(Voyage)² - Étape 4 : Eucaryotes / Pluricellulaires

Vers l'étape précédente : LUCA / Photosynthèse

Km 0 sur 15,7 : Formation de la Terre (4 500 Ma)

Km 2,5 sur 15,7 : Premiers êtres vivants (3 800 Ma)

Km 3,5 sur 15,7 : LUCA, la photosynthèse (3 500 Ma)

Km 8,5 sur 15,7 : eucaryotes et organismes pluricellulaires (2 100 millions d'années)

Humains et autres animaux, plantes et champignons : tout cela est plein de noyaux ! 

C'est encore la saison des champignons : pas évident d'imaginer, à leur dégustation, qu'ils sont remplis de noyaux. Idem pour tous les animaux. Vous n'avez pourtant pas eu à cracher quoi que ce soit lorsque vous avez mangé votre dernière côtelette. Ces noyaux là sont invisibles à nos yeux, cachés dans chaque cellule des organismes eucaryotes (animaux+plantes+champignons). 

Des noyaux dans les cellules

En effet, les premiers êtres vivants sont dits procaryotes : pas de noyau dans les cellules. Ce sont les bactéries et les archées, unicellulaires. Pendant 1 700 millions d'années (de - 3 800 à - 2 100 Ma), les procaryotes sont seuls dans le monde des vivants. Puis ce monde de microbes se diversifie  dans une voie inédite : la cellule eucaryote et son noyau. 

A l'origine, probablement une symbiose entre différents ancêtres procaryotes. Imaginons que la rencontre entre un aigle et un lion puisse donner lieu à une descendance nouvelle. Courants chez les microbes, ces échanges génétiques directs (jusqu'à la fusion parfois) entre espèces et indépendants de la reproduction n'existent plus chez la plupart des eucaryotes. Tous les êtres vivants issus de cette évolution sont donc des chimères. Une fois encore, c'est une association "gagnant-gagnant" qui impacte l'évolution des espèces. Et donc tous les animaux, humains notamment, qui doivent leur origine à la fusion de quelques espèces de microbes ! 

C'est désormais un réseau qui représente l'origine du vivant. De la rencontre "durable" de microbes, issus des archées et des bactéries, émerge une troisième voie, celle des eucaryotes.  

Les premiers eucaryotes sont unicellulaires mais les premiers pluricellulaires leur sont quasiment contemporains. Si certains eucaryotes actuels sont unicellulaires, la plupart des espèces décrites sont composées de plusieurs cellules. Un corps humain adulte est constitué de milliards de cellules, de plus de 200 types différents (globules, plaquettes, neurones, ovule, spermatozoïdes, etc...). Pourtant, pour tous les animaux (eucaryotes pluricellulaires mobiles), tout a démarré, quelques courts instants, par une cellule unique, puis 2 ; 4 ; 8 ; etc. cellules toutes identiques. La spécialisation cellulaire émerge assez rapidement : en fonction de leur environnement, les cellules donnent naissance à d'autres cellules différentes. Rappelons également que le corps des animaux est systématiquement accompagné de son cortège de bactéries, des milliers d'espèces différentes par individu. 

Et l'on comprend mieux l'influence de l'environnement cellulaire lors du développement embryonnaire. Le rôle des bactéries et virus dans l'évolution des espèces est documenté sous diverses stratégies de co-évolution. 

Des Hommes et des microbes

 Depuis 20 ans, l'amélioration des observations et les connaissances issues des biotechnologies, cellules souches et reprogrammation cellulaire en tête, ont permis de poser un regard nouveau et complexe sur l'origine et l'évolution des animaux, plantes et champignons. C'est désormais un réseau qui représente l'origine du vivant. De la rencontre "durable" de microbes, issue des archées et des bactéries, émerge une troisième voie, celle des eucaryotes. Leurs représentants actuels, tels les animaux et donc les humains, sont pour la plupart écologiquement et physiologiquement totalement dépendants  des microbes. Du point de vue humain, des chimères génétiquement relativement stables, comme la face visible d'un monde vivant microscopique bouillonnant de diversité et d'échanges génétiques. Du point de vue des microbes, des colocations sympas à entretenir et protéger. 

Depuis Louis Pasteur (1822 - 1895), la connaissance des microbes a connu quelques révolutions, et la science est en révolutions permanentes depuis le 21e siècle.  Pourtant, nos sociétés portent un regard souvent simpliste sur les microbes. En témoigne par exemple la remise en cause de la vaccination. Nourrir le débat consiste aussi à aiguiser la connaissance et la curiosité des citoyens. Et l'aider à intégrer la culture scientifique nécessaire à un positionnement et une opinion éclairée. 

Pour en découvrir plus : 

- Qu'est ce que le vivant ? Alain Prochiantz, éd. du Seuil, 2012

- Symbiose et évolution : à l’origine de la cellule eucaryote, Marc-André Selosse et Jacques Joyard,  et, Les vaccins, une protection éprouvée contre les pathogènes de notre environnement, Jean-Nicolas Tournier, deux articles de l'Encyclopédie de l'Environnement

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