Biologins rebell har dött

Att säga att Lynn Margulis (1938 – 2011) var en kontroversiell person är en underdrift. Hon var själva arketypen för en vetenskaplig martyr – när hon skulle publicera sina kontroversiella idéer blev hon refuserad av femton vetenskapliga tidskrifter innan hon slutligen blev publicerad i Journal of Theoretical Biology. Sedan tog det nära på tjugo år innan hennes idéer blev bekräftade och accepterade. Historien har gett henne rätt och hon kastade sig snart in i nya kontroverser. Men betyder det att hon har haft rätt om allt?

1967 publiceras Lynn Margulis artikel där hon lägger fram en hypotes om att celler med cellkärna har sitt ursprung i en symbios mellan två celler. I hennes scenario var det en urcell som lät en bakterie leva innanför urcellens skyddande membran. Hon kallade det för endosymbios.

Lättast är det kanske att följa uppkomsten av växtceller. Fotosyntes, förmågan att göra energi av solljus, är en både praktisk som ovanlig egenskap. Inga celler med cellkärna har av sig själva utvecklat den egenskapen, bara bakterier. I tidernas begynnelse lät celler med cellkärna fotosyntetiserande cyanobakterier leva innanför cellmembranet. Med tiden inkorporerades bakterierna i värdcellen och de första växtcellerna såg dagens ljus.

I Lynn Margulis hypotes ingår också vi människor. Inne i våra celler finns mitokondrier, små energifabriker med eget dna. De har också sitt ursprung hos frilevande bakterier som genom liknande endosymbios införlivades hos våra förmödrar för nästan två miljarder år sedan. Det är ganska långt ifrån en enkel syn på evolution som en närmast linjär process som bara påverkas av mutationer och naturligt urval.

Tiden har gett Lynn Margulis rätt. Hennes hypotes om endosymbios har visat sig stämma för mitokondrier och kloroplaster. Margulis tog detta som ett bevis på att samarbete är en underskattad drivkraft i evolutionen, men frågan är om det var så genomtänkt. För bakterierna kom in i en cell – men vad hände sedan?

Det som mycket väl kan ha startat som ett samarbete, en likvärdig symbios mellan värdcell och bakterier, är något annat idag. De mitokondrier som finns i våra celler har inte alls lika många gener som deras frilevande släktingar. Under de över tusen miljoner år som gått sedan samarbetet började har gener överförts från mitokondrien till cellkärnan, en process som bättre kan liknas vid ett genetiskt slaveri än ett samarbete. Hos många växter och djur förs mitokondrierna över till nästa generation endast via mödernet, är det för att hålla dem i schack?

Trots all genetisk kontroll så händer det då och då att mitokondriernas egna evolutionära driv påverkar deras värdorganismer. Hos arter av växter som oftast är hermafroditer, med han- och honfunktion på samma blomma, händer det att mitokondrien i egenintresse gör så att hanfunktionen steriliseras.

Det är långt ifrån Lynn Margulis syn på endosymbiosen som ett samarbete. Resultatet blir att växten visserligen kan göra fler frön och därför sprida fler mitokondrier, men växten blir av med de avkommor som annars hade kommit ifrån pollen, från frön på andra växter.

Lynn Margulis skulle knappast säga att det var ett exempel på själviska gener som verkade i mitokondrierna, med det säger jag. Å andra sidan har forskare nyligen upptäckt en art av nakensnäcka som tar kloroplaster från alger så att de själva kan fotosyntetisera. Det skulle Lynn Margulis kalla endosymbios, och kanske skulle hon ha rätt i det.