L’origine des cellules complexes a commencé sans oxygène —

Depuis les années 1960, de nombreux experts ont soutenu que l’émergence des eucaryotes (cellules contenant un noyau clairement défini) s’est produite en réponse à l’oxygénation de l’environnement de surface de la Terre.

Mais une équipe dirigée par les universités de Stanford et d’Exeter affirme que les progrès récents des sciences de la Terre et de la vie remettent en question ce point de vue.

Leur examen indique que ces percées “découplent” l’émergence des eucaryotes (connues sous le nom d’eucaryogenèse) de l’augmentation des niveaux d’oxygène, et suggèrent que les eucaryotes ont en fait émergé dans un environnement anoxique (sans oxygène) dans l’océan.

“Nous pouvons désormais dater indépendamment l’eucaryogenèse et les transitions d’oxygénation clés de l’histoire de la Terre”, a déclaré le Dr Daniel Mills, de l’Université de Stanford.

“Sur la base des archives fossiles et biologiques, le moment de l’eucaryogenèse n’est pas corrélé à ces transitions d’oxygène dans l’atmosphère (il y a 2,22 milliards d’années) ou dans l’océan profond (il y a 0,5 milliard d’années).

“Au lieu de cela, les eucaryotes porteurs de mitochondries sont systématiquement datés entre ces deux événements d’oxygénation, pendant un intervalle d’anoxie en haute mer et d’oxygénation variable des eaux de surface.”

L’émergence des mitochondries – les “centrales” productrices d’énergie des cellules eucaryotes – est maintenant considérée comme l’étape déterminante de l’eucaryogenèse.

Les mitochondries ont un ADN différent des cellules dans lesquelles elles vivent, et le nouvel article aborde l’origine possible de cette relation symbiotique, célèbre défendue par la biologiste Lynn Margulis.

“La découverte en 2015 des archées ‘Asgard’ (organismes unicellulaires) offre un indice majeur”, a déclaré le Dr Mills.

“Les eucaryotes porteurs de mitochondries résultent probablement d’une fusion entre les archées et les bactéries, et l’ADN des archées modernes d’Asgard est plus étroitement lié à l’ADN trouvé dans les noyaux eucaryotes aujourd’hui qu’il ne l’est aux autres archées.

“C’est une preuve supplémentaire que l’hôte qui a accueilli la bactérie était un archéon.”

Les archées d’Asgard vivent dans des sédiments océaniques anoxiques et peuvent vivre en symbiose avec des bactéries – peut-être la même situation qui a conduit au “couplage métabolique” qui a créé les premières cellules eucaryotes.

Le professeur Tim Lenton, directeur du Global Systems Institute d’Exeter, a déclaré que les nouvelles preuves étayaient “l’hypothèse de l’hydrogène” (selon laquelle les mitochondries ont été acquises dans des conditions anoxiques) avancée pour la première fois en 1998 par Bill Martin et Miklos Müller.

“L’idée que l’oxygène a conduit à l’eucaryogenèse a été tenue pour acquise”, a-t-il déclaré.

“En fait, la respiration aérobie mitochondriale est probablement apparue plus tard, ne s’étant répandue à l’échelle mondiale qu’au cours du dernier milliard d’années, alors que l’oxygène atmosphérique s’approchait des niveaux modernes.”

Le Dr Mills a déclaré que l’examen visait à “combler un fossé” entre la biologie et la géologie, car “des connexions attendaient d’être établies” à la suite de percées dans les deux disciplines.

Source de l’histoire :

Matériaux fourni par Université d’Exeter. Remarque : Le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.