Как развиваются и эволюционировали органеллы в процессе клеточной жизни?

Развитие и эволюция органелл в процессе клеточной жизни связаны с несколькими гипотезами, среди которых наиболее распространена гипотеза клеточного симбиоза. 12

Согласно этой гипотезе, эукариотическая клетка — симбиотическая структура, которая состоит из нескольких клеток различных типов, окружённых общей мембраной. 12

Некоторые этапы развития органелл:

• Митохондрии появились из аэробных бактерий, которые вступали в симбиоз с примитивными анаэробными клетками, способными к фотосинтезу. 12 В результате образовались клетки, которые могли существовать в кислородной атмосфере и использовать кислород в процессе дыхания. 2
• Хлоропласты сформировались в результате симбиоза фототрофных прокариот (цианобактерий) с более крупными эукариотическими клетками водорослей или простейших. 5 Клетка-хозяин не переварила аэробные фотосинтезирующие цианобактерии, а оставила для последующего использования их продуктов фотосинтеза, что дало преимущество эукариотам в борьбе за существование. 5
• Ядро считается рудиментом какого-либо внутриклеточного симбионта, потерявшего свою цитоплазму после того, как был включён в исходную клетку. 2

В дальнейшем органеллы специализировались: одна утратила способность к дыханию и фотосинтезу и преобразовалась в ядро, а другие, наоборот, эти функции развивали и дали начало митохондриям и пластидам. 1

Также существует инвагинационная гипотеза, согласно которой корпускулярные органеллы, имеющие ДНК, а также ядро, возникли в результате впячивания и отшнуровки фрагментов оболочки вместе с геномом с последующей функциональной специализацией в ядро, митохондрии, хлоропласты, усложнением ядерного генома, развитием цитоплазматических мембран. 4