В голове моей тучи безумных идей

[egovoru]

Публика любит ниспровергателей основ. В мое студенческое время такой славой пользовалась Линн Маргулис, книжку которой о роли эндосимбиоза в эволюции тогда как раз издали по-русски. А ее первая статья вышла в 1967, когда Маргулис была женой Карла Сагана – того самого – и носила его фамилию. Однако ее приоритет весьма сомнителен: о том, что хлоропласты могут оказаться внутриклеточными симбионтами, размышлял еще Андреас Шимпер в 1883 – так поразило его их самостоятельное деление. А уж Константин Мережковский в 1910 определенно отводил эндосимбиозу принципиальную роль в происхождении ядерных клеток (вот немецкий оригинал и английский перевод его статьи с очень толковым предисловием). Маргулис внимательно прочла этих неанглоязычных авторов, а также еще нескольких, кто высказывал похожие соображения.

Эволюционное древо жизни по Константину Мережковскому (1910) из его упомянутой в тексте статьи. Ему представлялось, что хроматин есть только у бактерий, слияние которых с бесхроматиновыми «монерами» привело к амебоидным организмам. Некоторые амебы впоследствии отрастили жгутики и объединились с фотосинтезирующими бактериями, дав начало растениям, а другие бактерии со временем превратились в грибы. Конечно, бóльшая часть предположений Мережковского не подтвердилась (что немудрено: в его время уж очень мало было известно),
но сама идея эндосимбиоза у него несомненно присутствовала

Собственно, митохондрии и хлоропласты занимали Маргулис постольку-поскольку, а ее главной целью было объяснить происхождение митоза – особого способа деления эукариотических (ядерных) клеток, которого нет у прокариот (бактерий и архей). В митозе задействованы микротрубочки, подобные тем, из которых состоят жгутики и реснички эукариотических клеток – их у прокариот тоже нет (у них есть жгутики совершенно иной конструкции).

Так вот, Маргулис решила, что эукариотические жгутики и митотический аппарат – это потомки... присосавшихся к клетке спирохет, подвижных спиралевидных бактерий! А навел ее на эту мысль забавный микроорганизм Mixotricha paradoxa. Миксотриха с виду похожа на инфузорию, вот только покрывающие ее «реснички», обеспечивающие движение – это симбиотические спирохеты. А тут еще некая исследовательская группа доложила присутствие в центриолях – части митотического аппарата – собственной ДНК, как в митохондриях и хлоропластах.

Увы, эта ДНК оказалась артефактом, и идея происхождения жгутиков и митотического веретена от спирохет сегодня отброшена, в то время как идея симбиотического происхождения митохондрий и хлоропластов вошла во все учебники. Я не заметила, чтобы кто-нибудь ей сопротивлялся – с тех пор как развитие ультрамикроскопии и секвенирования ДНК позволило получить убедительные свидетельства в ее пользу. Но вот почему эндосимбиоз кое-кому кажется аргументом против дарвиновской теории эволюции – для меня необъяснимая загадка. Сама Маргулис считала симбиоз более важным эволюционным механизмом, чем накопление точечных мутаций – но, похоже, эта оценка не была основана ни на каких измерениях.

Уже на вершине своей научной карьеры Линн Маргулис способствовала публикации в одном из ведущих журналов завиральной идеи Дональда Уильямсона, что гусеницы и бабочки произошли от разных эволюционных предков – что называется, рыбак рыбака видит издалека :) Как для управления автомобилем необходимы газ и тормоз, так и научная деятельность требует умения подмечать закономерности и способности расставаться со своими догадками, если они не подтверждаются новыми данными.

Линн Маргулис рассказывает о своем подходе к науке (интервью 2010 года)

Comments

[egovoru.livejournal.com]

"Современые эукариоты без митохондрий жить не могут, независимо от локализации ДНК"

Не совсем так: вроде некоторые паразитические простейшие обходятся без митохондрий (https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36668944/).

Ваш критерий хорош, но его применение не так-то просто: как проверить, может ли "старший" партнер выжить без эндосимбионта - как убрать последний из клеток, не порушив ничего другого?

[ablertus.livejournal.com]

Я имел ввиду не настолько буквальное его применение. Но при некотором размышлении он кажется и правда не столь очевидным: в теории можно представить стопроцентное заражение хозяина внутриклеточным паразитом. При этом мы можем догадываться, что без паразита хозяину было бы лучше, но как доказать это, не нарушив его целостность и не убрав клетки паразита? С другой стороны, и Ваш критерий тут вроде как дает сбой - внедрение генов паразита в ДНК хозяина трудно считать эндосимбиозом. Хотя формально слово симбиоз обозначает любые формы сожительства, в том числе паразитизм. Более того - вполне возможно, что и взаимовыгодные, "мутуалистические" примеры эндосимбиоза тоже развились из банального эндопаразитизма. Вобщем, как обычно в биологии, мы имеем дело со спектром без четких границ между явлениями.

[egovoru.livejournal.com]

"мы имеем дело со спектром без четких границ между явлениями"

Да, и мне кажется, в общем-то и не имеет смысла биться за четкость определений, а следует просто говорить о континууме перехода симбионтов в органеллы, паразитов в симбионты и т.д. К тому же наверняка роли могут меняться в зависимости от условий и т.д.