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. Det tog nära på tjugo år innan hennes idéer blev bekräftade och accepterade. Historien har gett henne rätt och det hindrade henne inte från att kasta sig nya kontroverser. Men betyder det att hon har haft rätt jämt? Nej, verkligen inte. För bara två år sedan lyfte Lynn Margulis fram idéer som var spekulativa och saknade grund i dagens naturvetenskap.

Evolution som korsningar eller grenar

Själva grunden i Lynn Margulis hypoteser handlar om korsningar. När ärftlighetens fader Gregor Mendel på 1800-talet satt med sina ärtor och experimenterade var han inte först med att tänka på korsningar som en motor bakom livets mångfald. Hundra år tidigare hade både vår egen Carl von Linné och hans konkurrent Joseph Gottlieb Kölreuter i Tyskland korsat olika arter och fått fram hybrider.

De drog helt olika slutsatser. Där Linné menade att korsningar mellan arter gett upphov till livets mångfald menade Kölreuter att hybriderna var för veka för att ha någon direkt betydelse. Mendel tog det hela ett steg längre och följde olika särarter hos avkommorna från korsningarna. Han kunde se att särarterna, eller karaktärerna som man brukar kalla det, följde vissa regler. Utifrån det kunde han lägga grunden för genetiken.

Ända sedan Mendels arbete togs upp av andra forskare har debatten svängt fram och tillbaka. Grunden till variationen, till den biologiska mångfald som omger oss, ansågs länge komma enbart från mutationer. Under stora delar av nittonhundratalet var de flesta biologer överrens om att hybrider, avkommor från korsningar mellan två arter, på sin höjd hade en marginell betydelse i evolutionen. I England och USA satt biologer inne på sina kontor och gjorde matematiska modeller för hur gener utvecklades med mutationer och naturligt urval.

Då kommer Lynn Margulis och hävdar att våra egna celler hade sitt ursprung i en märklig korsning mellan urcell och bakterie. Många såg det som ett avsteg från den då rådande synen på evolution där evolution var som att följa en gren på ett träd. Från stammen utåt delar grenarna upp sig och blir mindre och mindre, men de korsar sig aldrig. Det Lynn Margulis föreslog var som att säga att några grova och helt olika grenar vid basen hade vuxit ihop. Det har visat sig vara nittonhundratalets kanske bästa klavertramp.

 

Urcellens korsning

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. I stället var det en cell i tidernas begynnelse som låtit fotosyntetiserande cyanobakterier leva innanför cellmembranet. Med tiden inkorporerades bakterierna i värdcellen och de första växtcellerna såg dagens ljus. Titta på en stjärnmossa i mikroskop så kan du se kloroplasterna, cyanobakteriernas arvtagare, inne i cellerna.

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 endosymbios införlivades hos våra förmödrar för mer än en miljard 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.

 

En vild idé som stämmer

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 där båda parter är likvärdiga. Generationsväxlingen hos värdorganismerna, själva sexuella förökningen, kan dessutom ses som ett sätt att kontrollera mitokondrierna. Hos många växter och djur förs mitokondrierna över till nästa generation endast via mödernet.

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.

 

Själviska gener eller symbios?

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.

Om alla idéer som Lynn Margulis fört fram var lika underbyggda som kreativa så hade hon varit min stora idol. Idag är teorin kring endosymbiosen ett skolboksexempel på ur viktigt det kan vara att tänka utanför de etablerade banorna. Men Margulis gav sig ut på nya äventyr i områden som endast med god vilja kan kallas kreativa. Att kalla dem för underbyggda skulle vara att ljuga.

 

Räkmacka

För två år sedan skapade Lynn Margulis åter igen en högljudd diskussion inom vetenskapssamhället. Hon lät en artikel publiceras på en räkmacka. Artikelförfattaren Williamson hävdar att fjärilar är resultatet av en hybridkorsning mellan klomaskar och tidiga fjärilar. Författaren motiverar det hela med den likhet i utseende han tycker sig se mellan klomaskar och fjärilslarver. Williamson, en pensionerad marinbiolog, presenterar inga konkreta bevis utan drar upp riktlinjerna för hur hans hypotes skulle kunna testas. Hur kan så kontroversiella påståenden leta sig in i en av världens mest aktade vetenskapliga tidskrifter? Här kommer räkmackan in.

Som medlem i den amerikanska vetenskapsakademien kunde hon rekommendera artiklar för publikation i akademiens tidskrift PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences). Den stora majoriteten av forskare har alltid behövt gå den långa vägen för att publicera sina resultat. Manus skickas till en redaktör som, om innehållet verkar tillräckligt underbyggt och intressant för tidskriften, skickar ut manuset för granskning hos forskare som är insatta i forskningsfältet med inte bundna till den forskningsgrupp där undersökningarna gjorts. Det kallas peer-review och är grunden i modern forskning. De oberoende granskarnas utlåtande är sedan det som avgör om manuset ska publiceras eller inte.

Det goda med den här kontroversen är att PNAS slutade med att låta artiklar rekommenderas. Idag måste alla manus genomgå peer-review. Tyvärr så har det smutsat ner Lynn Margulis rykte som forskare.

 

Att tänka rätt

Men varför ville Lynn Margulis låta publicera så kontroversiella idéer? Själv tror jag att det är idéerna om hybridisering som ligger i bakgrunden. Det blir som en intellektuell genväg till all den biologiska mångfald som finns idag, men det är en bedräglig sådan. Det är en tankevurpa som har en lång idéhistorisk tradition. Det är svårt att komma på nya idéer som stämmer överrens med verkligheten. Visst, det gäller att kunna tänka utanför de etablerade teorierna, men det måste också finnas en grund i sådant vi kan mäta och undersöka.

På Uppsala universitets huvudbyggnad finns en skylt ovanför entrén. Där står ”att tänka fritt är stort, att tänka rätt är större”. Jag har alltid sett det som en intellektuell bromskloss, men om man med att ”tänka rätt” menar att det man säger är grundat i observationer och experiment, då är jag benägen att hålla med. Lynn Margulis har visat hur viktigt det är att kunna tänka fritt, men det räcker inte bara med det. Det där hårda praktiska arbetet som vi brukar kalla vetenskap behövs det också.