A może symbiogeneza?

Wokół tajemnicy życia na Ziemi

Na jednej ze stron internetowych można zakupić obraz Stefano Barbaresco, włoskiego muzyka i malarza, pod tytułem „Symbiogeneza” (Jose Art Gallery). Na stronach ZAIKS-u, czytamy o wystawie Magdaleny Komar z 2022 r. pt. „Praktyki współistnienia”. W projekcie autorka odnosi się do idei symbiogenezy, czyli teorii, która zakłada, że gatunki powstają w wyniku integracji, oraz do koncepcji posthumanizmu krytycznego, która kwestionuje antropocentryzm jako sposób utrzymywania się gatunków (Symbiogeneza w Biurze Wystaw). Znajdziemy nawet skomplikowaną, ciekawą grę pod tytułem „Symbiogenesis”. W Wikipedii czytamy, że symbiogeneza to teoria powstawania gatunków na drodze integracji, symbiozy różnych gatunków. Jednak próżno szukać informacji o teorii ewolucji symbiogenezy w podręcznikach biologii.

Natomiast czytamy w nich o współczesnej wersji teorii ewolucji, zwanej syntetyczną teorią ewolucji lub (szerzej) neodarwinizmem. Została opracowana w latach 40. i 50. XX wieku przez grupę ewolucjonistów jako połączenie teorii Darwina i Wallaceʼa z osiągnięciami współczesnej genetyki i paleontologii. Neo-darwiniści twierdzą, że ewolucja zachodzi, gdy mutacje genetyczne sprawiają, że organizm staje się bardziej efektywny w rywalizacji, a jego geny zostają przekazane następnemu pokoleniu (Koperski 2009). Postrzegają oni naturę jako dżunglę, w której organizmy rywalizują ze sobą o przetrwanie. W ich ujęciu współpraca czy kooperacja w przyrodzie ma ograniczone znaczenie, a relacje przynoszące korzyści obu stron są traktowane jako wyjątek.

Termin „symbiogeneza” został po raz pierwszy użyty przez rosyjskiego biologa Konstantina Mierieżkowskiego w 1909 r. Ewolucyjne pojęcie symbiogenezy oznacza powstawanie nowych tkanek, narządów i organizmów, a nawet gatunków, poprzez ustanawianie długotrwałych lub stałych stosunków symbiotycznych (Mereschkowsky 1909). W 1927 r. również Ivan Wallin, amerykański biolog, również sugerował, że nowe gatunki powstają na drodze symbiozy. Spotkał się z ostracyzmem ze strony poważnych środowisk naukowych i w wieku 40 lat zarzucił badania nad zjawiskiem symbiozy (Margulis 2000).

Jednak osobą, która w największym stopniu przyczyniła się do podkreślenia roli oddziaływań symbiotycznych jako fundamentalnych dla kształtowania się życia na naszej planecie i spopularyzowała określenie „symbiogeneza” była amerykańska biolożka Lynn Margulis. Jest ona autorką teorii seryjnej endosymbiozy (SET), która zakłada, że mitochondria, plastydy oraz kinetosomy wici bakteryjnych pochodzą od bakteryjnych endosymbiontów, które zostały wchłonięte przez komórki gospodarzy. Przeżyły one w komórkach gospodarzy, rozmnażając się i przekazując swoje geny do kolejnych pokoleń jako organizmy symbiotyczne (Margulis 2000). Początkowo teoria endosymbiozy spotkała się z krytyką, ponieważ wydawała się sprzeczna z zasadami ewolucjonizmu. Jednak po wielu latach dyskusji zyskała szerokie uznanie i jest obecnie uważana za najbardziej prawdopodobne wyjaśnienie mechanizmów prowadzących do powstania współczesnych organizmów eukariotycznych. Teoria Margulis z końcem lat 80. XX wieku trafiła do podręczników szkolnych pod nazwą seryjnej endosymbiozy. W książce Margulis pt. „Symbiotyczna planeta” czytamy: „wszystkie organizmy wystarczająco duże, by dostrzec je gołym okiem, składają się z potomków mikrobów, które niegdyś żyły swobodnie, a potem połączyły swe siły dla utworzenia większych całości” (Margulis 2000).

Margulis uważała, że opis ewolucji sterowanej przez konkurencję jest niekompletny. Teoria Darwina zakłada pionowy transfer genów od rodziców do potomstwa, podczas gdy w świetle symbiogenezy jest możliwy poziomy transfer genów. Dzisiaj udokumentowano już powszechne zachodzenia w przyrodzie tzw. poziomego transferu genów, dokonywanego pomiędzy przedstawicielami różnych gatunków (Huang 2013). Wygląda na to, że pełne zrozumienie znaczenia symbiotycznych interakcji w kształtowaniu ekosystemów oraz ich roli w procesie ewolucji dopiero przed nami.

Prof. Piotr Skubała

Literatura:
- Jose Art Gallery, joseartgallery.com/pl/artwork/abstract-symbiogenesis [dostęp: 08.03.2025].
- Huang J. 2013. Horizontal gene transfer in eukaryotes: the weak-link model. „Bioessays” 35(10): 868-875.
- Koperski P. 2009. Współczesne poglądy na teorię ewolucji. „Edukacja Biologiczna i Środowiskowa” 29: 10-21.
- Margulis L. 2000. Symbiotyczna planeta. Wyd. CiS, Warszawa.
- Mereschkowsky C. 1909. The theory of two plasms as foundation of symbiogenesis. A new doctrine on the origins of organisms. „Proceedings Studies of the Imperial Kazan University”, Publ. Office Imp. Univ., Kazan, Russia, Vol. 12, pp. 1-102.
- Symbiogeneza w Biurze Wystaw, zaiks.org.pl/artykuly/2021/grudzien/symbiogeneza-w-biurze-wystaw [dostęp: 08.03.2025].
- Symbiogenesis, symbiogenesis.app/ [dostęp: 08.03.2025].