Una dintre problemele centrale ale evolutiei este cea a formarii celulelor
eucariote, care compun majoritatea specilor vii (peste 99%). Pentru descifrarea
acestei probleme trebuie sa stim mai intai cand au aparut primele eucariote
si apoi mecanismul prin care au aparut ele. Multiplele studii de geologie, geochimie
si paleobiologie, mai ales in ultimii 10-15 ani, pot sa localizeze, cu aproximatie,
momentul aparitiei primelor celule eucariote. Astfel, trecerea de la viata anaeroba
la viata aeroba marcheaza momentul aparitiei primelor celule eucariote. Se stie
ca, practic, toate celulele nucleate sunt aerobe. Acestea nu puteau sa se dezvolte
deci decat intr-o atmosfera bogata in oxigen; pe scara geologica a timpului
aceasta ar insemna acum aproximativ 1800-2000 milioane de ani. Cele mai vechi
structuri, asemanatoare celulelor eucariote unicelulare, dateaza de acum 1500
milioane de ani, fiind gasite in dolomitii din Australia de Nord. De asemenea,
microorganisme eucariote, probabil alge unicelulare si ciuperci, au fost descrise
in formatiuni geologice din Australia centrala avand o varsta de aproximativ
900 milioane de ani. Mai interesant este faptul ca in acestea din urma au fost
gasite corpuri organice intracelulare care seamana a fi resturi de organite
celulare, cum ar fi nucleul si pirenoizii. c5r4rb
Ceea ce i-a intrigat intotdeauna pe paleontologi a fost faptul ca in precambrian
nu au fost gasite niciodata macrofosile, eucariote multicelulare. Acestea apar
deodata, ca o explozie, numeroase si foarte diferite (protozoare, alge macroscopice)
la inceputul fanerozoicului (cambrian), adica cu 700-600 milioane de ani in
urma. Deci de la aparitia primelor celule eucariote (1800 milioane de ani in
urma) si pana la aparitia primelor eucariote complexe, macroscopice (700 milioane
de ani in urna), s-au scurs aproape 1000 milioane de ani, timp in care, probabil,
celulele nucleate au fost in plina evolutie. De ce a fost necesara o perioada
atat de lunga nu se stie inca, dar se pare ca un rol important in aparitia eucariotelor
macroscopice pluricelulare l-au avut dezvoltarea sexualitatii si aparitia protistelor
consumatoare.
Reproducerea asexuata prin mitoza ofera organismelor posibilitatea de a se inmulti,
dar variabilitatea lor este redusa la minimum, mutatiile fiind foarte rare.
Odata cu aparitia reproducerii sexuate prin meioza, la eucariote, posibilitatiile
de evolutie sunt mult mai mari si mai rapide. Organismele rezultate din meioza
sunt mult mai diversificate, deoarece ele intrunesc trasaturi care se combina
diferit de la ambii parinti.
Al doilea fenomen biologic care ar fi contribuit la aparitia organismelor macroscopice
multicelulare este dezvoltarea protistelor consumatoare.
Golul de timp care mai ramane intre aparitia meiozei (1000 milioane de ani in
urma) si explozia de organisme macroscopice de la inceputul cambrianului (700
milioane de ani in urma) pare se fie completat de dezvoltarea unor relatii intre
organisme: de pradator-prada in interiorul diferitelor populatii. Se stie ca
astazi ecosistemele, care sunt sediul unor astfel de relatii, se caracterizeaza
printr-o mare diversitate. Cu alte cuvinte, aplicand aceasta la precambrianul
cel mai recent, se poate banui ca majoritatea microorganismelor cunoscute din
aceasta perioada, fiind producatori primari, fotosintetizatori si actionand
meioza ca proces evolutiv, s-au diversificat foarte mult si ca urmare au aparut
tipuri noi. Presupunand ca unele dintre ele au pierdut posibilitatea de a realiza
fotosinteza, au devenit primii consumatori, ca protistele celulare ce se hraneau
cu resturi organice si celule mici (erau omnivore). Apar apoi consumatorii mai
complecsi, modificati morfologic: ierbivorele si carnivorele. Dezvoltarea acestor
relatii la protozoare duce atat la diversificarea bazei nutritive, cat si la
evolutia rapida si simultana a consumatorilor macroscopici (nevertebratele)
si a organismelor consumate (de regula algele pluricelulare).
Dupa cum am vazut, este dificil de raspuns la intrebarea cand au aparut primele
celulele eucariote, dar este si mai greu de dat un raspuns la cea de a doua
intrebare: cum s-au format primele celule eucariote.