De Eric Goldscheider

La patru decenii după ce a fost respinsă de comunitatea științifică, perspectivele lui Lynn Margulis asupra evoluției au devenit prețul standard al manualului și au stabilit-o ca fiind unul dintre cei mai creativi gânditori științifici ai zilelor noastre.

evoluției

Margulis, fotografiat în timp ce participa la Summitul Mondial asupra Evoluției din Insulele Galapagos din Ecuador, în 2005, afirmă că am neglijat primele etape ale evoluției care au precedat animalele - o perioadă care reprezintă șapte optimi din istoria vieții pe Pământ. Foto: Laura Katz

Lynn Margulis MS’60 este unul dintre acei oameni de știință rare a căror cercetare a modificat fundamental modul în care privim lumea - în acest caz, modul în care privim evoluția. Cu un limbaj ascuțit, ea scoate omenirea din imaginea de sine ca vârf al vieții.

„Omul este egoistul desăvârșit”, a scris Margulis. „Poate veni ca o lovitură pentru ego-ul nostru colectiv, dar nu suntem stăpâni ai vieții cocoțați pe treapta superioară a unei scări evolutive”. În schimb, îi place să spună că „sub diferențele noastre superficiale, suntem cu toții o comunitate de bacterii care umblă”.

Margulis este un susținător principal al unui concept evolutiv numit simbiogeneză - o ipoteză care afirmă că noile adaptări nu apar în primul rând din mutații aleatorii, ci din fuziunea a două organisme separate pentru a forma un singur organism nou.

Teoria Symbiogenesis zboară în fața unei dogme științifice acceptate numită neo-darwinism, care susține că adaptările au loc exclusiv prin mutație aleatorie și că, pe măsură ce genele mută în moduri imprevizibile, acumularea lor treptată are uneori rezultate în atribute utile care oferă organismelor un avantaj care în cele din urmă se traduce prin schimbări evolutive.

Ceea ce l-a îndepărtat pe Margulis că noi trăsături ar putea apărea într-un alt mod a fost faptul că ADN-ul, despre care se crede că locuiește doar în nucleu, a fost găsit în alte corpuri ale aceleiași celule. Această realizare a condus la cercetări care arată nu numai cât de importante pot fi relațiile simbiotice pentru supraviețuirea imediată a organismelor, ci și că una dintre cele mai semnificative surse de inovație - într-adevăr, chiar și originile noilor specii - apare atunci când, în timp, parteneri simbiotici fuzionează pentru a crea noi organisme.

Cu alte cuvinte, complexitatea la nivel celular nu este rezultatul concurenței letale a mutanților norocoși, ci mai degrabă o chimie interactivă care începe ca relații simbiotice între seturile de gene care împreună realizează lucruri care altfel ar fi fost imposibile.

Margaret McFall-Ngai, care predă microbiologie medicală și imunologie la Școala de Medicină și Sănătate Publică UW-Madison, îl consideră pe Margulis ca un mentor și prieten personal și profesional. Ea explică conceptul de simbiogeneză al lui Margulis ca „o grămadă de celule simple care se reunesc pentru a face o celulă mai complexă”. A fost „un eveniment din istoria geologică care s-a întâmplat în urmă cu câteva miliarde de ani”, stabilind un curs către complexitatea care îmbibă biosfera, spune McFall-Ngai, „deci aceasta a fost o descoperire imensă despre natura celulelor tuturor animalelor și plantelor . ”

Observația Margulis conform căreia părțile constitutive ale aceleiași celule aveau istorii genetice diferite a fost în mare parte anulată drept știință normală în 1964, când a început să-și prezinte lucrarea pe această temă jurnalelor academice. Nimeni nu a vrut-o. După mai mult de o duzină de respingeri, Journal of Theoretical Biology a publicat „Despre originea celulelor mitosante” în 1967, iar apoi s-a întâmplat ceva foarte interesant. Cererile de retipăriri au început să curgă, mai mult de opt sute în total. „Nimic de genul acesta nu s-a întâmplat vreodată în departamentul de biologie al Universității din Boston”, spune Margulis. Deși era profesor adjunct cu jumătate de normă acolo la acea vreme, a câștigat un premiu pentru publicarea facultății a anului. În cele din urmă, a urmat o funcție cu normă întreagă care a durat douăzeci și doi de ani.

Dar, în ciuda sau poate din cauza acestui minim de recunoaștere, instituția științifică a privit-o sceptic, dacă nu chiar cu ostilitate absolută. Propunerile sale de finanțare nu au fost finanțate. Margulis povestește că a fost recrutat pentru o distinsă catedră la Universitatea Duke, doar pentru a fi subvertizat în ultimul moment printr-o campanie de șoaptă. Din 1988, a predat la Universitatea Massachusetts din Amherst, unde deține titlul de profesor universitar distins în Departamentul de Geoștiințe.

