Faktaboks

Lynn Margulis

Lynn Petra Alexander

Fødd
5. mars 1938, Chicago, USA
Død
22. november 2011, Amherst, USA
Lynn Margulis
Lynn Margulis
Av /𝒲.
Lisens: CC BY SA 2.0

Lynn Margulis var ein amerikansk mikrobiolog og evolusjonsbiolog. Ho er mest kjent for endosymbioseteorien, som revolusjonerte måta vi forstår korleis nye artar og formar for liv blei utvikla. Etter fleire år med motstand frå det vitskapelege fagfelleskapet, blei teorien akseptert som ein viktig del av moderne evolusjonsbiologi på 1980-talet, og Margulis har sidan vorte rekna blant dei viktigaste biologane på 1900-talet.

Endosymbiose og celleevolusjon

I boka Origin of Eukaryotic Cell frå 1967 la Margulis fram endosymbioseteorien. Endosymbioseteorien fortel om korleis nokre av organellane i eukaryotar, altså celler med kjerne, opprinneleg var frittlevande prokaryotiske mikrobar. Meir komplekse livsformer blei til gjennom symbiosar der desse frittlevande bakteriane blei integrerte. Eukaryotar blei til gjennom ein mikrobe sitt mislukka forsøk på å fordøye ein annan. Mitokondrium, cella sitt kraftverk, blei danna då bakteriar med oksygenopptak ikkje blei fordøydd, medan kloroplast blei danna gjennom opptak av bakteriar som driv med fotosyntese. Gjennom desse prosessane blei ei cellekjerne danna, der cella sitt eige DNA er lagra.

Mitokondria tok over mykje av energiproduksjonen til modercella, noko som gjorde det mogleg for desse å vekse seg større og utvikle seg til fleircella organismar. Gjennom evolusjon oppstod det fleire symbiosar med opphav til organellar. Slik tileigning av framande genom produserte auka variasjon som dreiv fram evolusjonen av nye celler som seinare blei til større organismar.

Nye måtar å samarbeide på mellom ulike artar leia til danning og spreiing av nye former for liv. Teorien var lenge rekna som kontroversiell innanfor evolusjonsbiologi, av di han braut med etablerte teoriar, som la vekt på konkurranse mellom biologiske individ som grunnlag for overleving og vidareføring av arvemateriale. Teorien vann aksept på 1980-talet.

Opphavet til meir komplekse celler hjå dyr og menneskje er å finne i endosymbiose. Det er ogso grunnlaget for symbiose – ein meir generell prosess enn endosymbiose som omhandlar korleis artar virkar saman (interagerer) og utvekslar arvemateriale. I staden for konkurranse om avgrensa ressursar som den drivande faktoren i evolusjon, vektla Margulis symbiose som ein drivande faktor i danninga av nye biologiske individ og artar.

Dei fem kongerika

I boka Five Kingdoms frå 1982 formulerte Margulis, saman med Karlene Schwartz, ein revidert versjon av Robert Whittaker sin biologiske klassifikasjon. Denne klassifikasjonen delte livet på Jorda inn i fem kongerike: dyr, plantar, prokaryotar, eukaryotar og sopp. Margulis utfordra modellen gjennom å føreslå ei inndeling i to store domene: eukaryotar og prokaryotar. Eukaryotar blei ytterlegare inndelt i protistar, dyr, plantar og sopp.

Den førre modellen, der ein postulerte at alt liv kom frå eukaryotar og prokaryoter, hadde allereie kome under angrep frå den amerikanske mikrobiologen Carl Woese (1928–2012). Han ville erstatte denne modellen med eit system med tre domene: to domene med celler utan kjerne (bakterier og arkar) og eit tredje domene for eukaryotar. Han baserte inndelinga på RNA-markørar som var å finne i cellekjerna. Woese fann ut at archea (arkar) var dei eldste og mest robuste, og skilde difor mellom desse og ekte bakteriar.

Margulis meinte at ein ikkje kunne basere klassifikasjon på molekylære data åleine, slik Woese gjorde, men òg måtte studere fenotypiske trekk, som kva funksjon dei hadde i eit økosystem. Cellene til dyr består til dømes av ulike genom: eitt (eige) genom i cellekjerna, samt mitokondriegenom frå endosymbiontane. Dette gjer klassifikasjon basert på eitt genom misvisande. Woese på si side hevda at dei andre genoma utgjorde ein so liten del av det genetiske materialet at ein kunne sjå bort ifrå dei.

