El 1995, en una conversa amb un estudiant de segon curs de biologia de la Universitat d’Oviedo vaig dir-li que tot just havia sortit l’edició castellana del llibre Microcosmos, de Lynn Margulis, que jo havia traduït. “¿Lynn Margulis es la misma persona que explicó el origen de la célula eucariota con la teoría de  la endosimbiosis seriada?”, va preguntar. “La misma”, vaig respondre-li jo. “Me lo contaron en primero, pero … ¿por qué no me dijeron que Margulis era una mujer… y ¡que estaba viva!?” I és que la biòloga nord-americana Lynn Margulis el 1995 ja s’havia guanyat —merescudament— un lloc en la història de la biologia del segle XX i no únicament per aquesta teoria.

Però, ¿què és això de l’endosimbiosi seriada?

És el fenomen evolutiu que explica l’aparició de la cèl·lula eucariota en la història de la vida a la Terra. Les cèl·lules eucariotes són les que tenen nucli, on es troba la major part de seu material genètic, en forma de cromosomes; són les cèl·lules que formen, entre d’altres, les plantes, els fongs i els animals.

Cèl·lula eucariota amb els seus orgànuls i el nucli. (Welcome Images, FLickr)

Des de l’origen de la vida —algun moment entre fa 3500 i 3800 milions d’anys— els únics éssers vius que hi havia a la Terra eren bacteris, unes cèl·lules en les quals el material genètic es trobava dispers en el seu interior, que era molt senzill, sense l’estructura complexa de les cèl·lules amb nucli, plenes de compartiments. Aquestes cèl·lules sense nucli són les cèl·lules procariotes. Podríem comparar la cè·lula procariota a una cabana –o a un modern loft—on es fa vida en una sola habitació.

La cèl·lula eucariota, en canvi, seria una casa amb habitacions separades per a cada activitat. I de la mateixa manera que hi ha cases amb categories diferents, des de molt senzilles fins a grans palaus, també hi ha cèl·lules eucariotes molts senzilles i d’altres que són palaus de la citologia.

La transició de la cèl·lula procariota a la cèl·lula eucariota és un pas evolutiu molt gran —per a molts científics, el más gran en la història de la vida a la Terra— que no pot explicar-se per canvis graduals al llarg del temps causats per mutacions que es van seleccionant. A l’interior d’aquelles cèl·lules que apareixen en el registre fòssil de fa uns 1800 milions d’anys, a més de la membrana que envolta el nucli, hi havia uns circuits formats per canals membranosos. I en el seu citoplasma (la part interna de la cèl·lula), hi havia uns orgànuls que usaven l’oxigen que trobaven en aquell ambient i que es reproduïen de manera autònoma, independentment de la reproducció de la cèl·lula; eren els mitocondris. Algunes cè·lules eucariotes primitives tenien també uns altres orgànuls amb clorofil·la que feien la fotosíntesi i que, com els mitocondris, tenien el seu mecanisme de reproducció propi: eren els plastidis o cloroplasts.

La teoria de l’endosimbiosi seriada explica l’aparició de les cèl·lules amb nuclis, mitocondris i cloroplasts com a resultat de la cooperació entre cèl·lules que tenien funcions diferents i que van establir unions permanents, fins a esdevenir organismes estables, els anomenats protists (organismes eucariotes unicel·lulars), que eren quimeres de la biologia. És una idea que, tot i haver estat desenvolupada per Margulis en les darreres dècades del segle xx, ella mateixa va dir que no era seva, i que el mateix terme simbiogènesi va ser encunyat el segle XIX pel científic rus Konstantin Sergeivitx Mereschkovskii (1865-1921) per explicar la presència de les unitats fotosintètiques que es trobaven en organismes heteròtrofs tan diversos com les hidres, les diatomees o les plantes.

