Endosymbiotická teorie v několika článcích

pavelkabrt Evoluce organizmů 0 Koment.

, vyšlo 6. července 2000, Níže uvedené články přeložil M. T. – 1/2008

1. Získaly buňky organely jako jsou mitochondrie tak, že pozřely jiné buňky? Může endosymbiotická teorie vysvětlit původ eukaryotických buněk?
Don Batten, AiG, Austrálie

2. Stále dokola – možné evoluční vztahy mezi archaeami, eubakteriemi a eukaryoty
Dr. Georgia Purdomová, AiG, USA

3. „Ne-evoluce“ jevu mitochondrií a plastidů u eukaryot: pochyby o endosymbiotické teorii
Dr. Georgia Purdomová

1. Získaly buňky organely jako jsou mitochondrie tak, že pozřely jiné buňky?

Může endosymbiotická teorie vysvětlit původ eukaryotických buněk?

Don Batten, AiG, Austrálie, 6. července 2000

Eukaryotické buňky jako třeba kvasinky a buňky zvířat i rostlin mají jádro obklopené membránou, mají chromozomové struktury a organely jako jsou mitochondrie a chloroplasty. Naproti tomu buňky prokaryotické (jako třeba bakterie) tyto rysy postrádají. Mnoho evolucionistů věří v myšlenku Lynn Marguliusové, že eukaryotické buňky vznikly, když prokaryotická buňka „pozřela“ (v procesu zvaném endocytóza) jiné prokaryotické buňky, z nichž se pak staly mitochondrie a chloroplasty.

Pohlcené buňky se prý množily zároveň s buňkou hostitele v čemsi jako symbióze (vzájemně výhodném soužití), prostě náhodou, než se dostaly pod kontrolu primitivní eukaryotické buňky (jež vytvořila také chromozomové struktury, jadernou membránu, Golgiho aparát atd. atd.). Časem se stalo, že se části mitochondriálního a chloroplastového genomu přeměnily v jádro.

Poz. překl.: Golgi, Camillo (vysl. goldži, 1844 – 1926). Italský histolog a patolog. Nobelova cena za lékařství 1906.
Golgiho aparát (G. komlex) = buněčná organela, podílející se na tvorbě (syntéze) látek určených k vyloučení z buňky.

Tento scénář oplývá problémy. Například, jak se mohly pohlcené buňky rozmnožovat v těsné synchronizaci? Jak se uskutečnil postranní přenos genů do jádra, když je jaderná membrána určena pro cestu mRNA (ven) a jako úložiště DNA? Pokud by byla DNA předána mezi pohlcenou buňkou a buňkou hostitelskou, neodpověděl by hostitel odbouráním cizí DNA, protože by ji považoval za virus? (Všimněte si, že enzymy užívané tak široce k rozsekání DNA na kousky při studiích sekvenování pocházejí z bakterií, tj. prokaryontů – fungují tak, že zničí cizí DNA v bakterii).

Lze jen očekávat, že budou existovat podobnosti v mnoha genech pro fotosyntézu či dýchání mezi prokaryonty a eukaryonty – musí totiž dosáhnout stejných chemických vlastností /Fotosyntéza: světelná energie + oxid uhličitý + voda dají glukózu plus kyslík. Dýchání: glukóza (C6H12O6) dá CO2 + H2O + energii/. A dále, mají přece téhož Tvůrce! Pro podrobnější zpracování konceptu, že Bůh naplánoval věci tak, aby o Něm svědčily a aby zmařil naturalistická vysvětlení původu, pojednává kniha The Biotic Message od Walter ReMine.

Avšak podrobné studie sekvencí bazí DNA prokázaly, že vzorec podobnosti mezi eukaryonty a prokaryonty není takový, který bychom očekávali od endosymbiotické hypotézy. Doolittle řekl,
„Ukazuje se, že mnohé eukaryotické geny nejsou podobné těm z jakéhokoli známého prekambrického života či z bakterií; zdá se, že přišly odnikud“ (Doolittle, D. F., Vyvracení stromu života, Scientific American, 282(2): 72-77, 2000).

