Verjetno še niste slišali za Carla Woeseja, ki velja za najpomembnejšega biologa dvajsetega stoletja. Leta 1977 je ugotovil, da eno izmed tedaj uveljavljenih temeljnih načel biologije ne drži. Do takrat so bili znanstveniki namreč prepričani, da lahko vsa živa bitja na Zemlji na osnovi strukture njihovih celic razdelijo v dve skupini: evkarionte (živali, rastline, glive) in prokarionte (bakterije). Nato je Woese pokazal, da so določena živa bitja, ki so jih do tedaj uvrščali med bakterije, tako drugačna od bakterij in evkariontov, da moramo zanje ustvariti novo skupino, ki jo je poimenoval arheje.
Kaj so arheje?
Arheje so enocelični mikroorganizmi, ki v premeru večinoma merijo od ene tisočinke do ene stotinke milimetra in nimajo celičnih organelov. Zanje sta značilni unikatna celična membrana ter specifične presnovne poti, ki jih pri drugih živih bitjih ne najdemo. Zaradi njihovega videza so jih dolgo zmotno uvrščali med bakterije (prvotno so jih celo poimenovali arhebakterije), vendar so si glede na način podvajanja DNK in nastanek proteinov bolj sorodne z evkarionti.
Za arheje so sprva mislili, da obstajajo samo v okoljih z ekstremnimi razmerami, kot so termalni vrelci ali zelo slana jezera. Pozneje se je izkazalo, da so arheje velika in raznolika skupina organizmov, ki jih najdemo v zemlji in oceanih ter celo v človeškem telesu.
Nova veja drevesa življenja
Woese je s pomočjo zapletenih molekularnih analiz ugotovil, da se z genetskega vidika arheje močno razlikujejo od bakterij in so glede na strukturo genoma celo bolj podobne evkariontom. Razmišljal je, da filogenetsko drevo življenja, ki je imelo do tedaj samo dve veji, evkarionte in prokarionte, ni ustrezno.
Na osnovi svojih ugotovitev je narisal novo taksonomsko drevo, ki je vsebovalo tri veje: bakterije, evkarionte in arheje. Znanstvena skupnost je njegovo idejo sprva ogorčeno zavrnila, Woese s sodelavci pa je dobil veliko dobronamernih klicev uveljavljenih raziskovalcev, naj ta znanstveni članek umakne. Woese je vseeno ostal neomajen in trajalo je približno 15 let, da so strokovnjaki na osnovi dodatnih raziskav sprejeli Woesejevo taksonomsko drevo.
Biologija ga sprva ni zanimala
Woese je le stežka prepričal znanstveno skupnost biologov in mikrobiologov, da je njegova teorija pravilna, k čemur je morda prispevalo tudi dejstvo, da je bil Woese po izobrazbi matematik in fizik. Bil je mnenja, da ga živali in rastline z znanstvenega vidika prav nič ne zanimajo, dokler mu profesor za fiziko ni svetoval naj premisli o študiju biofizike na Univerzi Yale. Takrat je področje “biofizike” zaobjemalo to, kar danes imenujemo molekularna biologija. Woese je njegovemu nasvetu sledil in najprej doktoriral iz virologije, nato pa se je v nadaljevanju kariere posvetil raziskovanju bakterij ter arhej.
Svojeglavi raziskovalec je bil po načinu komunikacije zelo neposreden, zaradi česar ni bil vedno najbolj priljubljen, vendar je med svojimi sodelavci veljal za dobrega šefa in navdihujočega mentorja. Bil je izrazit teoretik, ki ni maral predavati, ampak je svoj čas je raje posvetil razmišljanju o tem, kako in iz česa se je razvilo kompleksno življenje. Leta 1964 se je pridružil oddelku za mikrobiologijo Univerze v Illinoisu, kjer je deloval do konca svoje kariere in tam danes najdemo tudi po njem poimenovan inštitut.
Literatura
- Caetano-Anolles Gustavo in Kim Kyung Mo, 2014. The origin and evolution of the archaeal domain. Archaea, 2014: 915828.
- Quammen David, 2018. The scientist who scrambled Darwin’s tree of life. New York Times Magazine, https://www.nytimes.com/2018/08/13/magazine/evolution-gene-microbiology.html .
- Morell Virginia, 1997. Microbial Biology: Microbiology’s Scarred Revolutionary. Science, 276(5313), 699–702.
- Brasen Christopher in sod., 2014. Carbohydrate metabolism in Archaea: Current insights into unusual enzymes and pathways and their regulation. Microbiology and Molecular biology Reviews, 78(1):89-175.
- Gribaldo Simonetta in Brochier-Armanet Celine, 2006. The origin and evolution of Archaea: a state of the art. Philosophical Transactions B The Royal Society Publishing, 361(1470): 1007-1022.
- Spang Anja in Etterma Thijs J.G., 2015. Microbial diversity: the tree of life comes of age. Nature Microbiology, 1(5).
- Woese Carl R. in sod., 1990. Towards a natural system of organisms: Proposal for the domains Archaea, Bacteria and Eucarya. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 87: 4576-4579.
- Nair Prashant, 2012. Woese and Fox: Life, rearranged. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 109(4): 1019-1021.
- Childs Martin, 2013. Professor Carl Woese: Scientist whose work revealed the »third domain« of life. Independent, https://www.independent.co.uk/news/obituaries/professor-carl-woese-scientist-whose-work-revealed-the-third-domain-of-life-8521514.html.
