Η καύση της τροφής θέτει σε λειτουργία μικροσκοπικούς μοριακούς κινητήρες που βρίσκονται μέσα στα μιτοχόνδρια, τα αναπνευστικά όργανα των κυττάρων μας. Οι μοριακοί αυτοί κινητήρες παράγουν μια χημικά δραστική ουσία χάρη στην οποία μεταφέρεται όπου χρειάζεται στον οργανισμό μας η ηλιακή ενέργεια που δεσμεύεται από τα φυτά.
Πριν από 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια ένα καινούργιο ουράνιο σώμα έπαιρνε μορφή από τα αέρια και τη σκόνη του γαλαξία μας. Τα υλικά αυτά είχαν τόσο υψηλές θερμοκρασίες, ώστε να προκληθεί σύντηξη ατομικών πυρήνων και απελευθέρωση τεράστιων ποσοτήτων ενέργειας υπό μορφή θερμότητας και φωτός. Έτσι γεννήθηκε ο Ήλιος. Η ύλη από την οποία σχηματίστηκε περιείχε τη στάχτη των αστεριών που πριν από δισεκατομμύρια χρόνια είχαν σβήσει ή εκραγεί, εκτοξεύοντας τα θραύσματά τους στα βάθη του σύμπαντος. Κατά τη διάρκεια της γέννησης του Ήλιου, ένα μέρος της κοσμικής ύλης τράβηξε τον δικό του δρόμο και, αφού συμπυκνώθηκε, σχημάτισε τους πλανήτες του ηλιακού μας συστήματος. Σε έναν απ’ αυτούς εμφανίστηκε σύντομα ζωή.
Τούτος ο πλανήτης ήταν η Γη μας και οι πρώτες μορφές ζωής που εμφανίστηκαν πάνω του έπαιρναν την ενέργεια που χρειάζονταν για να ζήσουν πιθανόν από τη διάσπαση οργανικών ουσιών. Κάπως έτσι κάνουν σήμερα τα κύτταρα ζύμης, τα οποία παράγουν από τη ζάχαρη οινόπνευμα (αλκοόλη) και διοξείδιο του άνθρακα. Η αλκοολική ζύμωση παράγει μεν μικρές ποσότητες ενέργειας, δεν απαιτεί όμως οξυγόνο, το οποίο δεν υπήρχε στην ατμόσφαιρα της νεαρής Γης.
Όταν, με την πάροδο του χρόνου, άρχισαν να εξαντλούνται οι απαραίτητες για την αλκοολική ζύμωση ουσίες, εμφανίστηκε ένα νέο είδος οργανισμού, το οποίο είχε την ικανότητα να «τρέφεται» από το φως του Ήλιου, αξιοποιώντας έτσι την ανεξάντλητη ενέργεια των ατόμων του ηλιακού φωτός.
Αυτοί οι φωτοτροφικοί οργανισμοί παρήγαν, κατά τη νικηφόρα προέλασή τους, οξυγόνο από τα μόρια νερού, προκαλώντας έτσι μία από τις μεγαλύτερες οικολογικές καταστροφές του πλανήτη μας: το οξυγόνο είναι τοξική ουσία, καθώς με την οξείδωση καταστρέφει πολλά από τα δομικά συστατικά των κυττάρων μας. Η ανεξάντλητη ευρηματικότητα της φύσης κατάφερε, ωστόσο, να φέρει στο προσκήνιο νέους οργανισμούς. Αυτοί μπορούσαν όχι μόνο να προστατευθούν από το θανατηφόρο αέριο, αλλά και να μάθουν τελικά να το χρησιμοποιούν προς όφελός τους, καίγοντας με τη βοήθειά του τα υπολείμματα άλλων οργανισμών προκειμένου να εξασφαλίζουν την απαραίτητη ενέργεια για να ζήσουν. Η ζωή είχε ανακαλύψει την κυτταρική αναπνοή και είχε έτσι καταφέρει να δαμάσει τη φωτιά
Αυτή η φωτιά εντούτοις δεν ήταν καμιά τρομαχτική πυρκαγιά κατά την οποία ηλεκτρόνια (αρνητικά φορτισμένα σωματίδια) μεταπηδούσαν από το υλικό καύσης κατευθείαν στο οξυγόνο. Ήταν μια φωτιά χαλιναγωγημένη που ανάγκαζε τα ηλεκτρόνια στην πορεία τους προς το οξυγόνο να περνούν μέσα από μια αλυσίδα πρωτεϊνών και να παράγουν χρήσιμο έργο αντί για φλόγες.
