Sendu inn spurningu

Hér getur þú sent okkur nýjar spurningar um vísindaleg efni.

Hafðu spurninguna stutta og hnitmiðaða og sendu aðeins eina í einu. Einlægar og vandaðar spurningar um mikilvæg efni eru líklegastar til að kalla fram vönduð og greið svör. Ekki er víst að tími vinnist til að svara öllum spurningum.

Persónulegar upplýsingar um spyrjendur eru eingöngu notaðar í starfsemi vefsins, til dæmis til að svör verði við hæfi spyrjenda. Spurningum er ekki sinnt ef spyrjandi villir á sér heimildir eða segir ekki nægileg deili á sér.

Spurningum sem eru ekki á verksviði vefsins er eytt.

Að öðru leyti er hægt að spyrja Vísindavefinn um allt milli himins og jarðar!

=

Hver er uppruni grænukorna í heilkjarnafrumum?

Grænukorn eru aðsetur ljóstillífunar í plöntum og því afar mikilvæg frumulíffæri. Ljóstillífun er ákaflega áhrifaríkt efnahvarf þar sem orka sólar er bundin í lífkerfi og súrefni (O2) skilað út í andrúmsloftið og er þar með undirstaða lífs eins og við þekkjum það hér á jörðinni.

Hjá öllum lífverum sem framleiða súrefni með ljóstillífun leikur efnasamband sem kallast blaðgræna af a-gerð lykilhlutverk. Blaðgræna er í grænukornum í heilkjarnaþörungum (e. algae) og plöntum (e. plantae) en í blágrænum þörungum (e. cyanobacteria) er blaðgrænan ekki bundin í grænukornum. Það að blaðgrænan sé svona lík milli þessara hópa lífvera hlýtur að benda til sameignlegs uppruna þeirra.

Blágrænir þörungar teljast vera einn helsti flokkur ljóstillífandi gerla í sjó. Þeir eru upprunalegustu ljóstillífandi lífverur jarðar og eru í reynd elstu steingerðu leifar lífvera sem hafa fundist í berglögum. Aldursgreiningar á sýnum benda til að þessar leifar kunni að vera meira en 3,5 milljarða ára gamlar.

Líffræðingar hafa lengi velt fyrir sér uppruna bæði hvatbera og grænukorna en þessi frumulíffæri hafa sitt eigið hringlaga erfðaefni eins og dreifkjörnungar og bera fjölmörg einkenni dreifkjörnunga.

Um uppruna grænukorna hafa komið fram ýmsar kenningar á undanförnum áratugum en ein er sú kenning sem menn telja hvað best rökstudda. Það er kenning bandaríska líffræðingsins Lynn Margulis (neðri mynd) sem sett var fram á 7. áratug síðustu aldar og er meðal annars birt í heild í ritinu Symbiosis in cell evolution frá 1981 (sjá heimildalista).

Eins og allar aðrar góðar vísindakenningar á hún sér undanfara. Rússneski grasafræðingurinn Konstantin Mereschkowski (1855-1921, efri mynd) kom fyrstur fram með þá tilgátu að grænukornin í frumbjarga heilkjörnungum hefðu upphaflega verið dreifkjörnungar sem komu sér fyrir inni í annarri frumu. Samkvæmt þessari tilgátu er frumbjarga „einfrumungur“ eins konar sambýli tveggja frumna þar sem önnur býr innan í hinni og sér henni fyrir efnaorku. Tilgátuna setti Mereschkowski fram eftir að hafa kynnt sér rækilega stórmerkilega grein eftir Willian Schimper frá 1883 þar sem Schimper skýrði út nákvæma samsvörun milli grænukorna og blágrænna þörunga.

Flestir líffræðingar skelltu skollaeyrum við tilgátu Mereschkowski þar til hún var endurvakin af Margulis seint á 7. áratug síðustu aldar. Tilgáta hennar byggist á því að uppruna grænukorna megi rekja til frumuáts (e. endocytosis) frumstæðrar heilkjarnafrumu á blágrænum þörungi. Með þessu er talið að grunnur að nánu samlífi þessara tveggja lífvera hafi verið lagður. Í slíku samlífi framkvæmir annar aðilinn verk sem gagnast hinum og öfugt. Bakterían beislar súrefni og framleiðir sykrur en hýsilfruman tekið inn fæðuagnir af öðrum toga, það er prótín og veitir litlu ljóstillífandi bakteríunni vernd.

Að mati Margulis eru það ekki aðeins stökkbreytingar og aðlaganir drifnar áfram af náttúrulegu vali sem eru forsendur tegundamyndunar, heldur einnig samruni óskyldra lífvera eins og kemur fram hér að ofan.

Í lífríkinu er náið samlífi þekkt meðal ólíkra hópa lífvera. Eitt kunnasta dæmið er samlífi sveppa og áðurnefndra blágrænna þörunga sem mynda samlífisform sem nefnist fléttur. Þetta samlífisform er orðið svo náið að hvorugur aðilinn getur lifað án hins. Önnur þekkt sambýlisform blágrænna þörunga eru svokallaðir kalkstöplar (e. stromatolites).

Frekara lesefni á Vísindavefnum:

Heimildir:
  • Raven P., Evert R. og Eichhorn S. 1992. Biology of plants. Worth publishers. 5th ed.
  • Mereschkowski, K.S. 1905. "Über Natur und Ursprung der Chromatophoren im Pflanzenreiche". Biol Centralbl 25: 593–604.
  • Marguis, L. 1981. Symbiosis in Cell Evolution. W.H. Freeman & Co Ltd.

Myndir:

Útgáfudagur

30.8.2010

Spyrjandi

Brynjar Smári Bragason

Höfundur

Jón Már Halldórsson

líffræðingur

Tilvísun

Jón Már Halldórsson. „Hver er uppruni grænukorna í heilkjarnafrumum?“ Vísindavefurinn, 30. ágúst 2010. Sótt 18. ágúst 2017. http://visindavefur.is/svar.php?id=55302.

Jón Már Halldórsson. (2010, 30. ágúst). Hver er uppruni grænukorna í heilkjarnafrumum? Vísindavefurinn. Sótt af http://visindavefur.is/svar.php?id=55302

Jón Már Halldórsson. „Hver er uppruni grænukorna í heilkjarnafrumum?“ Vísindavefurinn. 30. ágú. 2010. Vefsíða. 18. ágú. 2017. <http://visindavefur.is/svar.php?id=55302>.

Chicago | APA | MLA

Sendu inn spurningu
eða

Vísindadagatalið

Múmíur

Múmíur eru líkamsleifar sem hafa vísvitandi verið verkaðar þannig að þær geti varðveist. Í sumum fornum menningarsamfélögum tíðkaðist að smyrja lík og fjarlægja innyfli til að varðveita líkamann. Múmíur geta líka orðið til fyrir slysni. Ísmaðurinn Ötzi, sem var uppi fyrir um 5.000 árum, er dæmi um það. Í sumum mammútum, sem hafa fundist, hefur hold, hár og magainnihald varðveist.