(Voyage)² - Étape 3 : LUCA / Photosynthèse

Vers l'étape précédente : premières traces de vie

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)

Que partagent un humain, une laitue, un champignon ? Et même toute forme de vie actuelle sur la planète ? Un ancêtre commun : LUCA. 

Non seulement  un clin d’œil à la célébrissime Lucy, mais encore un acronyme : Last Universal Cellular Ancestor, le Dernier Ancêtre Commun Universel (l'acronyme français est moins savoureux), âgé d'environ 3 500 millions d'années.

Le concept LUCA est explicité ici (Voyage)² : origines communes, l'Homme et sa biodivercécité

La distance parcourue par le bus depuis l'étape précédente (environ 1 km pour 300 millions d'années) rappelle que la vie a existé avant LUCA. Sous quelle(s) forme(s) ? Qui sont les ancêtres de LUCA ? 

Et donc, LUCA, être vivant unicellulaire , serait l'unique "gagnant" d'une forme de sélection naturelle dans une "compétition" avec ERIC, LEA, ETC. et d'autres formes de vie sans aucune descendance actuelle ou récente, à tout le moins non encore découvertes à ce jour. 

Depuis quelques années, le concept LUCA tend à se complexifier. Les recherches portent sur le vivant  actuel (quel dénominateur commun à toutes les formes de vie actuelles) mais aussi sur les liens entrent les êtres vivants (en particulier les bactéries et les symbioses qu'elles établissent avec les êtres vivants pluricellulaires). 

Ainsi par exemple, dans toutes les cellules composant les végétaux, on trouve des chloroplastes, agents de la photosynthèse. Cette présence est le fruit d'une très ancienne symbiose entre deux êtres vivants autrefois unicellulaires ( environ 3 500 millions d'années). Une fusion radicale appelée endosymbiose.   

Mais qui impose de revoir le concept LUCA et toute la forme de l'arbre du vivant en réseaux complexes de gènes. Le concept d'espèce comme unité de base de la classification, fort efficace dans d'autres cadres,  trouve ici quelques limites. 

Quand rouillent les océans

Ainsi, les premiers êtres vivants photosynthétiques (unicellulaires) datent d'environ 3 500 Ma.  Le métabolisme de ces bactéries était probablement indépendant de l'oxygène, qui représentait un poison pour la plupart d'entres elles. Déchet de ce métabolisme, l'oxygène a pourtant enrichi le milieu marin. L'une des conséquences est la précipitation de fer qui se déposera au fond des océans au cours de  la grande oxydation (-2 500 millions d'années à - 1 800 millions d'années).

On observe ici déjà la capacité du vivant à modifier radicalement son environnement. Modification de la composition physico-chimique des eaux marines, et plus tard, enrichissement de l'atmosphère en oxygène (O2) puis ozone (O3).

Les milieux naturels se transforment, la sélection naturelle permet le maintien du vivant qui évolue sous d'autres formes. 

Pour en découvrir plus : 

- Les fers rubanés (grande oxydation) : http://planet-terre.ens-lyon.f...

- Le livre de la vie, sous la direction de Stephen Jay Gould, éd Seuil Science ouverte, 1993

- Jamais seul, Marc-André Sélosse, éd Actes Sud, 2017 (symbioses et endosymbioses). Présentation vidéo de l'ouvrage

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