Margulis este cunoscută pentru că este deschisă - atât în ​​lauda ideilor controversate pe care ea crede că le merită, cât și în criticarea a ceea ce alții consideră drept adevăr acceptat. Cele mai ascuțite barbă ale sale sunt rezervate acelor colegi de știință despre care crede că s-au vândut structurii de putere a mediului academic până la punctul în care persistă să predea teorii discreditate. Margulis are reputația de a fi ceva mizantrop. Dar nu este că este asocială sau ostilă; ea pur și simplu crede că noi, oamenii, avem o viziune exaltată asupra locului nostru în lume, care nu numai că este nejustificat, dar este și distructiv.

Margulis vede frumusețea în obiectul multor ore de studiu - un cilindru de noroi de laborator plin de viață microbiană. Este atât de pasionată de cercetările sale, încât nu a trecut nici o zi în decenii care să nu includă muncă. Foto: Tracy Powell

Ea exprimă dispreț evident pentru neo-darwiniste care, după modul ei de gândire, au deturnat domeniul biologiei evoluționiste. Ea consideră acceptarea teoriei mutațiilor aleatorii ca una dintre marile întorsături greșite din istoria științei. În opinia ei, avocații ei s-au promovat pe ei înșiși și, prin extensie, știința proastă, apelând la spiritul timpului în care au funcționat. Gândirea lor este „restrânsă, parohială - ignorantă, practic”, spune Margulis într-una din acțiunile ei caracteristice acerbe, dar liniștite. „Este doar zoologic și antropocentric, luând relații umane și împingându-le spre biologie”. Ea a scris că „tradiția neo-darwinistă-genetică a populației amintește de frenologie. … Va arăta ridicol retrospectiv, pentru că este ridicol. ”

Modul ei direct de a-și declara cazul i-a câștigat lui Margulis partea ei de detractori, precum și de admiratori. Nu totul este în general acceptat în ceea ce privește teoriile lui Margulis, dar înțelegerea ei de bază și-a câștigat un respect larg, chiar dacă uneori supărător, pentru că a modificat fundamental obiectivul prin care privim un eveniment seminal care s-a întâmplat acum mai bine de două miliarde de ani.

Povestea modului în care Margulis a schimbat o paradigmă științifică care trece direct prin Universitatea din Wisconsin-Madison.

A crescut în partea de sud a orașului Chicago. Student precoce și cititor vorace, Margulis avea paisprezece ani când a intrat la Universitatea din Chicago, unde, spune atât cu mândrie, cât și cu recunoștință, a făcut parte din ultima clasă de absolvire a curriculumului Great Books al lui Robert M. Hutchins, care a impus o educație clasică. . Gândirea pentru sine era apreciată mult mai mult decât memorarea faptelor.

Aici l-a întâlnit pe primul ei soț, regretatul astronom Carl Sagan, pe care îl descrie ca fiind un „clasă mare” din clasa superioară, care s-a năpustit asupra ei la vârsta de șaisprezece ani și el la douăzeci. S-au căsătorit trei ani mai târziu în ceea ce ea descrie ca o decizie prost luată ca răspuns la presiunile culturale ale vremurilor. Margulis este la fel de critic față de Saganul privat pe cât admiră personalitatea sa publică ca astronom celebru. - Ai trăit vreodată cu cineva pe care nu îl poți suporta? întreabă ea, numindu-l „incredibil de egoist” până la abdicarea rolului său de tată pentru cei doi fii ai lor.

În 1957, ea și Sagan s-au mutat la Madison, unde s-a înscris la școala postuniversitară în biologie, în timp ce începea și maternitatea odată cu nașterea primului lor fiu, Dorion, doi ani mai târziu. Cuplul a ales-o pe Madison pentru că se află la numai 70 de mile de Observatorul Yerkes din Williams Bay, Wisconsin, unde Sagan își obținea doctoratul.

Miscarea s-ar dovedi importantă. „Madison a fost grozavă. Am învățat acolo biologia de bază, inclusiv genetica, ”spune Margulis. Își amintește cu entuziasm profesorii care au contribuit la stabilirea cursului pasiunilor ei de-a lungul vieții. „Hans Ris a fost un profesor excelent - cel mai bun din toată cariera mea”, spune ea despre citologul care i-a predat microscopia. „Era un om de știință al omului de știință; nu a făcut deloc concesii ”. James F. Crow, care la nouăzeci și trei de ani este încă o prezență în campus, este un alt profesor UW-Madison pe care îl desemnează ca un mentor inspirator. „Am adorat cursul de genetică generală al lui Crow; mi-a schimbat viața ”, a scris Margulis în cartea sa din 1986 Symbiotic Planet: A New View of Evolution.

