Schimper, Mereschcowsky, Wallin et la théorie de la symbiogenèse
En 1883, le botaniste français Andreas Franz Schimper (1856-1901) observe que la division des chloroplastes est similaire à celle des cyanobactéries libres. Schimper proposera plus tard dans une note de bas de page que l’union symobiotique des organismes a conduit à l’évolution des plantes vertes. Il fut le premier à étudier et à décrire la nature endosymbiotique potentielle dans ces cellules.
Alors qu’il menait des recherches sur le lichen, le biologiste et botaniste russe Konstantin Mereschcowsky (1855-1921) a formulé la théorie de la symbiogenèse. En 1905, il a suggéré pour la première fois l’idée que les plastides étaient originaires d’endosymbiontes, ce qui soutenait que la symbiose était le principal moteur de l’évolution. Mereshcowsky a publié sa découverte des mitochondries dans son ouvrage de 1926, Symbiogenesis and the Origin of Species, en collaboration avec Ivan Wallin. Mereschocowky a proposé que des cellules plus petites et moins complexes forment des relations symbiotiques avec des cellules complexes plus grandes. Mereshcowsky pensait que de nombreuses grandes cellules complexes comme les chloroplastes ont évolué par ce processus.
Le biologiste américain Ivan Emanuel Wallin (1883-1969) a proposé, après avoir étudié et travaillé sur les mitochondries, que les espèces dérivées des bactéries ont des origines dans l’endosymbiose. Il a été le premier à suggérer l’idée que la cellule eucaryote était composée de micro-organismes. Cela a conduit à la formation de l’hypothèse de l’endosymbiose. Wallin a publié ses conclusions dans son ouvrage de 1926, Symbiogenesis and the Origins of Species, aux côtés de Mereschocowsky, où ils ont formulé leurs idées sur la symbiogenèse. Leurs théories ont été rejetées à l’origine en raison de l’hypothèse selon laquelle les mitochondries et les chloroplastes ne contenaient pas d’ADN. Cependant, cela s’est avéré faux au cours des années 1960, lorsque Hans Ris a relancé la théorie.
En 1981, le Dr Lynn Margulis a contribué à la théorie de l’endosymbiose avec la publication de son ouvrage, Symbiosis in Cell Evolution. Ses recherches ont affirmé que l’origine des mitochondries étaient des organismes distincts qui sont entrés à l’origine dans une relation symbiotique avec les cellules eucaryotes par endosymbiose. Cela est devenu le principal soutien de la théorie endosymbiotique, ce qui l’a amenée à devenir la figure de proue derrière l’hypothèse endosymbiotique.
Margulis a essentiellement argumenté contre l’idée de la mutation aléatoire, qui était acceptée comme la principale source de variation génétique avec les espèces. Elle pensait plutôt qu’une fusion symbiotique jouait un rôle beaucoup plus important dans la création de nouveaux génomes et de la diversité génétique. Elle pensait qu’au lieu de mutations, l’ADN dans le cytoplasme des cellules provenait des gènes de procaryotes(bactéries) qui étaient devenus des organites.
Le Dr Lynn Margulis a continué à étudier les origines des mitochondries et du chloroplaste dans les cellules eucaryotes pendant son séjour à l’université du Massachusetts Amherst. Elle a découvert que ces organites provenaient d’endosymbiontes procaryotes qui ont ensuite commencé à se manifester dans les cellules eucaryotes. Margulis a démontré de manière convaincante que les mitochondries ont évolué à partir de bactéries aérobies appelées protéobactéries, et que les chloroplastes ont évolué à partir de cyanobactéries endosymbiotiques. Ses recherches ont été publiées dans son ouvrage « Symbiosis in Cell Evolution » (1981).
Le Dr Margulis a proposé que les flagelles et les cils eucaryotes proviennent de spirochètes endosymbiotiques. En raison de l’absence d’ADN et du fait qu’ils ne présentent aucune similitude ultrastructurale avec les procaryotes, il n’y a pas suffisamment de preuves pour soutenir cette affirmation. Même si l’ADN n’est pas présent, les peroxysomes sont considérés comme une conséquence de l’origine endosymbiotique. En fait, les emdosymbiontes originaux ont été projetés par Christian de Dave lui-même.
Considérant l’idée d’évolution de Darwin, Margulis et Sagan ont estimé que » la vie n’a pas pris le dessus sur le globe en se battant, mais en se mettant en réseau « , par exemple, par la coopération, l’interaction et la dépendance mutuelle entre les organismes vivants.
Le Dr Margulis s’est vu décerner la Médaille nationale de la science par le président Bill Clinton en 2000, pour son travail étonnant sur l’hypothèse endosymbiotique. Elle était également membre de l’Académie russe des sciences naturelles et de l’Académie nationale des sciences. E.O. Wilson l’a qualifiée de « l’un des penseurs synthétiques les plus brillants de la biologie moderne ». Ses travaux ont considérablement contribué à faire passer l’étude de l’endosymbiose du stade d’hypothèse à celui de théorie.