Teorías evolutivas de la formación del núcleo eucariota
La característica principal que diferencia a los procariotas de los eucariotas es la estructura nuclear. Mientras que los procariotas tienen el material genético en el citoplasma, los eucariotas lo tienen comprimido dentro del núcleo. De esta manera, al agruparlo todo dentro de un mismo compartimento, se optimiza la localización y el encuentro entre el ADN y la maquinaria de replicación. Los estudios sobe cómo se originó la vida tal y como la conocemos en la actualidad dejan claro que los eucariotas descienden de los procariotas, más primitivos y sencillos. En la actualidad se comparte la hipótesis de que durante la evolución de procariotas a eucariotas hubo un proceso de simbiosis, posiblemente entre una arquea y un procariota. Además de esto también pasaron procesos únicos en la célula para acabar el proceso. La comunidad científica todavía no sabe si el proceso de endosimbiosis fue anterior o posterior a los cambios en cada tipo celular para formar el eucariota. La formación del núcleo se cree que fue anterior a la incorporación de mitocondrias y cloroplastos.
Fue a partir de la presentación de los estudios de Lynn Margullis en 1967 que se popularizó la hipótesis de la endosimbiosis entre 2 o más procariotas para formar los eucariotas. En 1984 Lake y sus colaboradores aportan la hipótesis del eocito. Demostrando mediante pruebas de ARN y ribosomas que una arquea es un antecesor evolutivo directo de los eucariotas. Pero, ¿quién atacó a quién?
La teoría endosimbionte propone que un ser unicelular, arquea o bacteria, fagocitó al otro tipo celular. El fagocitado consiguió vivir en un equilibrio precario dentro de una doble membrana en el citoplasma del hospedador y que la migración de ADN fue posterior. Por otra parte, existe la hipótesis de que no fue una fagocitosis, sino todo lo contrario. Una célula intentó parasitar a la otra, introduciéndose en su citoplasma. Después de un escarceo intentando aprovecharse de la maquinaria reproductiva de la célula parasitada se llegó a un equilibrio que acabó con la simbiosis entre parasito y hospedador.
Otras hipótesis sugieren que fue un virus de gran tamaño el que se introdujo en primer lugar dentro de una bacteria. Esta hipótesis está respaldada por la similitud entre la morfología y la forma de manipular el ADN de eucariotas y algunos virus gigantes actuales.
Además de las teorías endosimbiontes también existen hipótesis en las que no existe interacción entre diferentes grupos de seres vivos. En ellas, un procariota ancestral desarrollo un segundo juego de membranas para formar o bien el núcleo o más consistentemente el citoplasma. La hipótesis de la exomembrana tiene algunas evidencias en grupos de bacterias con cierta compartimentación por membranas en el citoplasma. Además, la existencia de las paredes bacterianas podría ser una especie de compartimentación primitiva a partir de la que se desarrollaría la membrana citoplasmática. La membrana originaria daría lugar a la membrana nuclear y desarrollaría proteínas especializadas en el transporte al nuevo núcleo, como las proteínas de los poros nucleares. Este tipo de estructuras nucleares, membrana y poros, ya aparecen en grupos de plactomycetes, dentro de las bacterias modernas.