Cianobakterije in kisik, 2. del

V prešnji objavi smo pogledali v daljno preteklost in se spomnili, kako so pred približno dvema in pol milijardama let cianobakterije napolnile Zemljino ozračje s kisikom ter omogočile razvoj življenja, kot ga poznamo danes.

Po tem ko so cianobakterije kolektivno proizvedle dovolj kisika, da je ta zapolnil ozračje, so se razvili številni novi organizmi, ki so ta kisik porabljali. Evolucija je naredila svoje in z leti so se nekateri enocelični organizmi združili v večcelične, kakršni so danes rastline ali ljudje. Danes nas cianobakterije spominjajo na rastline, ker lahko tako prve kot druge izvajajo fotosintezo. Pravzaprav pa se morajo rastline za to sposobnost zahvaliti prav cianobakterijam.

Zgodilo se je namreč, da je nekoč v davni preteklosti, ko ločnice med rastlinami in živalmi še ni bilo, neka cianobakterija vstopila v telo evkariontskega organizma. Morda jo je gostitelj pojedel ali pa je vanj vstopila kot zajedavec – tega ne vemo. Vemo pa, da so cianobakterije tam dolgo živele kot notranji simbionti (kot npr. danes enocelične alge živijo v simbiozi s koralami), kar je gostitelju pomagalo preživeti, saj je cianobakterija proizvajala hrano zanj. Tako sta se gostitelj in gost evolucijsko razvijala skupaj; in to tako dolgo, da danes eden brez drugega ne moreta več preživeti in funkcionirata kot en sam organizem.

Sčasoma so se gostitelji razvili v rastline, cianobakterije pa so izgubile večino svojih genov (oziroma so se ti prenesli v gostiteljev dedni material)¹ in se spremenile v celične strukture. Te celične strukture so še danes prisotne v vseh celicah rastlin in alg – imenujemo jih kloroplasti, vsebujejo klorofil in v njih poteka fotosinteza. Brez njih danes rastline ne bi proizvajale kisika, ki ga dihamo.

Zgradba kloroplastov (na sliki) je zelo podobna zgradbi cianobakterijskih celic, saj so se razvili iz istega prednika – starodavne cianobakterije.

Povezane objave: Cianobakterije in kisik, 1. del, Cianobakterije in kisik, 3. del

___________________________________________________________________________

Viri:

1. Raven, J.A., Allen, J.F. (2003). Genomics and chloroplast evolution: what did cyanobacteria do for plants?. Genome Biol 4, 209. https://doi.org/10.1186/gb-2003-4-3-209

Tekst: Maša Zupančič