„Am învățat să fac și să predau științe la Universitatea din Wisconsin”, spune ea. Margulis a obținut o diplomă de master în zoologie și genetică în 1960, anul în care s-a născut al doilea fiu al ei, Jeremy (acum inventator al programului software muzical Metro). Familia s-a mutat apoi la Berkeley, urmând cariera lui Sagan.

În caracterul ei caracteristic, Margulis insistă asupra faptului că aprofundarea educației sale în Wisconsin a însemnat că, până când a ajuns în California, știa mai multă biologie reală decât mulți membri ai facultății cu disciplină îngustă. „Am descoperit că îmi învăț adesea colegii și instructorii”, spune ea. Comentarii de acest gen, tipice modului ei nebunesc, pot fi difuzate și recunoaște cu ușurință că îi lipsește absolut abilitățile diplomatice pentru a fi administrator academic. Rudenia ei sinceră este probabil o indicație a încrederii în sine care i-a permis să continue cu teorii jignite, dintre care unele au câștigat acceptare. Până acum, ea a autorizat sau co-autor peste peste o sută cincizeci de articole de cercetare și peste cincizeci de cărți.

Crow spune că a încheiat o prietenie cu Margulis și Sagan la sfârșitul anilor 1950, iar de atunci a urmat cariera ei. „Ea este un nepotrivit și a adus o contribuție foarte mare atrăgând cu adevărat atenția asupra faptului că multe dintre organele celulare precum mitocondriile au o origine extracelulară”, spune Crow. Nu numai că a văzut ceva nou, adaugă el, dar „poate mai important decât să vadă, a fost destul de dispusă să spună acest lucru și să raporteze despre asta. … Alți oameni aruncaseră o privire asupra ideii și apoi o aruncaseră. A luat-o în serios și apoi a adus multe dovezi pentru asta. ” Crow, care l-a văzut pe Margulis în ultima sa vizită la Amherst, spune că admiră ceea ce el numește „liberă”, „nelimitată” și chiar imaginația „oarecum indisciplinată”.

McFall-Ngai spune că Margulis este „cineva care poate privi - are puteri fenomenale de sinteză; ea poate pune lucrurile laolaltă și poate vedea lucruri pe care ceilalți oameni nu le pot vedea ". În timp ce progresul științific s-a bazat întotdeauna pe vizionari care își asumă riscuri, Margulis a avut norocul că progresele în microscopie și imagistică și-au dovedit unele dintre ideile sale în timpul vieții sale. „Faptul este că toată lumea se trezește la [importanța simbiogenezei] și se întâmplă doar în ultimii zece ani, așa că practic Lynn era cu mult, cu mult înaintea timpului ei”, spune McFall-Ngai . "Dacă ridicați un manual de biologie și accesați indexul, acesta va fi întotdeauna acolo ca persoana cu teoria endosimbiozei".

Margulis, în vârstă de șaptezeci și unu de ani, este, de asemenea, un profesor, cercetător și scriitor condus, a cărui rutină zilnică include mersul pe jos de la casă la laboratorul ei. Somnul este unul dintre acele lucruri care devin scurte în viața ei și, prin propria ei contabilitate, nu a trecut nici o zi în decenii care nu a inclus muncă.

Dedicația ei neîncetată a dat roade. Pereții cu bloc de cenușă din laboratorul ei UMass sunt acoperiți cu mai mult de o duzină de grade onorifice. Colecția include un certificat care marchează alegerea sa la Academia Națională de Științe în 1983 și Medalia Națională a Științei pe care președintele Bill Clinton i-a prezentat-o ​​într-o ceremonie de la Casa Albă în 2000. Aceasta este probabil cea mai dulce, spune ea. „Ceea ce este interesant este NSF [Fundația Națională pentru Științe] - după ce a respins toate propunerile mele de ani de zile - NSF a fost cel care m-a propus.” Anul acesta, ea a fost printre câțiva beneficiari ai Medalii Darwin-Wallace, care a fost acordată pentru prima dată în cincizeci de ani de Societatea Linneană din Londra. Este cea mai înaltă onoare pentru orice naturalist.

Până când Margulis s-a mutat la Amherst - unde mica ei curte se află în apropierea gospodăriei și muzeului Emily Dickinson - în 1988, ea și profesorul de chimie T.N. Margulis divorțase deja („Am renunțat de două ori la slujba mea de soție”, spune ea) și mai născuse încă doi copii (Zachary Margulis-Ohnuma, acum avocat criminalist din New York și Jennifer Margulis di Properzio, scriitoare) . Scindarea, una amiabilă, a avut loc atunci când i s-a oferit un stagiu ca distins cărturar la Institutul de Oceanografie Scripps, iar soțul ei nu a vrut să plece și nu a vrut să o urmeze în sudul Californiei.