Endosymbiotická myšlenka byla podrobena ostré kritice v 70. a začátkem 80. let, a měla by být mrtvá. Ale co jiného evolucionista má? Je to zrovna tak jako s evolucí chemickou – kdokoli, kdo je trochu obeznámen s biochemií v základní struktuře bakterií ví, že vytvoření živé buňky náhodnými chemickými reakcemi, byť v přísně kontrolovaných a promyšlených experimentech Millerova typu, je absolutně nemožné. Ale fakt, že k tomu došlo, je považován za jistý (no, máme přece živé buňky, nebo ne?!) a je takto přednášen na univerzitách po celém světě. Pro kompletní zamítnutí myšlenky, že život mohl vzniknout na základě samovolných procesů neživé přírody, viz knihu Tajemství původu života a Origin of life articles.

Avšak něco takového se stát prostě muselo, protože máme například rostliny, a to jsou fantasticky složité věci, a tak tedy musely vzejít z nějakého postupného evolučního procesu. (Slyšel jsem už někoho říci, že si myslí, že buňky byly stvořeny? Tak poslouchej, to je náboženství, které nemá co dělat se skutečným světem buněk a vědy. Věda je o materiálních vysvětleních, to si pamatuj! My prostě nepřijmeme inteligentní příčinu, bez ohledu na to, že ji důkazy podporují!) ohledně materialistické předpojatosti uplatňované ve většině dnešní vědecké diskuse o počátcích.

Všimněte si, že tento názor, že věda se může zabývat pouze materialistickými odpověďmi, je moderním zneužitím vědy. Zakladatelé moderní vědy věci takto neviděli (Newton, Kepler, Boyle, Faraday, Pasteur, Kelvin, Pascal atd.) – viz knihu Men of Science, Men of God (Lidé vědy, lidé Boží). A existuje mnoho moderních vysoce kvalifikovaných vědců, kteří doslova věří Genezi – viz knihu In Six Days (V šesti dnech: proč se 50 (Ph.D.) vědců rozhodlo věřit ve Stvoření.

A věda se skutečně zabývá nepozorovatelnými, inteligentními příčinami tam, kde to vědcům vyhovuje – například soudní medicína je celá o tom, jak najít důkaz, že „osoba X otrávila osobu Y strychninem“ (přirozené příčiny nemohou vysvětlit, proč tělo osoby Y obsahuje strychnin, takže kdosi, inteligentní činitel, byl odpovědný). Rovněž tak program SETI mlčky přiznává, že věda může určit rozdíl mezi přirozenými příčinami a příčinami inteligentními (určité vzorce v radiových signálech z vesmíru by nemohly být vysvětleny jako pocházející z přírodních sil). Také v archeologii jde v mnohém o poznání, že ostří sekyry například bylo vytvořeno (neznámým) inteligentním činitelem, protože struktura ostří sekyry se svou povahou vymyká vzniku přirozenými chemickými a fyzikálními procesy.

Je to ateistické zaujetí moderních vědců, jež jim brání v tom, aby viděli bohaté důkazy, rovnou před nosem, pro neviditelného Tvůrce života. Existuje víc důkazů než kdykoli předtím pro existenci Tvůrce. Nevěřící vědci jsou svévolnými ignoranty (Římanům 1:20nn., 2. Petrův 3).

2. Stále dokola – možné evoluční vztahy mezi archaeami, eubakteriemi a eukaryoty

Dr. Georgia Purdomová, AiG, USA, 4. října 2006
(Round and round we go – proposed evolutionary relationships among archaea, eubacteria, and eukarya)
(William Martin and T. Martin Embley, Early evolution comes full circle, Nature, 431:135–137, 2004)

Následující citát z nedávného časopiseckého článku na toto téma shrnuje stav evolučního myšlení na tomto poli.

