất phát hiện các vi hoá thạch giống như vi khuẩn trước kỷ Cambri có tuổi khoảng 3100 triệu năm trong đá cứng Chert đen.

Như vậy trong một thời gian dài, cách nay khoảng 3 tỉ năm, trên trái đất chỉ tồn tại các sinh vật nhỏ bé, đơn giản tương tự như các vi khuẩn ngày nay.

Trong suốt quá trình hình thành eukaryotes, cấu trúc tế bào và những quá trình đặc trưng cho eukaryote đã xuất hiện: nhân được bao bọc bởi màng, ti thể, lạp thể, hệ thống nội màng, đa nhiễm sắc thể (nhiễm sắc thể gồm DNA và protein).

Prokaryote hình thành, tiến hóa và thích nghi từ khi sự sống xuất hiện và trở nên phổ biến nhất ngày nay. Một hướng tiến hóa của prokaryote là hình thành các prokaryote đa bào ví dụ như vi khuẩn lam. Hướng thứ hai là hình thành tập hợp tế bào mỗi loại tế bào được lợi từ việc chuyên biệt hóa trao đổi chất của tế bào khác. Hướng thứ ba là phân cách chức năng khác nhau trong các tế bào đơn. Hướng tiến hoá này tạo ra những tế bào eukaryote đầu tiên.

Làm thế nào mà sự tổ chức các buồng của eukaryote tiến hóa từ prokaryote? Một quá trình mà trong đó hệ thống nội màng của eukaryote: màng nhân mạng lưới nội chất nhám, Golgi có thể tiến hoá từ gấp nếp màng prokaryote. Một tiến trình khác được gọi là nội cộng sinh tạo ti thể và lạp thể trong eukaryotes.

Theo thuyết nội cộng sinh, ti thể của Eukaryote có nguồn góc từ prokaryote tự dưỡng hiếu khí, lạp thể của Eukaryote có nguồn gốc từ vi khuẩn quang hợp có thể là khuẩn lam (cyanobacteria).

Có nhiều bằng chứng ủng hộ thuyết nội công sinh:
Cấu trúc của ti thể, lạp thể tương tự như vi khuẩn
Màng trong của ti thể, lạp thể có hệ thống các enzymes vận chuyển điện tử trong màng vi khuẩn.
Ti thể, lạp thể nhân đôi tương tự như trực phân ở vi khuẩn
Ti thể, lạp thể có DNA vòng giống prokaryotes
Một số kháng sinh kìm hảm sinh trưởng của prokaryote cản trở tổng hợp protein bởi ribosome của ti thể và lạp thể nhưng không cản trở tổng hợp protein của ribosome tế bào chất. Kháng sinh ngăn cản sự tổng hợp protein của tế bào chất không ảnh hưởng tổng hợp protein của các bào quan.