How we think complex cells evolved - Adam Jacobson

Translator: Dieu Dang NguyenTran Reviewer: Lê Anh

What if you could absorb another organism

Điều gì xảy ra nếu bạn có thể hấp thu sinh vật khác

and take on its abilities?

và có được những khả năng của nó?

Imagine you swallowed a small bird and suddenly gained the ability to fly.

Tưởng tượng bạn nuốt chú chim nhỏ và bất ngờ bay được.

Or if you engulfed a cobra

Hay ăn một con rắn hổ mang

and were then able to spit poisonous venom from your teeth.

và phun nọc độc ra từ răng của mình.

Throughout the history of life,

Trong lịch sử sự sống,

specifically during the evolution of complex eukaryotic cells,

nhất là trong sự tiến hóa của tế bào nhân thực phức tạp,

things like this happened all the time.

việc như thế xảy ra thường xuyên.

One organism absorbed another,

Một cơ thể hấp thụ cơ thể khác,

and they united to become a new organism with the combined abilities of both.

và chúng hợp lại thành cơ thể mới và có chức năng của cả hai.

We think that around 2 billion years ago,

Ta nghĩ gần 2 triệu năm trước,

the only living organisms on Earth were prokaryotes,

vật sống duy nhất trên Trái Đất là sinh vật nhân sơ,

single-celled organisms lacking membrane-bound organelles.

cơ thể đơn bào với những cấu trúc không có màng.

Let's look closely at just three of them.

Ta cùng xem xét 3 trong số chúng.

One was a big, simple blob-like cell

Một cơ thể đơn bào lớn, như giọt nước

with the ability to absorb things by wrapping its cell membrane around them.

với khả năng hấp thụ chất bằng cách bao bọc chúng bằng màng.

Another was a bacterial cell

Cái khác là một tế bào vi khuẩn,

that converted solar energy into sugar molecules through photosynthesis.

nó chuyển đổi năng lượng mặt trời thành đường nhờ quang hợp

A third used oxygen gas to break down materials like sugar

Cái thứ 3 dùng khí oxi để bẻ gãy các chất như đường

and release its energy into a form useful for life activities.

và tạo ra năng lượng cho các hoạt động sống.

The blob cells would occasionally absorb the little photosynthetic bacteria.

Tế bào giọt nước thường ăn những vi khuẩn quang hợp nhỏ.

These bacteria then lived inside the blob and divided like they always had,

Bọn vi khuẩn sống trong giọt nước và phân chia như bình thường,

but their existence became linked.

nhưng chúng tồn tại cùng nhau.

If you stumbled upon this living arrangement,

Nếu bạn thấy dạng sống này,

you might just think that the whole thing was one organism,

bạn nghĩ chúng là một cơ thể

that the green photosynthetic bacteria were just a part of the blob

bọn vi khuẩn quang hợp màu xanh là một phần của tế bào giọt nước,

that performed one of its life functions,

thực hiện một chức năng sống,

just like your heart is a part of you

như trái tim là một phần của bạn

that performs the function of pumping your blood.

thực hiện chức năng là bơm máu.

This process of cells living together is called endosymbiosis,

Việc sống cùng nhau này gọi là nội cộng sinh,

one organism living inside another.

một cơ thể sống trong cơ thể khác.

But the endosymbiosis didn't stop there.

Không chỉ như vậy đâu.

What would happen if the other bacteria moved in, too?

Nếu bọn vi khuẩn khác cũng dọn vô ở chung thì sao?

Now the cells of this species started becoming highly complex.

Giờ tế bào của loài này bắt đầu phức tạp rồi đó.

They were big and full of intricate structures

Nó to và đầy những cấu trúc phức tạp

that we call chloroplasts and mitochondria.

mà ta gọi là lục lạp và ti thể.

These structures work together to harness sunlight,

Những cấu trúc này cùng nhau hấp thu ánh nắng,

make sugar,

tạo ra đường

and break down that sugar using the oxygen

và dùng oxi để bẻ gãy đường

that right around this time started to appear in the Earth's atmosphere.

Organisms absorbing other organisms

Cơ thể hấp thụ cơ thể khác

was one way species adapted to the changing environmental conditions

là cách các loài thích nghi với sự thay đổi của điều kiện

of their surroundings.

môi trường xung quanh.

This little story highlights what biologists call the endosymbiotic theory,

Câu chuyện này chỉ ra Thuyết Cộng Sinh của các nhà sinh vật học,

the current best explanation of how complex cells evolved.

lời giải thích tốt nhất cho việc tiến hóa của tế bào phức tạp.

