Çevremizde gördüğümüz hayvan, bitki gibi canlılardan, göremediğimiz ama bizi hasta eden mikroorganizmalar ve canlı olarak tanımlanan her şey hücrelerden oluşur. Bitkileri, mantarları, karada yaşayan hayvanları, denizin altında yaşayan hayvanları düşündüğümüzde milyonlarca farklı çeşitte canlı olduğunu fark edebiliriz. Canlı çeşitliği içinde göze çarpan bir diğer unsur ise canlılara özgü özellikleridir. Örneğin, bitkiler fotosentez yaparak kendi besinini üretir, ancak hayvanlar fotosentez yapamaz ya da öyle bakteriler vardır ki hiçbir canlının yaşayamayacağı volkanik dağlarda yaşarlar. Peki, canlıların taşıdıkları böylesi karakteristik özellikler hangi farklılık sonucunda ortaya çıkmıştır? Sahip oldukları hücreler ve hücre içeriği sonucunda canlılar, farklı özelliklerle yaşadıkları ortama uyum sağlamıştır. Elbette ki bu sorunun çok kapsamlı, birçok konuyu ele alan cevabı var, ancak bu makale bu soruya hücre özellikleri ve karşılaştırılması yönü ile cevap verecektir.

Yeryüzünün İlk Hücresi

Milyonlarca yıl önce ilk hücrenin nasıl oluştuğu dolayısıyla canlılığın nasıl başladığı üzerine birçok teori vardır. Bu teorilerden bazıları Dünya’nın oluşum aşamasından sonra yeryüzündeki sıcaklık, mineral ve atmosfer bileşenleri gibi faktörlerin içeriğine göre kurulmuştur. Örneğin, su miktarının az olduğu, tuz ’un bol miktarda bulunduğu ve aşırı sıcak bir ortamda nasıl bir canlı yaşayabilirdi? Bu öyle bir canlı olmalı ki böylesi zorlu şartlarda yaşayabilmeliydi. Şartlara en uygun aday olarak “doğanın gerçek ustaları” olarak tanımlanan bakteriler öne çıkmaktadır.

Bakteriler, yeryüzünde oluşan ilk hücrelerin sonrasında oluşan bir form olarak düşünülmektedir. İlk hücre tam olarak tanımlanamasa da bazı prokaryotik hücrelerin en ilkel formlar olduğu tahmin edilmektedir. Peki, ilk hücre ne ile beslenmiştir? Nasıl bir ortamda bulunmuştur? Başlangıç aşaması olarak ortamda oksijenin az bulunduğu ve sulu bir ortam olduğu düşünülmektedir. İlkel canlı formları, bu ortamda belirli bir süre yaşadıktan sonra ortamdaki organik maddeleri kullanmıştır. Daha sonra organik madde azalmış ve canlılığın devam etmesi için alternatif bir kaynak aranmıştır. Karbondioksit (Co2), güneş ışığı ve su alternatif kaynak arayışı için yanıt olmuş ve fotosentez olayı başlamıştır. Bunun için hücre yeni bir form geliştirmiştir. Kendi içerisinde klorofil oluşturmuş ve fotosentez yetisi kazanmıştır. Bu yeni form klorofilden gelen yeşil renk ile yeşil rengini almış ve mavi- yeşil algler olarak adlandırılmıştır.

Yukarda bahsedilen ilk hücre teorilerden biri endosimbiyoz teoridir ve ökaryot hücrelerin nasıl ortaya çıktığı ile ilgili varsayımları içermektedir. Ökaryot hücrelerin, basit hücrelerden yani prokaryotlardan çok daha karmaşık olduğunu biliyoruz. İlkel hücre formları arasında klorofil içeren hücreler ve aynı şekilde mitokondri içeren hücreler bulunuyordu. Farklı hücre formlarının birbiri ile bir şekilde birleştiği düşünülmektedir. Genellikle bu birleşmenin yutma yoluyla olduğu düşünülmektedir. Yani, mitokondri içeren bir hücrenin klorofil içeren başka bir hücreyi yutması bu birleşmeyi sağlamış olabilir. Bu durum aynı zamanda "simbiyotik" beraber yaşamaya ilk örneği oluşturmaktadır. Konak ve konakçı kavramı böylece ortaya çıkmıştır. Bu tıpkı kiracı ve ev sahibi ilişkisine benzer.  Konakçı hücre, yaşamak için rahat ve güvenli bir yer sağlarken ve konak enerji üreterek kira öder. Böylece yeni bir form olan ökaryot hücrenin oluştuğu düşünülmektedir.