فيديو السؤال: فهم نظرية التكافل الداخلي لتفسير منشأ الميتوكندريون الأحياء

نسخة الفيديو النصية

الميتوكوندريا عضيات توجد في خلايا حقيقيات النواة (الموضحة في الشكل) يأخذ حمضها النووي ‪(DNA)‬‏ شكل حلقات دائرية. إلام يشير ذلك فيما يتعلق بتطور الميتوكوندريا طبقًا لنظرية التكافل الداخلي؟ أ: كانت الميتوكوندريا سابقًا كائنات حية بدائية النواة منفصلة قبل أن تدمج في حقيقيات النواة. ب: تطورت الميتوكوندريا وأصبحت عضيات طفيلية منفصلة داخل خلايا حقيقيات النواة. ج: حدثت عدة طفرات في ‪DNA‬‏ الخاص بالميتوكوندريا؛ ولذلك فإنه يشبه الآن تركيب ‪DNA‬‏ البكتيري.

يدور هذا السؤال حول الميتوكوندريا، وهي عضيات توجد في حقيقيات النواة توفر الطاقة للخلية في صورة أدينوسين ثلاثي الفوسفات ‪(ATP)‬‏. واقترحت نظرية التكافل الداخلي كيفية لنشأة الميتوكوندريا.

تنص هذه النظرية على أن الخلية الحقيقية النواة الأولى، التي لم تكن تحتوي على ميتوكوندريا، ربما ابتلعت خلية بدائية النواة قادرة على التنفس هوائيًّا. أدى ذلك إلى تكون علاقة تكافلية بين الخلية الحقيقية النواة والخلية البدائية النواة يستفيد منها الكائنان. فالخلية البدائية النواة توفر الطاقة في صورة ‪ATP‬‏، وتوفر الخلية الحقيقية النواة المغذيات للخلية البدائية النواة. عبر مليارات السنين من التطور، ربما فقدت هذه الخلية البدائية النواة العديد من الجينات؛ لأن الخلية الحقيقية النواة توفر لها احتياجاتها للبقاء. من ثم أصبحت الخلية البدائية النواة هذه، والتي تتنفس هوائيًّا، هي الميتوكوندريا التي نعرفها الآن.

ثمة أدلة متعددة على نظرية التكافل الداخلي. لدى الميتوكوندريا ‪DNA‬‏ خاص بها منفصل عن نواة الخلية. ويأخذ ‪DNA‬‏ هذا شكل حلقات دائرية، تمامًا مثل بدائيات النواة. تنتج الميتوكوندريا بروتيناتها الخاصة ولها ريبوسومات منفصلة عن الخلية. هذه الريبوسومات تشبه إلى حد كبير الريبوسومات في بدائيات النواة. كما أن أحجام بدائيات النواة والميتوكوندريا متشابهة. وتوجد أدلة إضافية تشير جميعها إلى تطور الميتوكوندريا من كائن بدائي النواة يتنفس هوائيًّا.

لنستعرض الآن خيارات الإجابة لمعرفة أيها يمثل التفسير الصحيح لنظرية التكافل الداخلي.

يبدو أن خيار الإجابة أ صحيح؛ لأنه يوضح أن الميتوكوندريا كانت كائنًا حيًّا بدائي النواة منفصلًا قبل أن تدمج في حقيقيات النواة. لكن دعونا نلق نظرة على الخيارات الأخرى للتأكد من أننا على صواب.

خيار الإجابة ب غير صحيح؛ لأن الميتوكوندريا والخلية الحقيقية النواة تشاركتا علاقة تكافلية انتفعت منها الخلية الحقيقية النواة وكذلك سلف الميتوكوندريا، وهي ليست علاقة طفيلية.

خيار الإجابة ج غير صحيح أيضًا؛ لأن العكس هو الصحيح؛ حيث تعرض ‪DNA‬‏ البكتيري، أو الخاص ببدائيات النواة، لطفرات طوال تطوره، وهو الآن يشبه ‪DNA‬‏ الخاص بالميتوكوندريا.

إذن، الخيار الصحيح فيما يتعلق بتطور الميتوكوندريا هو خيار الإجابة أ. كانت الميتوكوندريا سابقًا كائنات حية بدائية النواة منفصلة قبل أن تدمج في حقيقيات النواة.