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LYNN MARGULIS und die Symbiosetheorie. geb. 1938. Die Symbiosetheorie zum Ursprung der Zelle gehört zu den eindrucksvollsten Entwicklungen in der zeitgenössischen Biologie und geht zum großen Teil auf Lynn Margulis zurück. Die von ihr 1967 vorgeschlagene Theorie sorgte für heftige Auseinandersetzungen und ist noch immer nicht endgültig ausformuliert, ihre Grundzüge allerdings sind klar: Bakterien, die seit drei Milliarden Jahren die Erde bewohnen, waren der entscheidende Partner bei der Evolution sich selbst replizierender eukaryontischer Zellen. Die evolutionären Überreste dieser Ursprünge sind in den gewöhnlichen Pflanzen- und Tierzellen und in der DNS zu finden. Margulis mußte den enormen Widerstand vieler Biologen überwinden, bis ihre Theorie der Symbiogenesis anerkannt wurde - was ihre provokante und manchmal antagonistische Haltung gegenüber der zeitgenössischen Evolutionstheorie prägte. An der Bedeutung ihrer Arbeit und deren Konsequenzen aber ist nicht zu zweifeln. »Die Evolution der eukaryontischen Zelle war das wichtigste Ereignis in der Geschichte der organischen Welt«, wie ERNST MAYR sagte. »Und Margulis' Beitrag zum Verständnis der symbiotischen Faktoren war von enormer Bedeutung.« Sie wurde am 5. März 1938 als Lynn Alexander in Chicago als älteste von vier Töchtern geboren. Ihr Vater Morris Alexander, von polnisch-jüdischer Abstammung, war Anwalt und Geschäftsmann, Besitzer der Permaline Corporation, die thermoplastische Straßenmarkierungen herstellte. Die Mutter Leone Wise arbeitete in einem Reisebüro. Lynn begann als Kind sehr früh und viel zu lesen, führte ein Tagebuch, schrieb Essays und Theaterstücke, die sie mit Hilfe ihrer Freunde aufführte. Sie besuchte die Hyde Park High School und trat im Alter von vierzehn Jahren - im Rahmen eines Früheinsteiger-Programms - in die Universität von Chicago ein, wo sie 1955 auf Universitätsniveau das Studium begann. Der Lehrplan sah die Lektüre von klassischen naturwissenschaftlichen Werken vor, und sie war fasziniert von den noch ungelösten Problemen der Reproduktion und Vererbung. 1957 heiratete sie den Physikstudenten und späteren Astronomen Carl Sagan, wechselte darauf an die Universität von Wisconsin und schloß 1960 ihr Genetik- und Zoologiestudium ab. 1963, mittlerweile Mutter von zwei Kindern, beendete sie in Berkeley ihr Graduiertenprogramm, zwei Jahre später promovierte sie. 1965, zwei Jahre nach ihrer Scheidung von Sagan, heiratete sie den Chemiker Margulis. Diese Verbindung, aus der ebenfalls zwei Kinder hervorgingen, endete 1978. Bereits als Doktorandin äußerte Margulis Kritik an der Evolutionstheorie und vor allem am Dogma der allgemein akzeptierten »Gen-Frequenz-These«. Sie zweifelte an der am deutlichsten von THOMAS HUNT MORGAN - zwei Jahrzehnte vor der Entdeckung der DNS - zum Ausdruck gebrachten Ansicht, daß Genetiker beim Studium des Zellkerns das umgebende Zytoplasma im wesentlichen ignorieren könnten. Die Hypothese, daß Symbiose ein Mechanismus der Evolution sei, war Margulis nicht unbekannt; bereits kurz nach der Jahrhundertwende hatten Konstantin Mereschkovsky und andere diesen Gedanken aufgebracht. Um 1960 allerdings, vorwiegend aufgrund des Erfolgs der Chromosomentheorie der Vererbung, wurde die Symbiose als Ganzes abgelehnt und des öfteren der Lächerlichkeit preisgegeben. 1963 jedoch veröffentlichte Hans Ris, Professor für Zellbiologie, unter dem Margulis studierte, Photographien, auf denen die DNS in Chloroplasten zu sehen waren, den Organellen im Zytoplasma von Pflanzenzellen, in denen die Photosynthese abläuft. Da Chloroplasten bestimmten Bakterienformen glichen, stellte sich Ris die Frage, ob ihre Anwesenheit in der Zelle nicht das Resultat einer evolutionären Inkorporierung sei. Für ihre Doktorarbeit 1965 entwickelte Margulis eine neue symbiotische Hypothese, die umfassende Konsequenzen für die Biologie haben sollte: Zellen mit einem Zellkern seien aus symbiotischen Beziehungen zwischen verschiedenen Bakterienarten entstanden. Sie sagte voraus, daß bestimmte Zellstrukturen wie Chloroplasten oder Mitochondrien, die an der Photosynthese oder der Atmung beteiligt sind, den evolutionären Nachweis für die Symbioseliefern würden. Die Theorie fand zunächst keine Anerkennung, ihre Arbeit »Origins of Mitosing Cells« (»Ursprünge der Mitose-Zellen«) wurde mehr als zehnmal abgelehnt, bevor sie im Journal of Theoretical Biology 1967 veröffentlicht werden konnte. Margulis gewann allerdings die Unterstützung des bekannten Kristallographen J. D. Bemal, der den Ursprung der kernhaltigen Zellen in seine Liste mit den ungelösten Rätseln der Biologie aufgenommen hatte. Als Margulis ihm einen kurzen Aufsatz schickte, kam er zu dem Schluß, daß sie das Problem gelöst habe. »Wir und alle aus kernhaltigen Zellen bestehenden Lebewesen«, schrieb Margulis später, »sind wahrscheinlich Zusammensetzungen -die Fusion von einst unterschiedlichen Geschöpfen.