U prirodi se susrećemo s brojnim bliskim odnosima između organizama. Neki od tih odnosa, koji su na početku slobodni, tijekom milijuna godina postaju neodvojivi. Taj proces, poznat kao endosimbioza, doveo je do nastanka novih organela, organa pa čak i cijelih vrsta. U ovom članku razmatramo najpoznatije primjere takvih transformacija, objašnjavamo mehanizme koji stoje iza njih i odgovaramo na najčešća pitanja čitatelja.
Sadržaj...
Endosimbioza – temelj evolucijske integracije
Jedan od najvažnijih primjera pretvaranja simbiotskog odnosa u jedinstvenu strukturu je teorija endosimbioze, koju je popularizirala biologinja Lynn Margulis. Prema ovoj teoriji, prapovijesni eukariotski organizmi – ćelije s izraženim jedrom – nastali su spajanjem dva ili više prokariotskih organizama, poput bakterija i arheja. Najjasniji dokazi za ovu teoriju nalaze se u dvjema ključnim staničnim strukturama: mitohondrijima i kloroplastima.
Mitohondriji su organeli koji u gotovo svim eukariotskim stanicama proizvode energiju u obliku ATP‑a. Vjeruje se da su nastali iz aerobnih bakterija koje su prije otprilike 1,5 milijarde godina ušle u simbiotski odnos s anaerobnim domaćinom. Bakterija je imala sposobnost iskorištavanja kisika za proizvodnju energije, dok je domaćin pružao sigurno okruženje i hranjive tvari. Tijekom stoljeća evolucijskog prilagođavanja, bakterija je izgubila sposobnost samostalnog života, a većina njenih gena prebačena je u jezgru domaćina. Danas mitohondriji imaju vlastiti DNK, ali to je samo ostatak nekadašnje samostalnosti – u suštini su postali neizostavan dio stanice.
Slično tome, kloroplasti – organeli odgovorni za fotosintezu u biljkama i zelenim algama – vjerojatno su nastali iz cijanobakterija koje su prije otprilike milijardu godina ušle u simbiozu s eukariotskom stanicom. Cijanobakterije su koristile svjetlost za stvaranje organskih tvari, a domaćin je koristio te tvari za preživljavanje. S vremenom je ovaj odnos postao toliko čvrst da se kloroplasti više ne mogu razmnožavati izvan biljne stanice. Kao i mitohondriji, i oni imaju vlastiti genom, što je jasan dokaz njihovog bakterijskog podrijetla.
Simbiotski odnosi u ljudskom tijelu – mikrobiom kao ključni partner
Ljudsko tijelo je domaćin tisućama mikroorganizama koji zajedno s nama čine kompleksnu ekosustavnu zajednicu. Ovi mikrobi, uglavnom bakterije, gljivice i virusi, nalaze se u crijevima, koži, usta, nosu i drugim dijelovima tijela. Njihova uloga je daleko od pasivne; oni sudjeluju u probavi, imunološkom odgovoru, pa čak i u regulaciji raspoloženja.
Jedan od najznačajnijih primjera simbiotskog odnosa u ljudskom tijelu je probavni mikrobiom. Mikroorganizmi u crijevima razgrađuju složene ugljikohidrate i vlakna, stvarajući kratkorokovne masne kiseline koje služe kao izvor energije za crijevne stanice. Ove kiseline također potiču proizvodnju hormona i moduliraju upalne procese, čime se utječe na cjelokupno zdravlje.
Osim probavnog sustava, mikrobiom utječe i na imunološki sustav. Mikroorganizmi potiču razvoj imunoloških stanica i reguliraju njihovu aktivnost
