To livsformer, der lever sammen, hjalp med at udløse udviklingen i alt komplekst liv. Ved at lære at værdsætte denne proces mere fuldstændigt, kan vi muligvis også udnytte den for at helbrede vores planet
I de første 2 milliarder år af livet på jorden blev vores planet domineret af enkeltcellede bakterier og deres kusiner, Archaea. Det var slimeball -jord, og det ville have været på den måde, var det ikke for den eneste vigtigste fusion og erhvervelse i vores planets historie.
Denne historie er en del af vores koncepter specielle, hvor vi afslører, hvordan eksperter tænker på nogle af de mest sindssygende ideer inden for videnskab. Læs mere her
En af disse archaeal celler indhyllede en bakteriecelle, og på en eller anden måde overlevede bakterien. Begge celler blev gengivet sammen, og med tiden blev den opviklede bakterie mitokondrionen, en lille struktur, der fungerede som et kraftcenter for den primitive celle.
Nick Lane på University College London har vist, at mitokondrier gjorde det muligt for disse celler at udtrykke en bemærkelsesværdig 200.000 gange flere gener, hvilket gør dem i stand til at vokse og producere uendelige former. Den nye kombination blev den komplekse eukaryotiske celle, som i sidste ende gav anledning til næsten enhver levende ting, du kan se uden et mikroskop, inklusive os.
Symbiose er grunden til, at vi er her. Og det opretholder os stadig nu. Over 80 procent af jordplantearterne danner symbiotiske forhold til mycorrhizal svampe, hvor svampen leverer næringsstoffer og planten leverer mad til svampen. Uden dette forhold ville vi ikke have ilt at trække vejret. Selve jorden blev dannet af symbiose mellem svampe, bakterier og planter, som ikke engang havde rødder, da de først flyttede på land fra verdenshavene, for ca. 500 millioner år siden.
Når de fleste af os hører ordet “symbiose”, tænker vi sandsynligvis på livsformer “at leve sammen”, hvilket bogstaveligt talt er det, som ordets græske rod betyder. Det er en klovnefisk, der ligger i en anemon. Eller et korallrev og det spektakulære udvalg af liv, den støtter. Eller lav, som er en intim forening af organismer fra to eller endda tre separate livets kongeriger. Med andre ord, symbiose har positive vibber, og vi antager, at det betyder et eller andet harmonisk, gensidigt fordelagtigt arrangement.
Det er dog bedre at tænke på symbiotiske forhold som at spænde et kontinuum, fra direkte parasitisme i den ene ende til gensidighed på den anden, siger Katie Field på University of Sheffield, UK. Og tro ikke, at selv gensidighed er uselvisk: Partnere giver normalt kun for at modtage noget senere.
For at se, hvordan dette kontinuum fungerer, skal du bare se på mangfoldigheden af måder, hvorpå orkideer demonstrerer det. Orkidefrø er små, der næsten ikke indeholder ressourcer, så for at spire, skal disse planter altid parasitisere mycorrhizal svampe i jorden, hvorfra de stjæler sukker og næringsstoffer. Senere, når de har vokset blade, begynder nogle arter at betale svampene tilbage, og det begynder at være et gensidigt forhold.
Men så er der tilfælde, hvor ældre orkideer leverer mad til unge orkideer. Og der er stadig andre arter af orkidé, der aldrig udvikler grønne blade og forbliver parasitære hele deres liv. ”Du har hele denne cyklus af forskellige faser af symbiotisk funktion,” siger Field.
Der er endnu en vigtig og praktisk måde at tænke på symbiose på: som en nøgle til at låse op for vores fremtid. Bælgplanter såsom pulser, bønner og linser bruger symbiotiske bakterier til at fremstille deres egen gødning fra nitrogenet i luften. Det nylige arbejde indikerer, at planternes metode til at gøre dette var tilpasset fra allerede eksisterende cellulære maskiner.
Dette betyder, at det burde være muligt at konstruere andre afgrøder – især korn som hvede og majs, som bidrager med halvdelen af alle de kalorier, folk spiser – for at fremstille deres egen gødning, siger Giles Oldoyd ved Crop Science Center ved University of Cambridge. Træk det af, og vi kunne enormt skære den mængde gødning, vi hælder på marker.
Oldroyd, der kører feltforsøg med afgrøder modificeret for at øge deres symbiotiske kræfter, siger, at hans mission er at slippe af med kemisk gødning i landbruget. ”Jeg er superoptimistisk, at vi kommer dertil,” siger han.