Versioni origjinal e kjo histori u shfaq në Revista Quanta.
Shumë larg nga të qenit operatorë të vetëm, shumica e mikrobeve njëqelizore janë në marrëdhënie komplekse. Në oqean, tokë dhe zorrë, ata mund të luftojnë dhe të hanë njëri-tjetrin, të shkëmbejnë ADN-në, të konkurrojnë për lëndë ushqyese ose të ushqehen me nënproduktet e njëri-tjetrit. Ndonjëherë ato bëhen edhe më intime: një qelizë mund të rrëshqasë brenda tjetrës dhe të rehatohet. Nëse kushtet janë të përshtatshme, ajo mund të qëndrojë dhe të mirëpritet, duke ndezur një marrëdhënie që mund të zgjasë për breza – ose miliarda vjet. Ky fenomen i një qelize që jeton brenda një qelize tjetër, i quajtur endosymbiosis, ka nxitur evolucionin e jetës komplekse.
Shembuj të endosimbiozës janë kudo. Mitokondria, fabrikat e energjisë në qelizat tuaja, dikur ishin baktere me jetë të lirë. Bimët fotosintetike ia detyrojnë sheqernat e tyre të prodhuara nga dielli kloroplastit, i cili gjithashtu fillimisht ishte një organizëm i pavarur. Shumë insekte marrin lëndë ushqyese thelbësore nga bakteret që jetojnë brenda tyre. Dhe studiuesit e vitit të kaluar zbuloi “nitroplastin”, një endosimbiont që ndihmon disa alga të përpunojnë azotin.
Shumë nga jeta mbështetet në marrëdhëniet endosimbiotike, por shkencëtarët kanë luftuar për të kuptuar se si ndodhin ato. Si e shmang tretjen një qelizë e brendshme? Si mëson të riprodhohet brenda hostit të tij? Çfarë e bën një bashkim të rastësishëm të dy organizmave të pavarur në një partneritet të qëndrueshëm dhe të qëndrueshëm?
Tani, për herë të parë, studiuesit kanë parë koreografinë hapëse të kësaj valle mikroskopike duke nxitur endosimbiozë në laborator. Pas injektimit të baktereve në një kërpudhat – një proces që kërkon zgjidhje kreative të problemeve (dhe një pompë biçikletash) – studiuesit arritën të ndezin bashkëpunimin pa vrarë bakteret ose bujtësin. Vëzhgimet e tyre ofrojnë një paraqitje të shkurtër të kushteve që bëjnë të mundur që e njëjta gjë të ndodhë në natyrën e egër mikrobike.
Qelizat madje u përshtatën me njëra-tjetrën më shpejt se sa pritej. “Për mua, kjo do të thotë që organizmat duan të jetojnë së bashku dhe simbioza është normë,” tha Vasilis Kokkorisnjë mikolog që studion biologjinë qelizore të simbiozës në Universitetin VU në Amsterdam dhe nuk ishte i përfshirë në studimin e ri. “Pra, ky është një lajm i madh, i madh për mua dhe për këtë botë.”
Përpjekjet e hershme që dështuan zbulojnë se shumica e lidhjeve të dashurisë celulare janë të pasuksesshme. Por duke kuptuar se si, pse dhe kur organizmat pranojnë endosimbiontë, studiuesit mund të kuptojnë më mirë momentet kyçe të evolucionit dhe gjithashtu të zhvillojnë potencialisht qeliza sintetike të krijuara me endosimbione të superfuqishme.
Përparimi i murit qelizor
Julia Vorholtnjë mikrobiolog në Institutin Federal Zviceran të Teknologjisë në Cyrih në Zvicër, ka kohë që është në mëdyshje rreth rrethanave të endosimbiozës. Studiuesit në këtë fushë teorizuan se sapo një bakter hyn fshehurazi në një qelizë pritëse, marrëdhënia midis infeksionit dhe harmonisë prishet. Nëse bakteri riprodhohet shumë shpejt, rrezikon të shterojë burimet e strehuesit dhe të shkaktojë një përgjigje imune, duke rezultuar në vdekjen e mysafirit, të pritësit ose të të dyjave. Nëse riprodhohet shumë ngadalë, nuk do të vendoset në qelizë. Vetëm në raste të rralla, menduan ata, bakteri arrin një shkallë riprodhimi Goldilocks. Më pas, për t’u bërë një endosimbiont i vërtetë, ai duhet të depërtojë në ciklin riprodhues të pritësit të tij për të udhëtuar në gjeneratën e ardhshme. Së fundi, gjenomi i strehuesit duhet përfundimisht të ndryshojë për të akomoduar bakterin – duke i lejuar të dy të evoluojnë si një njësi.
“Ata bëhen të varur nga njëri-tjetri,” tha Vorholt.
