Δευτέρα, 11 Ιανουαρίου 2010

Ταξινόμηση, εξέλιξη των οργανισμών


Η μελέτη της εξέλιξης των οργανισμών συνεπάγεται και τη σταδιακή κατάταξή τους σε ομάδες που παρουσιάζουν κοινά χαρακτηριστικά. Όσο πιο λεπτομερής είναι η μελέτη, τόσο μεγαλύτερες ή μικρότερες διαφορές και ομοιότητες διακρίνονται μεταξύ των οργανισμών.
Η γνώση μας σήμερα για τους υπάρχοντες οργανισμούς είναι αρκετά πλήρης, όχι όμως ολοκληρωτική. Υπολογίζεται ότι πάνω στη Γη ζουν περίπου 1.500.000 διαφορετικοί οργανισμοί, ενώ θα πρέπει να υπάρχει ένας σημαντικός ακόμη αριθμός οργανισμών που δεν έχει μελετηθεί.
Καθημερινά νέοι οργανισμοί ανακαλύπτονται από τους επιστήμονες σε διάφορα σημεία της Γης.
Από την υπάρχουσα ποικιλία των οργανισμών είναι αντιληπτό ότι νωρίς υπήρξε η ανάγκη για την κατάταξή τους σε διάφορες μεγαλύτερες ή μικρότερες ομάδες.
Δύο είναι οι μεγάλες κατηγορίες οργανισμών που ζουν σήμερα πάνω στη Γη.
Οι δύο αυτές κατηγορίες ( προκαρυωτικοί και ευκαρυωτικοί οργανισμοί) διακρίνονται μεταξύ τους από την εσωτερική οργάνωσή τους. Διακρίνονται από την απλότητα των κυτταρικών δομών των προκαρυωτικών κυττάρων και την πολυπλοκότητα των ευκαρυωτικών κυττάρων.
Η προέλευση όλων αυτών των οργανισμών ανάγεται στις πρωτοβιοτικές μορφές που πρέπει να εμφανίστηκαν πριν 3,5 δισεκατομμύρια χρόνια.
Τρεις πρέπει να ήταν οι συνιστώσες που οδήγησαν στην εμφάνιση των πρωτοβιοτικών μορφών.
Αρχικά, θα πρέπει να εμφανίστηκαν τα πρώτα μόρια νουκλεϊνικών οξέων που ήταν σε θέση να αυτοπολλαπλασιάζονται με ταίριασμα βάσεων.
Στην αρχή ίσως ήταν μόρια RNA και σταδιακά να μετατράπηκαν σε μόρια DNA.
Στη συνέχεια θα πρέπει να αναπτύχθηκε ένας μηχανισμός για το σχηματισμό ενός πρωτεϊνικού μορίου από τα μόρια RNA και τελικά μια μεμβράνη λιπιδιακής υφής να περιέβαλε το συγκρότημα του RNA και των πρωτεϊνών σχηματίζοντας τις πρώτες βιοτικές δομές.
Από τότε μέχρι τη στιγμή που εμφανίστηκε ο πρώτος οργανισμός πραγματικά ικανός να επιτελεί τις διάφορες λειτουργίες που χαρακτηρίζουν τους ζωντανούς οργανισμούς θα πρέπει να πέρασε μεγάλο χρονικό διάστημα από το οποίο όμως δεν απέχουμε πολύ.
Αν συγκρίνουμε το υποθετικό αυτό σχήμα της εμφάνισης των πρώτων βιοτικών μορφών με τα πλέον απλά σημερινά ζωντανά κύτταρα, τα μυκοπλάσματα, θα δούμε ότι εξελικτικά δεν είμαστε πολύ μακριά. Αυτοί οι οργανισμοί είναι πολύ απλοί, διαθέτουν DNA ως γενετικό υλικό και ένα περιεχόμενο πληροφοριών για περίπου 750 πρωτεϊνες. Η βασική διαφορά τους με τις πρώτες βιοτικές μορφές ίσως να είναι μόνο το ότι διαθέτουν DNA αντί του RNA, που θα πρέπει να είχαν οι πρώτες βιοτικές μορφές.
Η αμέσως επόμενη από τα μυκοπλάσματα εξελικτική βαθμίδα οργανισμών είναι τα προκαρυωτικά βακτήρια. Έτσι, παρατηρούμε ότι υπάρχει μια σταδιακή μεταβίβαση από τους απλούστερους στους πιο πολύπλοκους οργανισμούς.
Οι προκαρυωτικοί οργανισμοί παρόλο που είναι απλοί στη δομή, διαθέτουν όμως τους μηχανισμούς για όλες τις βιοχημικές διαδικασίες όπως είναι η γλυκόλυση, η οξειδωτική φωσφορυλίωση, η φωτοσύνθεση, η πρωτεϊνοσύνθεση και ο διπλασιασμός του γενετικού τους υλικού.
Το επόμενο μεγάλο βήμα έγινε 1,5 δισεκατομμύρια χρόνια πριν.
Οι τότε γνωστοί προκαρυωτικοί οργανισμοί σταδιακά έγιναν πολυπλοκότεροι και τελικά έδωσαν γένεση στους πλέον πολύπλοκους οργανισμούς, τα ευκαρυωτικά κύτταρα.
Οι ευκαρυωτικοί οργανισμοί, με τη σειρά τους, ανάλογα με τη δομική και λειτουργική τους πολυπλοκότητα και εξέλιξη διακρίνονται σε δυο μεγάλες κατηγορίες, τους μονοκύτταρους και τους πολυκύτταρους οργανισμούς.
Όσο μεταβαίνουμε από τους μονοκύτταρους προς τους πολυκύτταρους ευκαρυωτικούς οργανισμούς τόσο αυξάνει η πολυπλοκότητά τους.
Η πολυπλοκότητα αυτή εκδηλώνεται με τη βασική αρχή ότι κάθε κύτταρο σε ένα πολυκύτταρο σύστημα επιτελεί μόνον ορισμένο αριθμό λειτουργιών που συμβάλλουν στην αρτιότερη έκφραση του συνόλου του οργανισμού.
Αυτό συνεπάγεται ότι σε κάθε κύτταρο επέρχεται ελεγχόμενος καταμερισμός εργασίας και όχι αυθαίρετος. Ο καταμερισμός, με τη σειρά του, ανά πάσα στιγμή προσδιορίζει κυτταρική διαφοροποίηση και εξειδικευμένη γονιδιακή έκφραση.
Η κορωνίδα της εξειδίκευσης αυτής γίνεται ορατή στους πολύπλοκους ζωϊκούς οργανισμούς όπου σταδιακά, ξεκινώντας από ένα πολυδύναμο εμβρυϊκό κύτταρο, καταλήγουμε σε ένα πολυκύτταρο σύστημα το οποίο συνεχώς υφίσταται έλεγχο στην όλη του λειτουργικότητα.

ΠΗΓΗ: Γενικές Αρχές ΒΙΟΛΟΓΙΑΣ – Δημήτριος Ματθόπουλος (Εκδόσεις ΤΥΠΩΘΗΤΩ – ΑΘΗΝΑ 2005)

Δεν υπάρχουν σχόλια: