Il y a trois milliards d’années… la vie naissait sur Terre

[Lamart]

Il y a trois milliards d’années… la vie naissait sur Terre

Une nouvelle étude rapportée par le Daily Mail Reporter indique que la vie serait apparue sur Terre de façon soudaine il y a trois milliards d'années.

Les scientifiques ont étudié d'anciens gènes de façon à dresser le portrait des premiers êtres vivants sur notre Terre. Il ressort de cette étude que les premiers à se développer furent les microbes, lorsqu'ils eurent appris à utiliser l'oxygène et l'énergie du soleil pour vivre.

D'après les calculs effectués, 27% de tous les gènes existants apparurent il y a entre 2,8 et 3,3 milliards d'années. Puis, il y a 580 millions d'années, la vie sur Terre changea rapidement au cours de l'ère primaire. De nouvelles formes de vie apparurent.

Les fossiles aident les paléontologues à déterminer la façon dont la vie a évolué. Malheureusement, il existe très peu d'empreintes fossiles datant d'il y a trois milliards d'années. En revanche, on retrouve de nombreux fragments d'ADN. Et comme tout organisme vivant possède un génome hérité de ses ancêtres, les chercheurs ont imaginé, à l'inverse, utiliser les génomes actuels pour reconstituer l'évolution des microbes anciens.

C'est ainsi que les scientifiques ont découvert que la majeure partie des gènes identifiés était en relation avec l'oxygène. Ils en conclurent donc que c'est avec l'apparition de l'oxygène que ce développement extraordinaire qui a eu lieu a pu se faire. Car il faut rappeler que l'O2 n'existait pas sur Terre il y a plus de 2,5 milliards d'années. A ce moment-là, seules des formes de vie anaérobies pouvaient survivre.

Pour respirer de l'oxygène les systèmes durent évoluer pour parvenir à transporter des électrons, processus biochimique indispensable à la vie aérobie. C'est grâce à cette progression que la vie dans notre atmosphère actuelle se serait développée.

http://www.maxisciences.com/microbe/il- ... 11344.html

[poufpouf Profil]

Oula!
Tout d'abord, l'ADN ne survit pas plus de 100 000 ans, et encore, sous forme de traces, et si on a beaucoup de chance. (record: 135 millions d'années, quand même, pour quelques traces). Donc, difficile de réaliser des analyses génétiques concernant les origines de la vie.
Les premiers organismes vivants étaient du genre "cyano bactéries", et consommaient du CO2. Par contre elle rejetaient de l'oxygène.
Les premiers êtres vivants capables d'utiliser cet oxygène ne sont apparus que très récemment. La vie pluricellulaire est survenue dans la foulée, il y a 650 millions d'années, à l'issue de la phase "Terre, boule de neige", qui avait fait croître d'un facteur 10 le taux d'oxygène.
Il y a peu, on a retrouvé des traces de vie complexe, mais pas obligatoirement pluri cellulaire, remontant à plus de 2 milliards d'années. Mais on a sans doute à faire à des colonies bactériennes consommant du CO2, et "spécialisées".
Quand à connaître le code génétique des premières bactéries, il y a un pas. Et, dans tous les cas, la capacité à traîter l'oxygène est "récente".

[Shaede Profil]

En revanche, on retrouve de nombreux fragments d'ADN. Et comme tout organisme vivant possède un génome hérité de ses ancêtres, les chercheurs ont imaginé, à l'inverse, utiliser les génomes actuels pour reconstituer l'évolution des microbes anciens.

J'avoue que cette partie me pose quand même un petit problème : déjà comment en trouve un fragment d'ADN de 3 milliards d'années, ensuite il me paraît très hasardeux d'utiliser les génomes actuels pour reconstituer ceux de nos ancêtres monocellulaires... Parce que notre génome à quand même considérablement été remanié avec le temps (on à même retrouvé des morceaux de notre patrimoine génétique ne venant pas de nos ancêtres mais... de rétrovirus!)
En même temps c'est une info de vulgarisation, je vais essayer de me renseigner sur les travaux de ces chercheurs, ça peut être intéressant.
Enfin, si j'arrive à les comprendre.

Shaede

[poufpouf Profil]

A mon tour de "plussoyer".
On ne connait strictement rien des organismes primitifs: Ni leur ADN, ni leur métabolisme (CO2, ou CH4, ou oxygène). Et il n'est pas possible de distinguer entre colonies bactériennes et organismes complexes.
D'où le débat qui agite actuellement le monde scientifique, suite à la découverte d'organismes complexes découverts dans des strates remontant à environ 2.2 milliards d'années.
Certains estiment qu'il s'agit d'organismes pluricellulaires consommant de l'oxygène (1%, à l'époque...), d'autres qu'il s'agit de colonies d'individus monocellulaires spécialisés en fonction de leur localisation dans la colonie, et dérivés des bactéries de l'époque, autrement dit: Consommant du CO2.
Ca me semble tout de même plus vraisemblable.
Ou alors, la vie "moderne" serait apparue lors du faible pic d'oxygène observé à cette époque, et se serait éteinte avant de réapparaître 1.5 milliards d'années plus tard? Je n'y crois pas.
Quant à l'ADN ancien, il n'en reste rien. A l'extrême rigueur, on pourra refaire des mammouths, ou des néandertaliens pour faire chier le pape (Ont ils une âme?). Mais on n'ira guère plus loin.
Ceci dit, on partage des tas de gènes avec tout ce qui vit, plantes y compris, d'où l'efficacité de la phytothérapie. Je crois donc plus en la matière aux simulations informatiques basées sur le résultat final qu'aux tentatives de décryptage des ADN fossiles.
L'article qui initie ce topic est mensonger, ou présente les faits de manière mensongère.

[Ar Soner]

J'avoue que cette partie me pose quand même un petit problème : déjà comment en trouve un fragment d'ADN de 3 milliards d'années, ensuite il me paraît très hasardeux d'utiliser les génomes actuels pour reconstituer ceux de nos ancêtres monocellulaires... Parce que notre génome à quand même considérablement été remanié avec le temps (on à même retrouvé des morceaux de notre patrimoine génétique ne venant pas de nos ancêtres mais... de rétrovirus!)

Autant je suis d'accord sur le fait qu'il est illusoire d'espérer récupérer un bout d'ADN vieux de plusieurs milliards d'années... autant je pense – comme la plupart des généticiens – qu'il est théoriquement possible de reconstituer l'ADN du père de nos pères. Sachant que par "père de nos pères", je ne pense pas au tout premier être vivant à être apparu sur Terre (qui n'utilisait vraisemblablement pas l'ADN comme support de l'information génétique), mais au premier organisme à avoir utilisé ce système basé sur l'ADN.

Pourquoi est-ce théoriquement possible ? Parce que chaque être vivant sur Terre possède en lui des restes de ce géntype, même s'il a subi remaniements, mutations, apports extérieurs... au cours des générations. Il faudrait donc pouvoir écarter toutes ces modifications (qui sont plus ou moins faciles à identifier selon le cas), pour n'en garder que l'invariant, ce fondement qu'on trouve dans tous les génomes du Vivant.
Ce ne serait pas une mince affaire, c'est même une tache extrêmement complexe et chronophage, mais elle reste du domaine du faisable.

Ceci dit, on partage des tas de gènes avec tout ce qui vit, plantes y compris, d'où l'efficacité de la phytothérapie.

Je ne vois pas le rapport ? Ce n'est pas la parenté génétique homme/plante qui explique l'efficacité de la phytothérapie, c'est la capacité qu'ont les molécules de principes actifs végétaux à remplir une fonction curative ou préventive quelconque sur le corps humain.

Sinon, tu pourrais toujours te soigner avec des molécules de type protéases issues du venin des vipères aspic... ça devrait fonctionner puisque les vipères et l'être humains partagent un ancêtre commun.

[glissendo Profil]

un autre "avis" qui met la "découverte" à notre portée.