Puii ei, spune ea, știu că, după divorțuri, i-a păstrat pe copii și fostii ei au păstrat banii. În ultimul sfert de secol, ea a avut un parteneriat personal și de cercetare cu microbiologul Ricardo Guerrero, profesor la Universitatea din Barcelona, ​​la care se referă ca „compaero” ei.

Dar colaborarea ei cu fiul ei Dorion Sagan a contribuit cel mai mult la reputația ei publică. Au funcționat ca o echipă de scriitori de mai bine de două decenii, Dorion aducând filozofie și poezie în proza ​​pe care o produc împreună. Microcosmosul, titlul primei lor colaborări, reflectă Cosmos, titlul cărții populare și al serialului public de televiziune, care a fost găzduit de regretatul tată al lui Dorion și l-a făcut pe Carl Sagan probabil cel mai recunoscut om de știință din vremea sa.

Dorion Sagan este el însuși autorul multor cărți, mai ales despre știință. Colaborarea lor a dus-o, în mare măsură, pe Margulis dincolo de tărâmul revistelor științifice turgid-review, unde publică încă prodigios. Cu toate acestea, ea se supără la sugestia că ea și Dorion scriu „știință populară”, replicând: „Ceea ce facem noi este să facem știința reală accesibilă cititorilor”.

Un aspect al științei pe care ar dori să îl facă mai accesibil este faza primordială a evoluției mult neglijată. La începutul secolului trecut, teoriile evoluției s-au concentrat asupra modului în care ființele umane, considerate necritic drept vârful realizărilor evolutive, au ajuns să fie așa cum sunt într-o perioadă de sute de milioane de ani de când animalele s-au târât din mare . Ceea ce s-a întâmplat înainte, mai ales în vasta și veche arenă a formelor de viață microscopice, a primit o atenție redusă.

„Viața pe Pământ este o poveste atât de bună încât nu îți poți permite să ratezi începutul”, spune Margulis. „Istoricii își încep studiul civilizației odată cu întemeierea Los Angelesului? Așa este studierea istoriei naturale dacă ignorăm microcosmosul ”.

Printre nenumăratele exemple tangibile de simbioză se numără dependența noastră de bacterii specifice din intestinele și colonele noastre care produc vitaminele care ne permit să trăim. Dependența reciprocă care a evoluat între noi și aceste bacterii înseamnă că, ca o chestiune de supraviețuire, am dobândit o parte din genomul celuilalt și într-un fel fuzionat într-un singur individ. Peste o mie de astfel de organisme sănătoase locuiesc permanent în toate corpurile noastre. Mulți dintre ei au trecut deja câteva gene în cromozomii noștri, explică Margulis.

„Biologia moleculară a arătat că acest proces se desfășoară și am primit multe gene de la bacterii și viruși. Se așteaptă să primim mai mult și să pierdem mai mult ”, spune ea. Margulis a făcut cercetări prodigioase asupra termitelor, care au bacterii și alte ființe de digerare a lemnului, cunoscute sub numele de protoctists în coloana lor. Fără acești microbi, supraviețuirea insectelor pe o dietă compusă din lemn și apă, pe care le transformă în zaharuri și proteine ​​utilizabile, ar fi imposibilă.

Măsura în care simbiogeneza poate explica apariția noilor specii este dezbătută, dar munca de teren infatigabilă a lui Margulis, cercetarea de laborator, predarea perseverentă și scrierea au pus teoreticienii „mutației aleatorii este suficient” în defensivă. Totuși, ea experimentează partea ei de respingere. Acum avansează dovezi că simbiogeneza antică a dus la originea cililor (structuri scurte, asemănătoare părului cu celule care produc locomoție). Ea crede că cilii, implicați în gust și miros, au provenit ca bacterii. Și din nou, ea se întâlnește cu rezistență.

„Doar râd”, spune ea când a fost întrebată cum a răspuns la critici. „Nu o iau personal - colectez tot mai multe și mai multe dovezi”. Chestionată de situația în care a convocat încrederea de a persista în fața respingerii financiare, a ridiculizării publice și a încercărilor susținute de către instituția științifică de a-și respinge ideile, răspunsul ei este la fel de direct spontan, pe atât de paradoxal. „Nu era încredere; Știu doar că am dreptate - adică, chiar știu că am dreptate ”.

Eric Goldscheider, un scriitor independent cu sediul în Massachusetts, lucrează la o carte despre un caz penal care implică un test ADN greșit.