Quan la convivència esdevé necessària

Margulis va estudiar també les relacions simbiòtiques entre organismes de grups diversos i que, tot i ser entitats clarament diferenciades, conviuen de manera tan íntima que en molts casos la convivència ha esdevingut necessària o fins i tot indispensable per als dos organismes. És el que passa amb els animals remugadors o amb els tèrmtis i els microorganismes que viuen en els respectius aparells digestius, que els els ajuden a païr l’aliment (l’herba en el cas dels remugadors i la fusta en el cas dels tèrmits), iniciant el procés metabòlic de la digestó.

El renom de Lynn Margulis en el món de la ciència li ve també per contribucions en altres camps del pensament biològic. Seguint l’esquema de Robert H. Whittaker, Margulis va popularitzar la classificació primària dels éssers vius en cinc regnes: bacteris, protists (o protoctis, com ella preferia anomenar-los), plantes, fongs i animals. Cal destacar també la seva col·laboració amb James Lovelock, en el desenvolupament de la teoria de la geofisiologia (o teoria de Gaia), que considera la Terra com un sistema integrat en què els éssers vius i els fàctors geològics i atmosfèrics interaccionen els uns amb els altres i s’influeixen mútuament. Margulis va aportar les bases biològiques que van servir per explicar el funcionament de Gaia i les anomalies que Lovelock va detectar en la química de l’atmosfera del nostre planeta, molt diferent de les atmosferes dels planetes veïns Venus i Mart. En la realització del projecte del Museu Blau, el fil conductor de la història de la Terra que s’hi explica, ha estat aquesta visió integradora del planeta com un conjunt en què les seves parts són inseparables i que al llarg de l’evolució s’han influït i segueixen fent-ho.

I quan la cooperació és una estratègia molt eficaç

Robert Aumann, un dels guardonats amb el premi Nobel d’Economia el 2005, va desenvolupar alguns models matemàtics per demostrar que, quan hi ha una interacció continuada entre dues parts durant un llarg període de temps, la cooperació pacífica sol ser una mesura equilibrada per evitar conflictes. La cooperació consisteix a dirigir els esforços de les diverses parts vers uns objectius comuns, normalment treballant també en comú, en comptes de fer-ho de manera separada i competint els uns amb els altres. Al llarg de l’evolució de la vida, i ens diferents nivells de l’estructura biològica, la cooperació també ha demostrat ser una estratègia molt eficaç. I la vida de Lynn Margulis va ser també un model de cooperació. Li agradava compartir les seves idees i era del parer que la unió fa la força. Va col·laborar amb investigadors i grups d’altres universitats i centres de recerca a diversos llocs del món. Al llarg de tres dècades va mantenir estrets lligams amb Catalunya, a través de la seva col·laboració amb el grup de recerca dirigit per Ricard Guerrero, catedràtic de la Universitat de Barcelona, i també amb el que Isabel Esteve dirigia a la Universitat Autònoma de Barcelona. Amb ells va treballar en l’estudi ecòlogic de les poblacions microbianes del conjunt del llac i llacunes de Banyoles i posteriorment en l’estudi dels tapissos microbians del delta de l’Ebre. Entre altres fruits d’aquesta recerca, a l’estanyol Cisó, a Banyoles, es va aïllar un bacteri que practica la depredació (Daptobacter), un tipus de comportament molt poc freqüent en els procariotes. I en el delta de l’Ebre es va trobar una espiroqueta (un bacteri que te forma de tirabuixó) gegant (Titanospirillum), que Margulis anomenava familiarment “l’espiroqueta catalana”.

Si la conversa que vaig mantenir amb l’estudiant d’Oviedo el 1995 es reproduís avui, ja no podria dir-me, com aleshores “…¡y que estaba viva”. Malauradament, Lynn Margulis va morir fa pocs dies, el 23 de novembre de 2011. De tota manera, encara que Lynn Margulis no està viva com a persona, el seu record es mantindrà sempre viu en les persones que la van conèixer i les seves idees són ja en les pàgines del llibre de la història de la biologia.

Més sobre Lynn Margulis: http://lectoracorrent.blogspot.com/2011/11/sobre-lynn-margulis.html