Margulis sin kritikk av denne inndelinga heng saman med hennar endosymbiotiske teori. Den dominerandre og mest mangearta livsforma ein finn på jorda er bakteriar. Sidan alt liv spring ut frå slike celler utan kjerne, meinte Margulis at dei utgjer eit eige rike. Dette riket rekna ho som meir grunnleggjande enn dei andre.

Gaiahypotesen

Margulis var òg med på å utvikle den sokalla gaiahypotesen som fyrst blei formulert av den britiske miljøaktivisten og vitskapsmannen James Lovelock. Den fortel at jorda er eit sjølvregulerande system som fungerer etter eit prinsipp om attendekopling (feedback), liknande det ein finn i kybernetikk. Jorda er eit komplekst system som held ved like vilkåra for liv som ei eining gjennom attendekoplingssløyfer.

Soleis fortel gaiahypotesen om koevolusjon mellom organismar og miljøet dei er del av. So fort liv oppstår, har det attendeverkande effekt på systemet som gjorde livet mogleg. Vilkåra for liv vert halde ved like gjennom levande organismar sin aktivitet. Dei kjem i stand gjennom eit komplekst samspel mellom prosessar på ulike nivå, og er sjølvforsterkande.

Eit døme på koevolusjon er korleis fotosyntetiske bakteriar endra oksygeninnhaldet i atmosfæren, noko som danna grunnlaget for andre former for liv. Dei fleste biologar er samde i at koevolusjon mellom organismar og miljø dannar bakgrunnen for at liv kan halde seg sjølv ved like gjennom å forandre jorda sin temperatur og atmosfære.

Den meir kontroversielle delen av gaiahypotesen inneber at planeten som heilskap søkjer å oppnå likevekt. Dette har vorte tolka som at planeten som heilskap er formålsretta. Denne delen av hypotesen gjer dimed biosfæren til ein slags superorganisme som kontrollerer aktiviteten til andre prosessar. Sjølv om nokre tolkingar av gaiahypotesen framleis er kontroversielle, har den fått auka relevans sidan 2000-talet, som del av nytenkinga kring tilhøvet mellom organisme og miljø, funne til dømes i nisjekonstruksjonsteori.

Margulis sin påverknad i dag

Sjølv om mange av symbiosane som Margulis omtalar hende for millionar av år sidan, er symbiotiske tilhøve framleis avgjerande for normal utvikling, òg hjå menneskje. Eit døme på dette er korleis tarmen vår, som består av millionar av bakteriar av anna genetisk materiale, påverkar hjernefunksjon, immunsystemet, utvikling og modning. Slik påverknad er med på å mogleggjere organismen sin normale funksjon. Vi veit til dømes at babyar fødde gjennom keisarsnitt ikkje vert utsette for bakteriefloraen som er i fødselskanalen til mora, noko som leier til større sannsyn for å utvikle sjukdomar seinare i livet.

Margulis sin teori har påverka moderne økologi, til dømes i form av holobiont-teorien, som fortel at biologiske individ er samansette av genom frå ulike artar, og at ein må ta omsyn til heile organismen pluss symbiontane som er med på å fremje organismen sin modning når ein analyserer evolusjonære prosessar. Margulis sin teori har difor vidfamnande implikasjonar, blant anna for korleis vi forstår biologisk individualitet og kva nivå naturleg seleksjon fungerer på.

Biografi

Margulis studerte blant anna ved University of California, der ho avla doktorgrad i genetikk i 1965. I 1966 blei ho del av det biologisk fakultetet ved Boston University og jobba der som professor i biologi til 1988, då ho fekk jobb som professor ved University of Massachusetts, der ho arbeidde til ho døydde i 2011.

Lynn Margulis var i en periode gift med fysikar Carl Sagan.

Les mer i Store norske leksikon

Kommentarar

Kommentarar til artikkelen blir synleg for alle. Ikkje skriv inn sensitive opplysningar, for eksempel helseopplysningar. Fagansvarleg eller redaktør svarar når dei kan. Det kan ta tid før du får svar.

Du må være logga inn for å kommentere.

eller registrer deg