De afwijkende theorie waarop ik kan bogen gaat over het ontstaan van mitochondriën. De dominante theorie sinds de late jaren zestig is dat mitochondriën zijn ontstaan uit symbionten, dat wil zeggen twee in symbiose voorkomende levensvormen. De voorloper van het mitochondrion, die het karakter moet hebben gehad van een bacterie, zou hebben gehuisd in een voorloper van de huidige archaea (eveneens cellen zonder celkern of prokaryoten). Deze theorie staat bekend als de endosymbiont-theorie over het ontstaan van mitochondriën.


In de vroege jaren zeventig hebben twee andere onderzoekers (Raff en Mahler) en ik onafhankelijk van elkaar in de wetenschappelijke vakpers de hypothese geformuleerd dat mitochondriën geen symbiotische oorsprong hebben, maar dat de evolutionaire voorzaat van het huidige mitochondriale DNA reeds aanwezig was in de prokaryote voorloper van de eukaryote cel. Via een proces van verdubbeling van genen en afzondering onder selectiedruk is het proto-mitochondriale DNA volgens deze hypothese in het mitochondrion beland.

De afgelopen twintig jaar verschijnen regelmatig artikelen in de vakpers met waarnemingen die niet of niet goed stroken met de endosymbiont-hypothese. Zo is er nooit een geval gezien van een bacterie die huist in een prokaryoot van het type archaea. Dus zouden we moeten aannemen dat de voorlopers van de archaea het vermogen moeten hebben gehad om bacteriën op te slokken, maar dat dit vermogen is verdwenen zonder een spoor onder de archaea achter te laten.
Ook is gevonden dat de genen voor bacterieachtige eiwitten die deel uitmaken van mitochondriën (het zogenaamde Heat shock protein 60 en Hsp 70) meestal niet in het mitochondrion zitten maar in de celkern. Dat zou betekenen dat deze genen, die oorspronkelijk in de bacteriële voorloper zaten van het mitochondrion, vanuit het mitochondrion naar de celkern zijn geëxporteerd waardoor het nu nodig is dat de eiwitten weer in het mitochondrion worden geïmporteerd. Ook kloppen de stambomen die op basis van de endosymbiont-theorie worden verwacht en de stambomen die men op basis van de basevolgorden in de verschillende mitochondriale genen verwacht niet met elkaar.

Ondanks deze niet of niet goed verklaarbare gegevens, heb ik de laatste twintig jaar geen onderzoeker gezien die bekijkt of een niet-symbiotische oorsprong geen betere verklaring voor de waarnemingen geeft.

Lucas Reijnders
Hoogleraar milieukunde
Universiteit van Amsterdam