There's a lot of evidence that supports this theory,

Có nhiều bằng chứng ủng hộ giả thuyết này

but let's look at three main pieces.

nhưng hãy xem 3 ví dụ đặc trưng.

First, the chloroplasts and mitochondria in our cells multiply the very same way

Thứ nhất, lục lạp và ti thể trong tế bào phân chia rất giống như

as those ancient bacteria,

những bọn vi khuẩn cổ,

which are still around, by the way.

nhưng chúng vẫn tồn tại tới bây giờ.

In fact, if you destroy these structures in a cell, no new ones will appear.

Nếu bạn phá hủy những cấu trúc này trong tế bào, chúng sẽ không tái xuất hiện.

The cell can't make them.

Tế bào không tạo ra chúng được.

They can only make more of themselves.

Tế bào chỉ biết nguyên phân thôi.

Second piece of evidence.

Thứ hai.

Chloroplasts and mitochondria both contain their own DNA and ribosomes.

Lục lạp và ti thể đều chứa ADN riêng và ribosome.

Their DNA has a circular structure

ADN có dạng mạch vòng

that is strikingly similar to the DNA of the ancient bacteria,

giống như ADN của vi khuẩn cổ

and it also contains many similar genes.

và nó cũng chứa một số gene tương tự.

The ribosomes, or protein assembly machines of chloroplasts and mitochondria,

Ribosome, bộ máy sản xuất protein của lục lạp và ti thể

also have the same structure as ribosomes of ancient bacteria,

cũng có cùng cấu trúc với ribosome của vi khuẩn cổ,

but are different from the ribosomes

nhưng khác cấu trúc với ribosome

hanging around the rest of eukaryotic cell.

nằm quanh quẩn trong tế bào nhân thực.

Lastly, think about the membranes involved in the engulfing process.

Cuối cùng,nhớ đến việc hấp thu cơ thể khác bằng màng.

Chloroplasts and mitochondria both have two membranes surrounding them,

Lục lạp và ti thể đều có 2 lớp màng quanh nó,

an inner and outer membrane.

màng trong và mang ngoài.

Their inner membrane contains some particular lipids and proteins

Màng trong chứa một số loại lipid và protein

that are not present in the outer membrane.

mà ở màng ngoài không có.

Why is that significant?

Tại sao như thế?

Because their outer membrane used to belong to the blob cell.

Vì màng ngoài từng thuộc về tế bào giọt nước.

When they were engulfed in the endosymbiosis process,

Khi chúng bị nuốt trong quá trình cộng sinh,

they got wrapped up in that membrane and kept their own as their inner one.

chúng bị bao bởi cái màng đó và vẫn giữ màng trong

Surely enough, those same lipids

Chắc rằng, các lipid và protein đó

and proteins are found on the membranes of the ancient bacteria.

cũng được tìm thấy ở màng của vi khuẩn cổ.

Biologists now use this theory

Các nhà sinh vật dùng giả thuyết đó

to explain the origin of the vast variety of eukaryotic organisms.

để giải thích nguồn gốc của sự đa dạng của các sinh vật nhân chuẩn.

Take the green algae that grow on the walls of swimming pools.

Xem tảo xanh mọc ở thành hồ bơi.

A larger eukaryotic cell with spinning tail structures, or flagella,

Một tế bào nhân thực lớn hơn di chuyển bằng roi,

at some point absorbed algae like these to form what we now call euglena.

thường ăn tảo và tạo thành tảo mắt.

Euglena can perform photosynthesis,

Tảo mắt có thể quang hợp,

break down sugar using oxygen,

dùng oxy bẻ gãy đường

and swim around pond water.

và bơi trong nước.

And as the theory would predict,

Như giả thuyết dự đoán,

the chloroplasts in these euglena have three membranes

lục lạp trong tảo mặt có 3 lớp màng

since they had two before being engulfed.

vì chúng đã có 2 lớp màng trước khi bị hấp thụ.

The absorbing process of endosymbiotic theory

Qúa trình hấp thụ của thuyết cộng sinh

allowed organisms to combine powerful abilities

cho phép sinh vật có thể kết hợp các chức năng

to become better adapted to life on Earth.

để thích nghi tốt hơn.

The results were species capable of much more

Kết quả là các loài có nhiều chức năng hơn

than when they were separate organisms,

là khi chúng là những sinh vật độc lập,

and this was an evolutionary leap

và đây là sự tiến hóa vượt bậc

that lead to the microorganisms, plants,

tạo nên vi sinh vật, thực vật,

and animals we observe on the planet today.

và động vật mà ta thấy trên Trái Đất ngày nay.