„Mezi prokaryoty neexistují žádné známé zřetelné výchozí struktury, z nichž bychom mohli odvodit takové atributy (eukaryotní bičíky, Golgiho aparát, endoplazmatické retikulum atd.), a nejsou známy přechodné typy buněk, které by byly vodítkem pro postupný evoluční možný vývoj od prokaryotů k eukaryotům. Vzhledem k tomu jsou závěry na toto téma rozdílné, a nové nápady se objevují rychleji než ty staré mohou být ověřeny“ (1).

Navzdory tomu, co bylo řečeno, plní vědci nekonečné stránky vědeckých časopisů diskusemi o možnostech, že eukaryota (Protista, houby, rostliny, zvířata i lidé) vznikla z kombinace „prostých“ eubakterií (pravých bakterií čili prokaryotů) a archeí (organizmy podobné bakteriím, které žijí v extrémních prostředích). Mnozí tito vědci hledají zoufale důkazy pro podporu své teorie či pro to, aby důkazy současnými dokázali svou teorii spíše než aby uznali, že jejich teorie je chybná.

Protista = souborný název pro mikroskopické, zpravidla jednobuněčné rostliny i živočichy. (pozn. překl.)

Archea – společný předchůdce života?

Mnoho let si vědci mysleli, že existují jen dvě sféry života: eubakterie a eukaryota. Jednou z hlavních rozlišujících charakteristik mezi těmito dvěma skupinami byla nepřítomnost jader u eubakterií. V roce 1977 Carl Woese poprvé identifikoval to, co nazval třetí sférou života; své úvahy založil na srovnáních sekvencí ribozomální RNA (ribozomy jsou továrnami na bílkoviny v buňce) (2). Archea nemají jádro podobně jako eubakterie, ale mají sklon žít v extrémnějších prostředích jako jsou horké prameny a extrémně slaná prostředí (3). Vědci si mysleli, že podobné extrémní podmínky vládly na rané zemi, pročež nazvali tyto organizmy archea (3).

Jejich extrémní stanoviště i povaha podobná bakteriím vedly mnohé k přesvědčení, že archea jsou kandidáty na společného předka eubakterií a eukaryotů. Avšak další analýzy archeí ukázaly, že jsou geneticky i biochemicky zcela odlišná od eubakterií; a tak už nejsou považována za jejich předka. Archea jsou opravdu geneticky podobnější eukaryotům než eubakteriím a často jsou znázorňována jako „sestra“ eukaryotů na evolučních rodokmenech (4).

Kruh života

Problém se redukuje na otázku, co přišlo první. Genom archeí je popisován jako kombinace operačních (metabolických) genů z eubakterií a informačních genů (tvořících RNA, vyrábějících proteiny atd.) z eukaryotů (3). Eukaryotický genom je popisován jako kombinace operačních genů z eubakterií a informačních genů z archeí (1). Co se objevilo dříve – archea, eubakterie či eukaryota? Problém byl prý alespoň částečně vyřešen roku 2004, když článek v časopise Nature poprvé popsal „kruh života“ (5). Kruh nemá začátek ani konec a tak je problém toho, co bylo dříve, menší. Autoři článku mají za to, že archea a eubakterie žily v symbiotickém (vzájemně výhodném) vztahu, který postupně vyústil v endosymbiózu. Endosymbióza je proces, při němž jeden organizmus pohltí svého symbionta, ale nestráví ho. Podle tohoto pojetí genomy obou organizmů postupně splynuly, možná cestou postranního přenosu genů (výměna genů mezi genomy). V důsledku toho prý mimo jiné došlo ke vzniku mitochondrií a plastidů, a posléze eukaryot. Autoři poznamenávají, že zde jde o genetické důkazy demonstrující původ eukaryot.

