Versi asli cerita ini muncul di Majalah Quanta. Jauh dari menjadi operator solo, sebagian besar mikroba sel tunggal berada dalam hubungan kompleks. Di lautan, tanah, dan usus Anda, mereka mungkin bertarung dan saling makan, bertukar DNA, bersaing untuk nutrisi, atau makan satu sama lain. Terkadang mereka bahkan lebih intim: Satu sel mungkin meluncur ke dalam yang lain dan membuatnya nyaman. Jika kondisinya tepat, ia mungkin tinggal dan disambut, memicu hubungan yang bisa bertahan selama generasi – atau miliaran tahun. Fenomena satu sel hidup di dalam yang lain, yang disebut endosimbiosis, telah memicu evolusi kehidupan kompleks. Contoh endosimbiosis ada di mana-mana. Mitokondria, pabrik energi di sel Anda, dulunya adalah bakteri yang hidup bebas. Tanaman fotosintesis berutang gulanya dari kloroplas, yang juga awalnya adalah organisme independen. Banyak serangga mendapatkan nutrisi penting dari bakteri yang hidup di dalam mereka. Dan tahun lalu para peneliti menemukan “nitroplast,” sejenis endosimbiont yang membantu beberapa alga memproses nitrogen. Banyak kehidupan bergantung pada hubungan endosimbiosis, tetapi ilmuwan telah kesulitan memahami bagaimana hal itu terjadi. Bagaimana sel internal dapat menghindari pencernaan? Bagaimana ia belajar untuk berkembang biak di dalam inangnya? Apa yang membuat penggabungan acak dua organisme independen menjadi kemitraan yang stabil, langgeng? Sekarang, untuk pertama kalinya, para peneliti telah menyaksikan koreografi pembukaan tarian mikroskopis ini dengan menginduksi endosimbiosis di laboratorium. Setelah menyuntikkan bakteri ke dalam jamur – sebuah proses yang membutuhkan pemecahan masalah kreatif (dan pompa sepeda) – para peneliti berhasil memicu kerjasama tanpa membunuh bakteri atau inangnya. Pengamatan mereka memberikan gambaran tentang kondisi yang membuat hal yang sama bisa terjadi di alam mikroba. Sel-sel bahkan menyesuaikan diri satu sama lain lebih cepat dari yang diantisipasi. “Bagi saya, ini berarti bahwa organisme benar-benar ingin hidup bersama, dan simbiosis adalah norma,” kata Vasilis Kokkoris, seorang mikolog yang mempelajari biologi sel simbiosis di Universitas VU di Amsterdam dan tidak terlibat dalam studi baru itu. “Jadi itu berita besar bagi saya dan bagi dunia ini.” Upaya awal yang gagal mengungkapkan bahwa sebagian besar kisah cinta seluler tidak berhasil. Tetapi dengan memahami bagaimana, mengapa, dan kapan organisme menerima endosimbiont, para peneliti dapat lebih memahami momen kunci dalam evolusi, dan juga potensialnya mengembangkan sel sintetis yang dirancang dengan endosimbiont superpowered. Penemuan Tembok Seluler Revolusioner Julia Vorholt, seorang mikrobiolog di Institut Teknologi Federal Swiss Zurich di Swiss, telah lama bingung dengan keadaan endosimbiosis. Para peneliti di bidang itu berteori bahwa begitu seorang bakteri menyusup ke dalam sel inang, hubungan itu tergantung antara infeksi dan harmoni. Jika bakteri berkembang biak terlalu cepat, ia berisiko habis sumber daya inang dan memicu respons kekebalan, yang mengakibatkan kematian tamu, inang, atau keduanya. Jika ia berkembang biak terlalu lambat, ia tidak akan menetap di sel. Hanya dalam kasus langka, mereka pikir, bakteri mencapai tingkat reproduksi Goldilocks. Kemudian, untuk menjadi endosimbiont sejati, ia harus menyusup ke dalam siklus reproduksi inangnya untuk naik ke generasi berikutnya. Akhirnya, genom inang harus bermutasi untuk menyesuaikan bakteri – memungkinkan keduanya berevolusi sebagai satu unit. “Mereka menjadi kecanduan satu sama lain,” kata Vorholt.
