Hvor langt kan naturen strække individualitet?

How Far Can Nature Stretch Individuality?

Når mennesker dør, dør hele vores kroppe sammen med os. Hjertet holder op med at pumpe; tarmen holder op med at fordøje; hver celle, der bærer en persons genetiske plan, forsvinder til sidst, indtil deres molekylære signatur er uddød. Dette er menneskers forbandelse – i virkeligheden de fleste dyr’-Multicellulær makeup: Cellerne i vores kroppe er så specialiserede, så indbyrdes afhængige, at deres skæbner bliver surret sammen selv i døden.

Multicellularitet behøver dog ikke at manifestere sig på denne måde. Bare et hop, spring og et hop over fra os på livets træ er det choanoflagellater— små hav- og ferskvandsvæsner, der er omtrent på størrelse med gær. Choanoflagellater optræder almindeligvis som enkeltceller med en lang, piskende hale, et løgformet hoved og en rynket krave, der ligner min kollega Ed Yong har mindeværdigt beskrevet det, “en sperm iført en nederdel.” Men under de rette betingelser kan choanoflagellater også blomstre til mangecellede kroppe og samle individuelle celler til enkelte enheder, der med en vis skelen og fantasi har mærkelige ligheder med dyrs kroppe. Deres kroppe, ligesom vores, er normalt genetisk identiske hele vejen igennem; deres kroppe, ligesom vores, kan bøje og bøje, som om de består af muskler i bevægelse. Deres kroppe, ligesom vores, kan endda rummer små grupper af bakterier som kan hjælpe dem med at overleve.

Når de blæses fra hinanden eller skæres i skiver, bløder choanoflagellate-kroppe ikke eller falder sammen til kødfulde stykker, som vores gør. De opdeles tilbage i enkelte celler, som hver nu er fri til at vandre væk fra sine tidligere landsmænd og gå af sted på egen hånd. Der er ingen teoretisk grænse for denne modstandsdygtighed, sagde eksperter til mig: Hvis et rovdyr skulle forbruge 99 procent af en choano-koalition, kunne de resterende celler bestå – det omtrentlige svar på en enkelt menneskelig finger, tilbage fra en eksplosion, der kravlede væk for at starte eksistens på ny.

I en enkelt levetid kan et choanoflagellat “fuldstændigt ændre sin måde at interagere med miljøet på, på virkelig fundamentale måder,” siger Nicole King, en choanoflagellate-biolog ved UC Berkeley. Det kan flytte sine midler til væren i denne verden. Denne fleksible form for multicellularitet er ikke en, som dyreslægten holdt, men dens eksistens kunne alligevel afsløre meget om vores oprindelse. Studiet af disse små skabninger har hjulpet med at omforme, hvordan mennesker opfatter komplekse kroppe, selv hvad det vil sige at være en individuel-en forestilling, der bliver udfordret, hver gang en celle med succes adskiller sig fra den krop, den engang tilhørte.

For enhver skabning, der kan klare det, kommer styring af multicellularitet med åbenlyse fordele. Større kroppe bevæger sig hurtigere, bruger næringsstoffer mere effektivt og modstår lettere livets stressfaktorer; de er hårdere for rovdyr at sluge og bedre til at jage bytte. I løbet af evolutionen har multicellularitet vist sig at være en sådan velsignelse, at det menes at have opstået op til 25 separate gange— måske mere — i løbet af de sidste 800 millioner år eller deromkring, affødt af nutidens fauna, flora, svampe og mere i alle deres vilde og vidunderlige former. Men de moderne medlemmer af dyreslægten – millioner og atter millioner af arter af dem, der flyver og flyver og spurter og svømmer og vrider sig og kravler – kan alle spore deres oprindelse til en enestående uni-til-multi kontakt. “Alle er enige om, at multicellularitet hos dyr udviklede sig én gang,” siger Pawel Burkhardt, en neurobiolog ved Universitetet i Bergen i Norge.

Hvordan vores forfædre fik det til, er dog stadig et stort mysterium. Choanoflagellater giver et afgørende fingerpeg. Væsenerne anses i vid udstrækning for at være de nærmeste nulevende encellede slægtninge til dyr: en søsterkvist på livets træ, der voksede op ved siden af ​​vores. Den positionering gør choanoflagellater til et af de bedste moderne glimt af den gren, hvorfra dyreslægten engang udsprang, siger Flora Rutaganira, biolog ved Stanford University.

Mere end 100 arter af choanoflagellater er indtil videre blevet identificeret af forskere. Så vidt eksperter kan fortælle, er væsnerne ret tilfredse med at forblive på egen hånd under mange omstændigheder. I deres standard encellede tilstand bruger de deres dage på at svømme og græsse på bakterier; når det er tid til at gøre mere ud af sig selv, skal de enkelte choanos fordobles i størrelse, og derefter dele dem rent i to. Nogle gange beslutter choanos dog, at et ensomt liv ikke er nok. I stedet for at adskilles fuldstændigt efter deling, forbliver nyfødte celler, der måske engang havde bugtet sig, bundet sammen. I arten Salpingoeca rosetta, selv cellernes indre kan forbindeslidt som en navlestreng mellem forældre og barn, der aldrig bliver helt klippet.