Avšak fakt, že archea, eubakterie a eukaryota mají prostě podobné genomy, nesvědčí nutně o tom, že se vyvinuly jedny z druhých. Záleží na vašem výchozím přesvědčení – víře ve společného předka nebo víře ve společného plánovače. A pravda je, že dokonce i časopis Nature odmítá dát kruhu života svou plnou důvěru: „Dodnes se nemohou biologové dohodnout na tom, jak často docházelo v historii života k postrannímu přenosu genů a endosymbióze; jak důležité jsou oba procesy pro evoluci genomu; či jak se s nimi vypořádat matematicky v procesu rekonstrukce evolučních rodokmenů“ (6). Bez ohledu na nedostatek důkazů věří redakce většiny vědeckých časopisů tomu, že se život vyvinul z jednoduchého společného předka, takže zveřejňují články, které údajně podporují jejich víru.

Závěr

Vědci pracující na tomto poli výzkumu mají zdá se více otázek než odpovědí. Články, které publikují, se hemží slovy a obraty jako „neznámý“, „temný“, „nejistý“, „daleko komplikovanější“ a „plný obtíží“. Jeden článek v časopise to shrnul takto:
„Fylogenetické poznatky z genomů, které jsou k dispozici, nejsou plně ztotožnitelné se žádnou současnou hypotézou o původu eukaryot. Tyto hypotézy jsou z různých důvodů – biologických, metodologických nebo obojích – stále ještě nejasné. Genomy musí vskutku vykazovat nějaké svědectví o původu eukaryot, ale bude třeba nových přístupů a pozornějšího zkoumání podrobností fylogenetických vztahů, abychom mohli toto poselství rozluštit“ (1).

Genomy eukaryot (i archeí a eubakterií) vykazují svědectví o Bohu Stvořiteli jako svém Plánovači, a jedině pokud užijeme Bibli jako základ, může být poselství řádně rozluštěno.

Odkazy

1. T. Martin Embley and William Martin, Eukaryotic evolution, changes and challenges, Nature, 440:623–630, 2006.
2. C.R. Woese and G.E. Fox, Phylogenetic structure of the prokaryotic domain: the primary kingdoms, Proceedings of the National Academy of Sciences USA, 74:5088–5090, 1977.
3. Thorsten Allers and Moshe Mevarech, Archaeal genetics—the third way, Nature Reviews Genetics, 6:58–73, 2005.
4. C. R. Woese, et al., Towards a natural system of organisms: proposal for the domains Archaea, Bacteria, and Eucarya, Proceedings of the National Academy of Sciences USA, 87:4576–4579, 1990.
5. Maria Rivera and James Lake, The ring of life provides evidence for a genome fusion origin of eukaryotes, Nature, 431:152–155, 2004.

3. „Ne-evoluce“ jevu mitochondrií a plastidů u eukaryot: pochyby o endosymbiotické teorii

Dr. Georgia Purdomová, AiG, USA
(„Non-evolution“ of the appearance of mitochondria and plastids in eukaryotes: challenges to endosymbiotic theory) 11. října 2006

Endosymbiotická teorie byla poprvé rozvinuta a zpopularizována Lynn Margulisovou v 70. letech 20. století. Teorie tvrdí, že mitochondrie a plastidy (např. chloroplasty) byly původně bakteriemi, které byly pohlceny dvěma separátními předchozími buňkami, ale nestráveny. Důvodem domněnky, se kterou Margulisová přišla, je „podobnost“ mezi mitochondriemi/plastidy a bakteriemi/cyanobakteriemi. Zmiňované organely sdílejí některé rysy s bakteriemi/cyanobakteriemi včetně kruhové DNA, rozdělení binární přehrádkou a podobnosti membrán a ribozomů.

Mitochondriím se někdy říká „tažný kůň“ buňky, protože jsou odpovědné za produkci valné části energetické molekuly ATP. Nalézáme je v buňkách zvířat, lidí, rostlin, protistů i hub. Věří se o nich, že pocházejí z endosymbiózy proteobakterií v prapůvodní buňce. Plastidy jsou místem, kde dochází k fotosyntéze. Fotosyntéza je procesem přeměny světelné energie na energetické molekuly, jež umožňují organizmu syntetizovat cukry. Plastidy nalézáme pouze v rostlinách a protistech. Endosymbiotická teorie tvrdí, že primární endosymbióza cyanobakterií v prvopočáteční buňce vytvořila řasy a rostliny a sekundární endosymbióza řas a protistů vytvořila fotosyntetické protisty.

