內共生理論（上）

內共生理論 (Endosymbiotic Theory)-上
國立苗栗高級中學生物科郭美貞老師/國立臺灣師範大學生命科學系張永達副教授責任編輯

地球上生物的演化，從原核細胞 (prokaryote) 跳到真核細胞 (eukaryote) 的過程是很突然的。原核細胞所有化學反應都混在細胞質 (cytoplasma) 裡進行，而真核細胞比原核細胞更大、更複雜，在細胞內發展出迂回曲折的內膜 (endomembrane)，包括圍繞著染色體 (chromosome) 的核膜 (nuclear envelope)，以及利用氧氣產生能量的粒線體 (mitochondrion)，開始發展「將不同反應放在不同胞內構造進行」 的能力。

有細胞核的真核細胞，繼續演化出更複雜的多細胞生物，形成現在地球上多采多姿的生物世界。真核細胞的出現可說是生物史上最戲劇性的一幕，到底事情是如何發生？

當今科學界普遍認同的說法是：真核細胞是由原本獨立的原核生物侵入其他微生物體內，消化細胞沒有用的部分，而它們產生的廢物則成為宿主細胞的食物，這種彼此分享的結果，最後變成永久緊密的關係，產生了真核細胞這種新的細胞形式。這種真核細胞的演化過程，被稱做「內共生理論 (endosymbiotic theory)」。

自從顯微鏡發明後，好奇的科學家大開眼界，不斷探索微觀世界的奧妙，居然被科學家看出，真核細胞內有類似細菌的構造，也就是粒線體和葉綠體 (chloroplast)。於是真核細胞起源於原核生物「內共生」的想法陸陸續續被提出。美國生物學家-馬古利斯 (Lynn Margulis) 則是將內共生假說發揚光大的功臣。

在真核細胞的眾多胞器中，粒線體 (mitochondria) 是最早透露本身起源線索的。粒線體幾乎存在每個真核細胞中，它仍保有許多類似細菌的特徵。例如：具有自己的基因裝置，包括自己的DNA、信使RNA (mRNA)、傳遞RNA (transfer RNA) 及核糖體 (ribosome)；這些皆包裹於粒線體的薄膜內。如同細菌的DNA，粒線體DNA沒有核膜包裝，是環狀的，同時也沒有組織蛋白 (histone)；而這種組織蛋白，卻存在真核細胞的DNA結構中。

請參閱：內共生理論 (Endosymbiotic Theory)-下

參考資料
1.Campbell, N. A. and J. B. Reece (2005). Biology 7th Edition. Pearson/Benjamin Cummings. San Francisco.
2.Margulis與Sagan著，王文祥譯（1995），演化之舞-細菌主演的地球生命史，天下文化出版。