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세포내공생이일어나게된이유를설명하기위하여마굴리스는약20억년전지구에는산소위기가닥쳤다고가정하였다.광합성세균의출현으로대기중에산소가급증하면서많은혐기성세균들이멸종위기를맞게되었다.호기성세균이생겨나면서일부작은호기성세균들이큰혐기성세균에감염해들어간다.이에적응할수없는혐기성세균들은대부분죽었지만,일부는살아서기생하는호기성세균의숙주가되었다.혐기성세균으로들어간호기성세균은숙주세포로들어오는산소를유기호흡으로제거해주고,이때발생한일부에너지를숙주세포에제공하면서이들은공생관계로발전하였다.마굴리스는이호기성세균이현재의미토콘드리아의진화적조상이라고제안하였다.마굴리스는이에추가하여엽록체는현재의남세균과유사한작은광합성세균의감염에서진화했다고가정하였다.이렇게됨으로써큰숙주세포는에너지를생산하는원시미토콘드리아에더하여단순한분자와태양에너지를이용하여영양분을생산하는엽록체를가지게되었다.이복합세포가현재의조류와식물의조상인원시진핵세포였다.기생관계로시작된것이기생체와숙주모두에게상리공생으로진화하여서진핵세포의기원이되었다.지구상에태어난최초의생물체는어떤것이었을까?세균은생명체의특성을가지고있으면서도그구조가가장간단하고,크기가1~2㎛정도인단세포원핵생물이다.이들세포는동물이나식물세포와는달리유전물질이핵과같은별도의구조속에들어있지않고세포질에분산되어있기때문에원핵세포라고하고,이렇게원핵세포로구성된생물을원핵생물이라고한다.원핵세포는유전물질인DNA가핵양체라는부위에밀집되어있기는하지만이를둘러싸는별도의막을갖고있지는않다.핵양체의주변에는리보솜들이빼곡이분포하여단백질을합성할뿐막으로싸인어떤내부적구조도가지고있지않다.원형질막은세포벽으로보호되어있으며,세포벽바깥에피막을가진것도있다.원핵세포는동물이나식물세포보다훨씬더작으며,화석기록에따르면이들은가장먼저나타난세포이다.그래서지구상에나타난최초의생명체는원핵생물이었을것으로추정된다.원핵생물은영양방식에따라서스스로유기물을합성하는독립영양형과다른생물이나외부의유기물에의존하는종속영양형으로구분한다.독립영양형에는유기물합성에필요한에너지를화학물질이분해될때방출되는에너지를이용하는화학합성세균과,태양의빛에너지를이용하는광합성세균이있으며,이를제외한많은원핵생물은종속영양형이다.또한호흡형태에따라서산소가있는곳에서살지못하고무기호흡을하는혐기성세균과산소호흡을하는호기성세균,그리고조건에따라서무기호흡을하는조건혐기성세균으로구분할수있다.원핵생물은현미경으로관찰한모양만으로는구분하기가어려워서다양한염색법으로구분하거나분류한다.예를들어그람염료로염색되는그람양성균과그렇지않은그람음성균으로분류하며,더세부적으로는대사유형이나대사산물등에따라서분류한다.우리몸속에있는대장균은종속영양형이며,호기성인그람음성세균이다.