Následující citát nám umožňuje udělat si obrázek o tom, jak si evolucionisté představují průběh endosymbiózy plastidů:
„K endosymbióze mohlo dojít tehdy, když fagotrofní protista pozřel řasu jako kořist. Nepodařilo se mu však řasu strávit a tak ji náhodou zadržel v buňce jako sousto, které nemůžeme spolknout (známé jako model „když zaskočí v krku“)“ (1).

Tahle myšlenka nezní příliš přesvědčivě, zejména vezmeme-li v úvahu následující citát, který vypočítává, co se všechno musí stát, aby organizmus, který se stane plastidem (totéž můžeme říci o mitochondriích) zůstal trvalou součástí buňky:
„Tenhle proces endosymbiózy vyžaduje genetickou integraci mezi hostitelem a symbiontem; velký objem genů je přeměněn v hostitelovo jádro, a je rozvinuta proteinová transportní mašinérie, aby dopravovala produkty zpět do plastidu“ (1).
Jak by se to dalo jednoduše zvládnout?

Komplexní vztahy mezi buňkami a organelami

Organely jako jsou mitochondrie a plastidy mají extrémně integrované a komplexní vztahy s ostatními částmi buňky, v níž jsou obsaženy. Jedním z těchto vztahů je schopnost dopravovat organelové proteiny (zakódované geny v jádře a vytvořené v jiných částech buňky) zpět do organely, kde jsou třeba pro její správné fungování. Endosymbiotická teorie tvrdí, že geny pro organelové proteiny se dostaly přeměnou do jádra jako součást redukčního procesu z bakterií/cyanobakterií, když se tyto staly stálou součástí buňky. Problémem pro buňku bylo, že pak musela „vyvinout“ transportní dráhy, aby přivedla organelové proteiny (vyrobené v buňce) zpět k organele. Transportní dráha je složena z mnoha proteinů, jež spolupracují na tom, aby přivedly protein do organely. Každá organela má specifické dráhy (jež se liší od organely k organele) k provedení tohoto úkolu a existuje většinou několik různých drah potřebných k přivedení různých proteinů do organely. Například dosud bylo identifikováno pět drah pro dopravu proteinů do mitochondrie (2). Každou dráhu tvoří několik proteinů; některé z nich slouží několika drahám, zatímco jiné jsou specifické pro tu kterou dráhu (2). S plastidy se věci mají podobně.

Jelikož jsou mutace jediným „nástrojem“, s nímž evoluce musí „pracovat“, a protože evolucionisté musí ještě prokázat, jak by mohla být nová informace přidána ke genomu bez plánu, nemohou mutace vysvětlit původ těchto drah k dopravě proteinů. Neexistuje-li cesta k vytvoření těchto drah, pak by organely zakrňovaly, jakmile by začaly přeměňovat své geny v jádro. A dále, kdyby neexistovala dráha, po níž by se vracely proteiny k organele, pak by organely přestaly fungovat a nebyly by už vyhledávány, protože by nesloužily svému účelu.

Přechodné články nenalezeny

Na rozdíl od rostlin, zvířat i lidí, kde jsou fosilní nálezy užívány ke stanovování evolučních vztahů, je pro bakterie a protisty přijímána myšlenka, že mají žijící „přechodné články“, které pomáhají objasňovat tyto vztahy. Mnoho let byli eukaryotní protisté Archezoa (nyní opuštěný taxon) považováni za organizmy postrádající mitochondrie a odbočující z vývojové linie před mitochondriální endosymbiotickou událostí (3). Nedávné objevy však ukázaly, že Archezoa mají struktury podobné mitochondriím zvané mitozomy čili hydrogenozomy (3). Sdílejí podobnosti s mitochondriemi jako je membránová struktura a aparát k transportu proteinů, ale liší se ve funkci (3). Takže se hledá dál eukaryot bez mitochondrie. Ale i kdyby byl takový eukaryot nalezen, ani to by nedokazovalo společného předka a pozdější endosymbiotickou událost. Podobnost je přinejlepším pouze shodou se společnými předky. Může prostě existovat rozdílný druh eukaryota, kterého Bůh stvořil tak, že nepotřebuje funkční mitochondrii (prokaryota nemají mitochondrie a přece vyrábějí dostatečné množství ATP).

