共生説とは？成立する根拠とともにわかりやすく解説

この記事では共生説とはどんな説なのか？解説し、
どうして共生説が成立するといえるのか？根拠についてもわかりやすく解説します。

共生説についてわかりやすく解説

共生説は動植物細胞が成立することを示す説で、
マーグリスという女性の生物学者が提唱しました。

どうして共生『説』と『説』となっているのか？というと再現できないからです。
再現できないために学説止まりになっています。

昔の地球の話になります。
46億年前の誕生したばかりの地球の話になります。

このころの地球はまだドロドロだったそうです。
至るところで火山が噴火していました。
また、大雨や雷もすごかったそうです。

そんな世界で有機物が生まれました。
現在の有機物は炭素でできているけど、二酸化炭素以外の物質を指します。
この有機物は生物が作ります。

でも46億年前の地球では生物がいません。
がしかし、偶然にも有機物ができました。
これは実験でも証明されていますから間違いないでしょう。

大気中にできた有機物が雨に溶けて降り、
海に流れていきました。

この雨に溶けた有機物の中から小さな袋が偶然できたのです。
この小さな袋が生物になったそうです。

つまり生物は有機物から生まれたわけです。

このとき生まれた生物はただの袋で、
原核細胞といいます。

原核細胞の特徴は核膜がありません。
この原核細胞の餌は有機物です。

なので、有機物が海に流れているわけですし、
自分も海にいるので餌に困らなかったようです。
原核細胞は何億年も有機物をひたすら食べていました。

が、ひたすら有機物を食べるだけなので
どんどん有機物が減っていきました。

そんなことしているうちに
地球で初めて光合成できるラン藻が誕生しました。
ラン藻は地球上で初めて光合成しブドウ糖を作っていました。

ラン藻が作ったブドウ糖をもらおうと原核細胞がやってきます。
でも、ラン藻はブドウ糖とともに酸素も出すので、
酸素が嫌いな原核細胞はたくさん死滅しました。

この時期の地球は酸素がありませんでしたから
原核細胞も酸素は天敵だったのです。

これは現在でもそうです。
原核細胞の具体例は細菌ですが、
多くの細菌は嫌気性菌とか通性嫌気性菌（大腸菌など）といって
酸素がない世界でよく増えます。

なぜ現在でも細菌は酸素に弱いものが多いか？
というと、こういった流れがあったからです。
つまり、酸素のない世界で暮らしていたのに
ラン藻が光合成して酸素が出てきたので、酸素に弱いのです。

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たとえば、私たちが転んでけがして出血した時、
出血したところをオキシドールで消毒することがありますよね。

すると酸素の泡がでますね。
この酸素の泡で細菌をやっつけているのです。

大昔、ラン藻が酸素を光合成により作ったのですが
たくさんの細菌が酸素で命を落としています。

そんな中、好気性細菌が誕生しました。
好気性菌は酸素処理ができる細菌のことです。
酸素処理ができるといっても、光合成ではありません。
好気性細菌はブドウ糖を作れませんから。

好気性細菌はラン藻からブドウ糖をもらう立場です。
ただ、好気性細菌は酸素処理ができるので、
ラン藻の光合成により発生する酸素にやられません。

こんなときに、二重膜の核を持つ原核細胞が現れます。

この二重膜の核を持つ原核細胞はラン藻と好気性細菌を飲み込みました。
飲み込み方ですが、細胞膜に穴をあけると中身が飛び出して死滅してしまいます。
なので、安全に自分の細胞膜に包むこむように飲み込みます。

膜で包むと穴が開きません。
ラン藻を飲み込んだ結果、葉緑体となり、
好気性細菌を飲み込んだ結果、現在のミトコンドリアとなりました。

このように内部にとり込んでしまったのです。
そして二重膜の核を持つ原核細胞は葉緑体になったラン藻から遺伝子を取り上げて
自分の核の中に入れました。

また好気性細菌からも遺伝子を取り上げ、
自分の核の中に入れました。

その結果成立したのが私たち人間や植物の細胞を構成する真核細胞です。
あなたの体の中にも植物の体の中にもたくさんミトコンドリアが入っていますが、
もともとは好気性細菌です。

これ、実験では再現できませんので共生説と説がついていますが
正しいです。

以下、共生説が正しいといえる根拠を解説します。

共生説が正しいといえる根拠とは？

真核細胞に成り上がった細胞はラン藻や好気性細菌から大部分の遺伝子を取り上げました。
ただ、一部葉緑体（元ラン藻）やミトコンドリア（元好気性細菌）に
独自の遺伝子（DNA)が残っています。
しかもこの葉緑体やミトコンドリアに残っている独自のDNAは
現在でも機能しています。

葉緑体は光合成、ミトコンドリアは呼吸に必要ないくつかの酵素を
現在でも作っています。

ですが、大部分は核でやっています。

それから共生説が正しいといえる2つ目の根拠としては
上の図のように原核細胞が飲み込んだために葉緑体やミトコンドリアは
二重膜になっている点ですね。

だからあえて、葉緑体もミトコンドリアも外側の膜の色を
原核細胞の膜の白色で表現しています。
（内側の膜と色が違いますね）

つまり、二重膜構造の外側は宿主細胞（元原核細胞由来）、内側はオリジナルです。
そんなこともあってミトコンドリアが行う電子伝達系という反応は内側の膜にのっています。
内側の膜と外側の膜で由来が違うためです。
なので、内側の膜と外側の膜で特性や透過性が違います。

それから3つ目の根拠として葉緑体とミトコンドリアは
分裂で増えるという点を挙げることができます。

細胞が成長するときに小胞体やゴルジ体なども増えますが、
葉緑体とミトコンドリアに関しては分裂して増えます。

なぜ葉緑体とミトコンドリアは分裂して増えるのでしょう？
もともと葉緑体はラン藻、ミトコンドリアは好気性細菌という単細胞生物の時代の名残です。
分裂で増えた時代の名残が令和3年になった現在でも持っています。

以上3つの根拠から共生説は正しいといえるわけですね。

でした。