Schimper, Mereschcowsky, Wallin en de Symbiogenese-theorie
In 1883 observeerde de Franse botanicus Andreas Franz Schimper (1856-1901) dat de deling van chloroplasten vergelijkbaar was met die van de vrij levende cyanobacteriën. Schimper zou later in een voetnoot voorstellen dat de symobiotische vereniging van organismen leidde tot de evolutie van groene planten. Hij was de eerste die de mogelijke endosymbiotische aard in deze cellen bestudeerde en beschreef.
Tijdens zijn onderzoek naar korstmossen formuleerde de Russische bioloog en botanicus Konstantin Mereschcowsky (1855-1921) de symbiogenese theorie. In 1905 opperde hij voor het eerst het idee van plastiden die ontstaan als endosymbionten, waarbij hij stelde dat symbiose de belangrijkste drijvende kracht achter de evolutie was. Mereshcowsky publiceerde zijn vondst van mitochondriën in zijn werk uit 1926, Symbiogenesis and the Origin of Species, in samenwerking met Ivan Wallin. Mereschocowky stelde voor dat kleinere en minder complexe cellen symbiotische relaties aangingen met grotere complexe cellen. Mereshcowsky geloofde dat veel grote complexe cellen zoals chloroplasten door dit proces evolueerden.
De Amerikaanse bioloog Ivan Emanuel Wallin (1883-1969) stelde, na bestudering van en werken met mitochondriën, voor dat van bacteriën afkomstige soorten hun oorsprong vinden in endosymbiose. Hij was de eerste die het idee opperde dat de eukaryote cel was samengesteld uit micro-organismen. Dit leidde tot de vorming van de Endosymbiotische Hypothese. Wallin publiceerde zijn bevindingen in zijn werk uit 1926, Symbiogenesis and the Origins of Species, samen met Mereschocowsky, waarin zij hun ideeën over symbiogenese formuleerden. Hun theorieën werden oorspronkelijk verworpen vanwege de veronderstelling dat mitochondriën en chloroplasten geen DNA bevatten. Dit werd echter bewezen in de jaren 1960, toen Hans Ris de theorie nieuw leven inblies.
In 1981 droeg Dr. Lynn Margulis bij aan de endosymbiose theorie met de publicatie van haar werk, Symbiosis in Cell Evolution. Haar onderzoek beweerde dat de oorsprong van mitochondria afzonderlijke organismen waren die oorspronkelijk een symbiotische relatie aangingen met eukaryote cellen via endosymbiose. Dit werd de primaire ondersteuning voor de endosymbiotische theorie, waardoor zij de leidende figuur werd achter de endosymbiotische hypothese.
Margulis argumenteerde in wezen tegen het idee van willekeurige mutatie, die werd aanvaard als de belangrijkste bron van genetische variatie bij soorten. In plaats daarvan dacht zij dat een symbiotische fusie een veel grotere rol speelde bij het ontstaan van nieuwe genomen en genetische diversiteit. Zij geloofde dat in plaats van mutaties, DNA in het cytoplasma van cellen afkomstig was van de genen van prokaryoten (bacteriën) die organellen waren geworden.
Dr. Lynn Margulis ging door met het bestuderen van de oorsprong van mitochondira en chloroplast in eukaryotische cellen gedurende haar tijd aan de Universiteit van Massachusetts Amherst. Zij ontdekte dat deze organellen ontstonden als prokaryotische endosymbionten die zich later in eukaryote cellen begonnen te manifesteren. Margulis toonde overtuigend onderzoeksbewijs aan dat mitochondriën evolueerden uit aërobe bacteriën, Proteobacteria genaamd, en chloroplasten evolueerden uit endosymbiotische cyanobacteriën. Haar onderzoek werd gepubliceerd in haar werk “Symbiosis in Cell Evolution” (1981).
Dr. Margulis stelde voor dat eukaryote flagella en cilia voortkwamen uit endosymbiotische spirocheten. Door het ontbreken van DNA en het feit dat zij geen enkele ultrastructurele gelijkenis vertonen met prokaryoten, is er niet genoeg bewijs om deze bewering te ondersteunen. Ook al is er geen DNA aanwezig, toch worden peroxisomen beschouwd als een gevolg van de oorsprong van endosymbiotische. De oorspronkelijke emdosymbionten werden trouwens door Christian de Dave zelf geprojecteerd.
Gezien Darwins idee van evolutie, meenden Margulis en Sagan: “Het leven heeft de wereld niet veroverd door strijd, maar door netwerken,” bijvoorbeeld door samenwerking, interactie en wederzijdse afhankelijkheid tussen levende organismen.
Dr. Margulis kreeg in 2000 de National Medal of Science uitgereikt door president Bill Clinton, voor haar geweldige werk aan de endosymbiotische hypothese. Zij was ook lid van de Russische Academie voor Natuurwetenschappen en van de Nationale Academie van Wetenschappen. E.O. Wilson noemde haar “een van de meest succesvolle synthetische denkers in de moderne biologie”. Haar werk heeft er aanzienlijk toe bijgedragen dat de studie van endosymbiose van een hypothese tot een theorie is uitgegroeid.