Hoppa direkt till innehållet
printicon
Huvudmenyn dold.
Publicerad: 01 jun, 2018

Han gör modeller av evolutionen

NYHET Matematikern Eric Libby är slagfärdig och har nära till skratt. Vi sitter och samtalar om matematisk biologi och smått filosofiska tankar i Icelabs soffhörna i Naturvetarhuset. Att komma till Umeå är en chans för honom att göra tvärvetenskaplig forskning om mikroskopiskt små organismer och samtidigt vara knuten till en matematisk institution.

Eric Libby kommer från Texas i USA.

– Det finns inte så många sådana här ställen i världen! Man brukar tycka att jag antingen är för biologisk eller för matematisk, men här på Icelab passar jag in, säger Eric Libby, som är från Texas och sedan två månader universitetslektor vid Umeå universitet.

Här i ett Umeå med arktisk kyla har han landat efter en åtta år lång akademisk resa som har tagit honom från uppväxtstaden Houston i Texas till doktorandstudier i Montreal, Canada, och postdoktortjänst i New Zeeland och i New Mexico.

– Människorna i Umeå är mycket välkomnande och det verkar vara en stad med många möjligheter. Jag tycker om kylan. Den är bra och karaktärsdanande. Det är fint att få se vinter – innan den försvinner från vår planet, skrattar han.

Eric Libbys forskning handlar om evolution av biologisk komplexitet, att förstå hur komplexa organismer och flercelliga organismer bildas från väldigt enkla encelliga organismer. Vi kan naturligtvis inte studera detta i naturen eftersom det hände för ungefär fem hundra miljoner år sedan och under en väldigt lång tidsperiod.

Men molekylärbiologer kan få glimtar av det som skett genom att framkalla evolution hos enkla encelliga organismer så att de formar mer komplexa organismer i laboratoriemiljö.

Många encelliga organismer är svårarbetade, men jäst är en bra modellorganism berättar Eric Libby. Med jästceller som experimentella system kan man ”leka evolution”. Ett sätt är att odla jästceller och sedan köra dem genom en centrifug upprepat antal gånger. Ju större och tyngre ”jästblobben” är, desto större är chansen att ”klara sig vidare” genom centrifugeringen. Det gör att jästen formerar multicellulärara organismer som liknar snöflingor. Dessa snöflingor evolverar en högre celldödstakt. Snöflingan splittras då till enskilda celler igen som snabbt reproducerar sig vidare.

Eric Libby försöker göra förutsägelser om hur evolutionen kan gå vidare i framtiden.

– Jag tar del av den här typen av experimentella data och formulerar matematiska modeller där jag försöker ta reda på om adaptionen och resultaten är unika för experimentet eller om kunskapen gäller generellt och kan skalas upp för att ge större förståelse för högre organismers utveckling. Jag försöker också göra förutsägelser om hur evolutionen kan gå vidare i framtiden.

Att förstå uppkomsten av multicellulära organismer är inte bara ett grävande i dåtid utan också en upptäcktsfärd i vilka kollektiva enheter som kan formas från individer. Till exempel studerar Eric Libby mikroorganism-samhällen inom industrin, där bakterier används för att producera exempelvis biobränsle. I slammet kan flera olika arter leva sida vid sida och fortplanta sig som en enhet.

–Det samma gäller lavar som består av två arter – en alg och en svamp – som samexisterar under hela livscykeln. Ska man egentligen definiera en lav som en egen organism?

I naturen är det inte allt eller inget. Det finns ett spektrum, där en del arter samexisterar och där faktiskt de flesta arter befinner sig någonstans mitt emellan en encellig och flercellig existens.

– Slemsvampen är ett intressant exempel. Den är encellig så länge det finns mat i närheten såsom när den växer på renlort. När näringen börjar ta slut aggregerar slemsvampen till en flercellig krabat som reser sig ovan renlorten, fäster till en insekt och transporterar sig med hjälp av insekten till annan födoplats. Här skingrar sig cellerna och slemsvampen blir encellig igen. Det är fascinerande!

Men det är inte heller så att komplext liv enbart hör ihop med flercellighet. Även encelliga bakterier kan vara komplexa, till exempel genom att skifta egenskaper eller ändra form beroende på miljö.

– Jag har reflekterat mycket över de olika slags extrema livsformer som vi hittar bland till synes enkla mikroskopiska organismer. De lever och frodas i tuffa ogästvänliga livsmiljöer där det kan vara kallt, mörkt, syrefattigt och svavelrikt. Miljöerna liknar dem vi förmodar fanns på jorden under tidigare utvecklingsskeden. Jag tror att den typen av studier kan bidra till förståelse om hur liv uppstod här och på andra ställen i universum.

Vad har du lärt dig så här långt?

– Jag har lärt mig att det är mycket enkelt att evolvera fram flercelliga organismer. Att förstå livets komplexitet är en helt annan femma och att prata om avgränsningar av vad en organism är blir allt svårare ju djupare man dyker ner i ämnet. Men varför skulle naturen agera på ett sätt som vi förstår?

Eric Libby trivs på Icelab, här i samtal med en kollega.

Snabba fakta:

Namn: Eric Libby
Familj: sambo, barn och hund
Om Umeå: annorlunda på ett bra sätt
Drömmer om: en egen trädgård
Hobbys: laga mat, fotboll, judo, dykning och vandring
Oanad talang: hejare på att göra självmål
På nattygsbordet: Har inget sängbord ännu – behöver åka på IKEA

Redaktör: Ingrid Söderbergh