Vědci tvrdí, že Hatena, nedávno objevený protista, je „momentkou“ endosymbiotické události, která ještě neskončila. Tento organizmus má zvláštní životní cyklus. Obsahuje symbionta – řasu, ale když se dělí, pouze jedna z dceřinných buněk řasu dostane (4). Druhá dceřinná buňka má žravý aparát, který jí umožní pohltit jinou řasu. Pohlcuje pouze jistý druh řas, a řasa si uchovává mnoho ze svých buněčných součástí, jako třeba jádro (to není obsaženo v plastidu, kde, jak se má za to, endosymbióza končí). V článku-zprávě o objevu se jeden biolog vyjádřil: „Cokoli potřebujete, abyste učinili (řasu-symbionta) trvalou součástí, se zde nevyskytuje. Snad za sto miliónů (sic) let to tento protista vyřeší“ (5).

Vědci s vírou v evoluci postulovali dráhu pro endosymbiózu plastidů. Existují čtyři hlavní fáze, a evolucionisté věří, že zastihli moderní organizmy v každé z těchto fází (Hatena zapadá mezi fázi I a II). (1). Takže jak se na prvním místě tyto fáze mohly vyvinout? Klasickým příkladem uvažování v bludném kruhu – vyvinuli fáze po studování organizmů! O Hateně se předpokládalo, že je v primitivnějším stadiu; tedy byla zařazena jako přechodný článek mezi prvními dvěma fázemi. Ve skutečnosti nejsou důkazy pro domněnku, že Hatena je skutečně uprostřed evoluční sekvence pro endosymbiózu plastidů.

Závěr

Ačkoli mitochondrie a plastidy sdílejí některé podobnosti s bakteriemi/cyanobakteriemi, jen toto samo o sobě není důkazem, že tyto organely vznikly z bakterií endosymbiózou. Opět si můžeme klást otázku: společný předek či společný plánovač? A dále, endosymbiotické události nám nepomáhají pochopit původ takových komplexních procesů jako je tvorba ATP či fotosyntéza v bakteriích/cyanobakteriích.

Bibličtí kreacionisté jsou často obviňováni (a právem), že užívají Bibli jako svůj základ a interpretují vědecké důkazy v jejím světle. Mnoho evolucionistů chce, abychom šli tam, kam nás vedou důkazy. Co však nerozpoznávají je fakt, že i oni mají základnu – materializmus – a jejich interpretace důkazů má jen podpořit tento základ. Rozdíl je v tom, že Bible je nepodmíněnou pravdou, ale lidské ideje jí nejsou.

Odkazy:

1. Isao Inouye and Noriko Okamoto, Changing concepts of a plant: current knowledge on plant diversity and evolution, Plant Biotechnology, 22:505–514, 2005.
2. Harvey Lodish, et al., Molecular Cell Biology, 5th ed., W.H. Freeman Company, 2004.
3. T. Martin Embley and William Martin, Eukaryotic evolution, changes and challenges, Nature, 440(30):623–630, 2006.
4. Noriko Okamoto and Isao Inouye, A Secondary Symbiosis in Progress?, Science, 310:287, 2005.
5. Tracy Staedter, Marine Microorganism Plays Both Host and Killer, ScientificAmerican.com, October 14, 2005.

Share on FacebookShare on Google+Tweet about this on TwitterShare on LinkedInEmail this to someonePrint this page

Komentujte

Buďte první kdo bude komentovat!

Upozornit na
wpDiscuz