Hogyan jöttek létre a baktériumok?

A modern taxonómiai értelemben vett baktériumok a három tartomány egyike. A biokémia és a sejtbiológia fejlődésének nagy része után válhattak el a másik kettőtől. Az Utolsó Egyetemes Ős (LUA) idejéig a világ monofiletikus volt, kevés stabil diverzitással. Ez azt jelenti, hogy a fejlődéssel párhuzamosan a régebbi formák eltűntek, és a sokféleség csak átmeneti volt. Elvileg kétféle esemény tette lehetővé a stabil sokféleség kialakulását. Az egyik az, amikor két közel egyidejű, különböző fejlődés következik be, amelyek mindketten ugyanazt a problémát oldják meg. Míg a korábbi típus kiszorulna, ha az új típusok nem versenyeznének egymással, az új rések és élőhelyek stabil sokféleséghez vezethetnének. A második típus egy olyan sóképződés vagy makroevolúciós esemény, amely nagymértékben kiterjeszti a biotópiát, és csökkenti a korábbi korlátokat, és ezáltal drasztikusan csökkenti a versenyt; ez általában “fajsugárzáshoz” vezet, és a biológiai típusok egy olyan spektrumának kialakulását eredményezi, amelyek közül néhány fennmarad, és nem versenyez egymással. A javaslat szerint a két szétválás, amely a baktériumok, az archaikusok és az eukariák három tartományát eredményezte, e két, sokféleséget eredményező folyamatok egyikének eredményeként jött létre. Az egyik abból adódott, hogy a sejtek a környezetből származó anyagokat halmoztak fel, így növelve belső ozmotikus nyomásukat. Ez két, szinte egyidejű biológiai megoldást eredményezett: az egyik (Baktériumok) a külső sacculus kialakulása, azaz a stressztűrő exoskeleton kialakulása volt. A másik (Eukarya) a citoszkeleton és a mechanoenzimek, azaz az endoszkeleton kialakulása volt. A másik sokféleséget okozó esemény az volt, hogy feltaláltak egy hatékony módszert egy új energiaforrás megcsapolására, és lehetővé tették a biomassza nagymértékű növekedését, ami sok különböző típusú organizmus kisugárzását tette lehetővé. Azt javaslom, hogy ez a korszakalkotó előrelépés a metanogenezis kifejlesztése volt. Ez rövid ideig tartó terjeszkedést és sugárzást okozott, mielőtt az oxigéntermelő fotoszintézis még nagyobb mértékű terjeszkedést tett lehetővé, és csökkentette a metanogének számát. E folyamatok néhány részletét dolgozom ki. Különösen azt az evolúciós folyamatot mutatjuk be, amely lehetővé tette a sacculus kialakulását, a mai szervezetek bakteriális fiziológiájának fényében értelmezve. Azzal érvelnek, hogy sok nagy előrelépés úgy jön létre, hogy más-más célokra számos teljesen különböző folyamatot fejlesztenek ki, amelyek aztán mindegyike módosítható, hogy egy újabb cél érdekében kombinálódjanak.