Nastanak eukariotske stanice bio je od izuzetne važnosti za razvoj biljaka i životinja koje poznajemo, uključujući i čovjeka. Kažemo od izuzetne važnosti iz jednostavnog razloga što su sve biljke i životinje koje nas danas okružuju izgrađene od upravo ovog tipa stanica. Međutim, davno u Zemljinoj prošlosti eukariotskih stanica nije bilo.

Zašto je baš ovakav tip stanice tada nastao i zašto je toliko karakterističan za sav živi svijet kojeg možemo vidjeti golim okom?

U prvom dijelu priče o njezinom nastanku rekli smo da su se mitohondriji i kloroplasti, koji su karakteristični za eukariotski tip stanice, razvili iz prvobitnih prokariota (bakterija) koji su u stanicu ušli procesom endosimbioze. Tijekom dugog niza godina evolucije, ti su se prokarioti mijenjali i formirali u organele koje danas zovemo mitohondriji i kloroplasti.

Mitohondiji (lijevo) i kloroplast (desno), fotografirano elektronskim mikroskopom

Mitohondriji i kloroplasti imaju veoma važnu funkciju u stanici - mitohondriji proizvode energiju uz utrošak kisika (O₂), a kloroplasti proizvode šećer (hranu) i kisik, uz utrošak ugljičnog dioksida (CO₂). Eukariotska stanica danas je građevni element svih biljaka i životinja koje poznajemo, pa je očito i tada davno njezin nastanak bio izuzetno značajan za stanicu koja je primila nove „stanare“ i koji su u njoj nastavili vršiti svoju funkciju.

Ali, koje bi to značajne prednosti mogle biti?

Sve vrste na našoj Zemlji nastale su evolucijom. Vrste se dakle mijenjaju, a mijenjaju se zato što se okoliš oko njih mijenja. Da bismo odgovorili na to pitanje moramo se vratiti natrag u vrijeme, otprilike 2,7 milijarda godina unazad, kada je eukariotska stanica nastala i pogledati kakvi su uvjeti tada prevladavali na Zemlji. Sjetimo se, prvi organizmi  na Zemlji (prokarioti) živjeli su u veoma toksičnim uvjetima, naravno, toksičnima za nas danas, ali ne i za njih u to vrijeme. Kisika uopće nije bilo sve dok se nisu pojavile modrozelene bakterije koje su razvile sposobnost fotosinteze. Tim su se procesom u atmosferu počele otpuštati velike količine kisika (O₂) koji je zapravo postao toksičan za organizme koji na njega nisu bili prilagođeni.

     Kada kisik postane otrov

Što s tim silnim toksičnim kisikom koji se nakupio u atmosferi za milijuna i milijuna godina dominacije modrozelenih bakterija? Život, rekli smo, uvijek nekako nađe zaobilazan put. Budući da znamo da ništa u prirodi ne ostaje neiskorišteno, pa tako ni kisik tada, u jednom trenutku na Zemlji se pojavljuju organizmi koji mogu koristiti kisik i uz pomoć njega stvarati energiju za svoje metaboličke potrebe (pojavile su se aerobne bakterije). Kad se jedna takva bakterija našla u stanici koja nije mogla koristiti kisik (točnije, kada ju je ona pokušala pojesti) bilo je to od velike prednosti za tu stanicu u odnosu na druge koje su se morale povući na mjesta gdje kisika nema. Ona je od tog trenutka nadalje mogla također koristiti kisik.

Kisik omogućuje reakcije koje stvaraju puno više energije nego reakcije koje se odvijaju bez kisika tako da je ta stanica mogla razviti puno kompleksnije i učinkovitije strukture. Mogla se razviti u eukariotsku stanicu.

Pretpostavlja se da se nešto kasnije takvoj eukariotskoj stanici na sličan način pridružio još jedan prokariot koji je imao sposobnost obavljanja fotosinteze (dakle jedna modrozelena bakterija). Razmislite, koje prednosti bi stanica stekla „udomljenjem“ jedne takve bakterije?

Pogledajmo video!

Pitanje za raspravu:

Koja je stanica uspješnija, prokariotska ili eukariotska?