Οι κυτταρικές «φωτίτσες» που άρχισαν έτσι να τρεμοσβήνουν παντού πάνω στον πλανήτη μας ήταν παιδιά του Ήλιου: το υλικό καύσης και το οξυγόνο ήταν στην πραγματικότητα αποθηκευμένη ηλιακή ενέργεια. Παρ’ όλα αυτά, δεν κατάφεραν όλοι οι οργανισμοί να υιοθετήσουν τον μηχανισμό της κυτταρικής αναπνοής, με αποτέλεσμα οι μορφές που δεν μπορούσαν να «αναπνεύσουν» να αρχίσουν να προσεταιρίζονται όσες είχαν την ικανότητα να το κάνουν, να τις χρησιμοποιούν ως εργοστάσια παραγωγής της δικής τους ενέργειας και, σε αντάλλαγμα, να τους προσφέρουν ένα περιβάλλον αυξημένης προστασίας και καλύτερης διαφύλαξης του γενετικού τους υλικού.
Φαίνεται πως οι ξένοι εργάτες που προσέφεραν την αναπνοή τους στα κύτταρα που δεν ανέπνεαν ήταν πολύ ευχαριστημένοι με τη νέα κατάσταση και προσαρμόστηκαν τόσο καλά στο ασφαλές περιβάλλον του οικοδεσπότη τους, που σύντομα δεν μπορούσαν πια να ζήσουν χωρίς αυτόν. Ως εκ τούτου έγιναν τα αναπνευστικά όργανα του κυττάρου-οικοδεσπότη και είναι σήμερα εκείνα τα οργανίδια του κυττάρου που ονομάζουμε μιτοχόνδρια.
Αναλαμβάνοντας με το πέρασμα του χρόνου ολοένα περισσότερες από τις λειτουργίες του «κυτταρικού γίγνεσθαι» του κυττάρου-οικοδεσπότη (ξενιστή), κατόρθωσαν να του γίνουν τόσο απαραίτητα, ώστε ούτε κι εκείνος να μπορεί πλέον να ζήσει χωρίς αυτά. Από τούτη τη συμβίωση δημιουργήθηκε ένα νέο είδος κυττάρου που διέθετε «εργοστάσια» παραγωγής ενέργειας και γενετικό υλικό προερχόμενο από δύο διαφορετικούς οργανισμούς.
Τώρα πια η φύση είχε στη διάθεσή της το δομικό υλικό που της ήταν απαραίτητο για να μπορέσει να δημιουργήσει πιο σύνθετους οργανισμούς, όπως τα φυτά, τα ζώα και τους ανθρώπους. Καθένα από τα 10.000 δισεκατομμύρια κύτταρα του οργανισμού μου προέρχεται από τη συνένωση των δύο αυτών μορφών αρχέγονων αερόβιων και αναερόβιων κυττάρων, από τα οποία πριν από 1,5 δισεκατομμύριο χρόνια προέκυψε το «σύγχρονο» κύτταρο.
Το σύγχρονο κύτταρο είναι περίπου 1.000 φορές μεγαλύτερο από το κύτταρο ενός βακτηρίου, έχει ιδιαίτερα περίπλοκη εσωτερική δομή, με πολλά χωριστά τμήματα, και οι ενεργειακές του απαιτήσεις είναι τόσο μεγάλες που σε καμιά περίπτωση δεν θα μπορούσαν να καλυφθούν από τα πενιχρά ποσά ενέργειας που παρήγε η ζυμωτική δράση των αρχέγονων κυττάρων. Γι’ αυτό, τα σύγχρονα κύτταρα προμηθεύονται το μεγαλύτερο μέρος της ενέργειας που χρειάζονται για να ζήσουν από τα μιτοχόνδριά τους.
Δεν υπάρχουν σχόλια :
Δημοσίευση σχολίου