Claire Peltier, Futura-Sciences,

Plus d'un quart de nos gènes seraient vieux de trois milliards d'années. Ce constat révélé par une étude génomique globale de la vie, confirme également le rôle des organismes de l'époque dans l'accumulation de l'oxygène de l'atmosphère.
Il y a 540 millions d’années, l’explosion cambrienne était à son apogée. Au programme, un changement radical de la vie sur la planète, avec l’apparition rapide de nouvelles espèces multicellulaires. Alors que la recherche et l’analyse des espèces apparues après cette époque sont relativement facilitées par la présence de nombreux fossiles, il ne reste pas grand-chose de tout ce qui s’est passé auparavant. Le principal problème provient du fait qu’avant ce palier, les organismes étaient mous, et que les traces fossiles sont rares et difficilement interprétables, comme celles de la faune d'Ediacara, de l'explosion d'Avalonia ou encore de l'étonnante découverte d'Abderrazak El Albani, au Gabon (qui seraient des organismes multicellulaires vieux de deux milliards d'années).
Ils ont pourtant laissé d’autres empreintes, génomiques cette fois, sous la forme d’ADN, mais pas n’importe où : dans les espèces vivant actuellement. Puisque chaque organisme sur Terre provient d’ancêtres très éloignés, une partie plus ou moins conséquente de notre ADN est probablement très, très âgé.
C’est en partant de cette hypothèse que les généticiens du Massachusetts Institute of Technology (MIT) ont voulu tenter de reconstituer l’évolution génétique de la vie dans sa globalité. Les chercheurs se sont basés sur des séquences des génomes d’un très grand nombre d’organismes différents, récoltées jour après jour par des laboratoires du monde entier et partagées dans des banques de données accessibles à tous. Cent espèces parmi les trois domaines de la vie ont été sélectionnées, et près de 4.000 gènes ont été analysés à l’aide d’un modèle mathématique de macroévolution très complexe, mimant les différents événements de réarrangement génomique que l’on connaît.

L'apparition de 27 % des gènes actuels s'est produite pendant l'éon Archéen, soit il y a environ trois milliards d'années (l'échelle sous le tableau est en millions d'années). © Wikimedia Commons
Il peut s’agir de mutations spontanées ponctuelles réalisées par des erreurs de l’ADN polymérase au cours de la réplication, modifiant la structure ou la fonction d’un gène. Il existe également des duplications de gènes ou de morceaux de chromosomes, menant à l’apparition de gènes homologues qui peuvent alors évoluer indépendamment. Le gène d’origine peut conserver son rôle alors que la copie peut acquérir des mutations et une nouvelle fonction. On retrouve également des événements de transferts de gènes horizontaux (des échanges de gènes entre deux organismes), opposés aux transferts de gènes verticaux (transfert à la génération suivante). Des gènes peuvent aussi devenir inutiles et disparaître en laissant des vestiges dans le génome.
Du gène à l'oxygène
En essayant de reconstituer l’histoire évolutive de la vie, les chercheurs ont remarqué une évolution des génomes très rapide au cours de l’éon Archéen (-3,8 à -2,5 milliards d’années). C’est au cours de cette époque, surnommée « expansion archéenne » par les auteurs de l’article publié dans Nature, que 27 % des gènes modernes existant actuellement seraient apparus. Plus d’un quart de nos gènes auraient donc l’âge canonique de près de trois milliards d’années !
Et là n’est pas leur seule particularité : ils auraient également modifié la chimie de la Terre, rien que ça ! En effet, l’analyse fonctionnelle des gènes apparus il y a 3,3 milliards d'années suggère qu’ils codent préférentiellement pour des protéines de la voie du transport transmembranaire des électrons. Or de telles protéines permettent le mécanisme de photosynthèse, une des sources principales d’énergie des organismes actuels tirée des rayons du soleil, mécanisme qui rejette de l’oxygène dans l’atmosphère.
L’apparition de ces gènes a sans doute favorisé la période de la Grande Oxydation (-2,5 milliards d’années), où l’oxygène s’est progressivement accumulé dans l’atmosphère. Alors qu’un grand nombre d’organismes anaérobies ont certainement disparu au cours de cet événement, certains organismes ont pu survivre notamment grâce à l’apparition préalable de nouveaux gènes impliqués dans l’utilisation de l’oxygène, il y a 2,8 milliards d'années.