home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ CD-ROM Today (Latin America) Volume 1 #6 / CD-ROM Today 6 Latam.iso / referenc / evol / articles.cxt / 00202_Origin of cells.txt < prev    next >
Encoding:
Text File  |  1996-11-08  |  3.8 KB  |  11 lines

  1.  
  2.  
  3. An especially important event along these lines, according to the increasingly favoured theory of the American biologist Lynn Margulis, took place at the origin of the so-called eukaryotic cell. Eukaryotic cells include all cells except those of bacteria. The living world is divided, fundamentally, into bacteria versus the rest. We are part of the rest, and are collectively called the eukaryotes. We differ from bacteria mainly in that our cells have discrete little mini-cells inside them. These include the nucleus, which houses the chromosomes; the tiny bomb-shaped objects called mitochondria (which we briefly met in Figure 1), filled with intricately folded membranes; and, in the (eukaryotic) cells of plants, chloroplasts. Mitochondria and chloroplasts have their own DNA, which replicates and propagates itself entirely independently of the main DNA in the chromosomes of the nucleus. All the mitochondria in you are descended from the small population of mitochondria that travelled from your mother in her egg. Sperms are too small to contain mitochondria, so mitochondria travel exclusively down the female line, and male bodies are dead ends as far as mitochondrial reproduction is concerned. Incidentally, this means that we can use mitochondria to trace our ancestry, strictly down the female line.  
  4.  
  5. Margulis's theory is that mitochondria and chloroplasts, and a few other structures inside cells, are each descended from bacteria. The eukaryotic cell was formed, perhaps 2 billion years ago, when several kinds of bacteria joined forces because of the benefits that each could obtain from the others. Over the aeons they have become so thoroughly integrated into the cooperative unit that became the eukaryotic cell, that it has become almost impossible to detect the fact, if indeed it is a fact, that they were once separate bacteria.  
  6.  
  7. It seems that, once the eukaryotic cell had been invented, a whole new range of designs became possible. Most interestingly from our point of view, cells could manufacture large bodies comprising many billions of cells. All cells reproduce by splitting into two, both halves getting a full set of genes. As we saw in the case of the bacteria on a pin's head, successive splittings into two can generate a very large number of cells in rather a short time. You start with one and it splits into two. Then each of the two splits, making four. Each of the four splits, making eight. The numbers go up by successive doublings, from 8 to 16, 32, 64,128, 256, 512, 1,024, 2,048, 4,096, 8,192. After only 20 doublings, which doesn't take very long, we are up in the millions. After only 40 doublings the number of cells is more than a trillion. In the case of bacteria, the enormous numbers of cells produced by successive doublings go their separate ways. The same is true of many eukaryotic cells, for instance protozoa such as amoebas. A major step in evolution was taken when cells that had been produced by successive splittings stuck together instead of going off independently. Higher-order structure could now emerge, just as it did, on an incomparably smaller scale, in the two-way branching computer biomorphs.  
  8.  
  9. Now, for the first time, large body size became a possibility. A human body is a truly colossal population of cells, all descended from one ancestor, the fertilized egg; and all therefore cousins, children, grandchildren, uncles, etc. of other cells in the body. The 1() trillion cells that make up each one of us are the product of a few dozens of generations of cell doublings. These cells are classified into about 210 (according to taste) different kinds, all built by the same set of genes but with different members of the set of genes turned on in different kinds of cells. This, as we have seen, is why liver cells are different from brain cells, and bone cells are different from muscle cells.  
  10.  
  11.