Ved at gentage denne proces kan choanoflagellate kolonier svulme at indeholde snesevis, endda hundredvis, af celler, fortalte King mig, og antage et menageri af former. Som Thibaut Brunet, biolog ved Pasteur-instituttet i Paris, har fundet ud af, at nogle, som den akrobatiske Choanoeca flexakan samle ind i kopformede kolonier når de udsættes for rigeligt lys; et dyk ud i mørket får i mellemtiden grupperne til at vende om, så deres vrikkede ender vender udad i stedet for ind, en form, der gør det lettere for koteriet at svømme. Andre arter, bl.a S. rosetta, blomst ind i klumpede rosetter der giver dem deres navn, når de er i nærværelse af visse typer bakterier. Tag et forsigtigt blik på nogle af disse kuglelignende kolonier, fortalte King mig, og de ser måske en nuance bekendt ud: Groft, tematisk ser de næsten ud som dyreembryoner, der ballonerer udad i kroppe, klar til at blive født.

Choanoflagellate-kolonier er ikke rigtig bygget til at holde. I laboratoriet kan videnskabsmænd sprede kolonier ved at ryste dem eller sulte dem, endda presse dem gennem et trangt rum. Det, der engang var en krop, “opløses bare” i dens cellulære komponenter, fortalte Burkhardt mig, som om den aldrig var hel. Denne omskiftning er en uhyggelig evne og en kraftfuld. Så store som store kroppe kan være, er de også besværlige, især når mad bliver knap. Enkeltceller er lettere at mætte med begrænsede næringsstoffer og formere sig hurtigere; de er mere tilpasningsdygtige til skiftende forhold, fordi de ikke behøver at vente på, at snesevis af deres kammerater “kommer til konsensus,” fortalte Rutaganira mig. Jordens masseudryddelse har uforholdsmæssigt påvirket store dyr, mens de har skånet de hurtige og små, siger Pedro Márquez-Zacarías, en evolutionær biolog ved Santa Fe Institute.

Sådanne fleksible strategier kan være en mærkelig måde at tænke på multicellularitet på, i det mindste for mennesker, hvis forestillinger går ud på vores egen krops træk: stabile, samafhængige, sammensat af celler, der kun kan overleve, hvis de er en del af en større helhed . Det var sådan, King først opfattede konceptet, da hun startede sit laboratorium for mere end ti år siden. Men nu, “Jeg har set, at multicellularitet eksisterer langs et kontinuum,” fortalte hun mig. Samarbejde kan manifestere sig på en lang række måder, fra forbigående tilknytninger – cellulær smalltalk – til permanent gensidig tillid.

Mennesker har tidligere fået udfordret deres forestillinger om uafhængighed. Supersociale væsner som bier og nøgne muldvarperotter lever for eksempel i så tætte familiesamfund, at de kun kan fungere som et kollektiv; dyrenes tarme rummer travle samfund af mikrober, der udvikler sig sammen med deres værter. (Tilfældigt, eller ikke så tilfældigt, synes visse choanos også at være i stand til huser et skræddersyet mikrobiom, mens det er i koloniform, som et hold nu ledet af UC Berkeleys Alain Garcia de las Bayonas har fundet.) Det er ikke usædvanligt at vende mange ind i en. Men choanos er blandt de skabninger, der vender den fortælling og udspørger de verdener, der eksisterer inden for os. Når de er i kolonier, er de lavet af individer op af enkeltpersoner; når de fragmenterer, laver de mange ud af én. Choanoflagellates’ definition af selv “kan eksistere på flere stablingsniveauer, ligesom russiske dukker,” siger María Rebolleda-Gómez, biolog ved UC Irvine. Så længe naturlig udvælgelse og evolution kan virke på en enhed – en gruppe, et væsen, en celle, et gen – er der uden tvivl et individ, der lurer indeni.

Til sammenligning kan menneskers obligatoriske multicellularitet føles streng og kvælende. Men det burde vi nok ikke være også jaloux. Et væsen, der “havde en masse celler, der kunne beslutte at gå væk af sig selv til enhver tid, ville have en masse problemer,” siger Iñaki Ruiz-Trillo, biolog ved den catalanske institution for forskning og avancerede studier i Spanien – en en slags gyserfilm undervejs. Det er sådan set, hvad der sker med kræft, hvor celler begynder at håne deres kolleger, fortalte Márquez-Zacarías mig. Det er mikroskopisk forræderi, et brud på den implicitte flercellede pagt: Individuelle celler genvinder den form for autonomi, de engang mistede.

Menneskelig flercellethed fungerer bedst, når den opretholdes af utallige handlinger af samfundsmæssigt gode: den gentagne sammenkomst af celler. Hver af vores celler har gjort det ultimative offer – af sin egen uafhængighed og i de fleste tilfælde chancen for at reproducere. Men oprør forekommer. Samarbejde, selv inden for individer, hænger i en tråd: en våbenhvile, der til enhver tid kan brydes. Selv en engang samarbejdsvillig choanoflagellat vil nægte at gå ned med sit skib.

Posten Hvor langt kan naturen strække individualitet? dukkede op først Atlanterhavet.

Loading...