« Unterstützung erfuhr Margulis Theorie der Symbiogenesis bald von anderen Wissenschaftlern. Der Zoologe Kwang W Jeon an der Universität von Tennessee stellte fest, daß die Amöben, mit denen er sich beschäftigte, von Bakterien befallen worden waren. Die meisten Amöben starben zwar daran, einige wenige aber überlebten und wurden - ein völlig unerwartetes Ergebnis - von den in ihnen lebenden Bakterien abhängig. Daneben wurde nachgewiesen, daß der Aufbau der DNS, die man in den Chloroplasten der Zelle fand, fast identisch war mit der DNS der blau-grünen, Sauerstoff produzierenden photosnythetischen Zyanobakterien - so wie es Margulis angenommen hatte. Weitere Nachweise lieferten Proteine und die Sequenzbestimmung der DNS und RNS. Margulis' frühe Arbeiten zur Symbiose wurden 1970 als Origin of Eukaryotic Cells veröffentlicht. Im darauffolgenden Jahrzehnt wurde die Theorie von anderen Forschern in vielfältige Richtungen weiterentwickelt, 1981 erschien eine revidierte und erweiterte Fassung des Buches unter dem Titel Symbiosis in Cell Evolution. 1983 wurde Margulis, in Anerkennung ihrer Arbeit, in die National Academy of Sciences gewählt. Die Theorie war mittlerweile zur »seriellen endosymbiotischen Theorie« (SET) geworden, wie sie von F. J. R. Taylor genannt wurde, der erfolglos versucht hatte, sie zu widerlegen. In der neuesten, radikalen Version der Theorie geht Margulis davon aus, daß auch die sogenannten »Undulipodia« - Zilien, Wimpertierchen, die Fäden des männlichen Spermas - symbiotischen Ursprungs seien. Wieder traf sie der Widerstand der Zeltbiologen. Ende der 80er Jahre kam durch die Entdeckung einzelligen Planktons im Ozean weitere Bestätigung der SET-Theorie. Die Existenz von »Prochlorophyten«, wie diese photosynthetischen Bakterien genannt werden, da sie den Chloroplasten der grünen Algen und Pflanzen auf verblüffende Weise gleichen, verlieh der Theorie weiteres Gewicht. Obwohl die SET mittlerweile in weiten Teilen anerkannt wird, ist Margulis nach wie vor eine provokante Gestalt in der Biologie. Zum Teil liegt dies an den Schlüssen, die sie aus der Symbiogenesis zieht und die mit den Dogmen der auf der Populationsgenetik basierenden Evolutionstheorie nicht übereinstimmen. Margulis glaubt nicht, daß die Grundernheit der Evolution, das »Individuum«, stabil und eindeutig definiert sei. Ihrer Ansicht nach stellen Individuen - alle Organismen, die größer als Bakterien sind (Tiere, Pflanzen, Pilze etc.) - symbiotische Systeme dar; Individuen seien nur eng miteinander verflochtene, integrierte Mikrobengemeinschaften. Und sie zweifelt daran, daß neue Arten durch zufällige Mutationen entstehen; die meisten Arten, so ihre Überzeugung, seien durch Vorfahren entstanden, die bakterielle Symbionten angehäuft haben. »Der wichtigste Ausgangspunkt«, so Margulis, »für evolutionäre Neuerungen ist die Anhäufung von Symbionten; das alles wird daraufhin durch die natürliche Auslese bearbeitet. Aber niemals geschieht das nur durch die Anhäufung von Mutationen allein.« In den letzten Jahren wurde Margulis ein entschiedener Anhänger der Gaia-Hypothese von James E. Lovelock, die die Erde als ein einziges, lebendiges System ansieht. Margulis trug zur Entwicklung dieser kontroversen Theorie bei,die den Menschen noch weiter aus seiner privilegierten Position im Universum rückt. »Der Homo sapiens ist nicht aufgrund seines sich selbst verliehenen Namens wissend«, schreibt sie. »Für mich strotzt die Art vor mit Unwissenheit befrachteter Arroganz.« Trotz ihrer Zweifel an der Vollständigkeit der Theorie der natürlichen Auslese bedarf Margulis keines religiösen Beistands. Sie lehnt »den jüdisch-christlichen Unsinn vollkommen ab - über den Islam weiß ich wenig, aber ich habe gesehen, daß der Koran den Tod von Ungläubigen propagiert. Die Passivität des Buddhismus erinnert mich an stagnierende Resignation. Ich halte mich an meinen eigenen Glauben: Jede organisierte Religion ist institutionalisierte Täuschung, kollektive Verdummung und höhnisch-wilder Stammeszauber.« Lynn Margulis ist Professorin für Biologie an der Universität von Massachussetts in Amherst. Sie verfaßte über 130 Aufsätze und ein Dutzend Bücher. Ihr Die fiinf Reiche der Organismen, das sie mit Karlene V. Schwartz schrieb, basiert auf der ursprünglich von ERNST HAECKEL aufgestellten Taxonomie, die die Pflanzen-Tier-Dichotomie aufgab. Ins Deutsche übersetzt wurden weiterhin: Geheimnis und Ritual (1993) und Leben (1997). |
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