【BI技術者認定試験対策】生命進化のターニングポイント！「細胞内共生説」を攻略

真核細胞が持つミトコンドリアや葉緑体は、もともとは別の独立した原核生物だったという驚きの説が「細胞内共生説」です。その根拠と成り立ちを整理しましょう。

1. 問題：細胞小器官の起源に関する学説

【問題】 ミトコンドリアや葉緑体は、もともとは独自の生物（原核生物）であったものが、別の細胞内に入り込んで共生することで誕生したとする学説を何と呼ぶでしょうか？

① 膜進化説 ② 細胞内共生説 ③ 自然発生説 ④ 遺伝子重複説

2. 正解：細胞の進化に関する正解

正解： ② 細胞内共生説

3. 解説：居候が細胞の一部になった証拠

アメリカの生物学者マーギュリスが提唱したこの説は、現在では多くの科学的根拠によって支持されています。

[ 細胞内共生説の強い根拠 ]

★ 独自のDNA：核のDNAとは別に、細菌に似た環状のDNAを持っています。

★ 二重膜構造：取り込まれる際の宿主の膜（外膜）と、もともとの自分の膜（内膜）の2枚を持っています。

★ 独自の分裂：細胞自体の分裂とは独立して、自分たちで増殖（二分裂）します。

[ 元になった生物 ]

・ミトコンドリアの祖先：好気性細菌（酸素を使ってエネルギーを作る）

・葉緑体の祖先：シアノバクテリア（光合成を行う）

1. 試験のポイント: 核膜や小胞体の起源を説明する「膜進化説」と混同しないようにしましょう。ミトコンドリア・葉緑体ときたら「細胞内共生説」です。
2. バイオインフォの視点: ミトコンドリアゲノムの配列解析（分子系統解析）を行うと、その配列が現在の特定の細菌（アルファプロテオバクテリア）に非常に近いことが分かります。これは、外から来た生物であるという決定的な証拠の一つとなっています。

4. まとめ

「外来の原核生物が共生したのが細胞内共生説」です。ミトコンドリアや葉緑体が、今でも自分のDNAを持って「自分勝手に」増えているのは、かつて独立した生き物だった名残なのですね！