En 1986, William Schopf de l’Université de Californie à Los Angeles découvrait, dans des formations géologiques d’Australie Occidentale vieilles de 3,5 milliards d’années, les traces d’assemblages que sont les premiers organismes vivants. Ces organismes primitifs nés au fond de lacs et de lagunes correspondent vraisemblablement à ce que seront plus tard les bactéries et les algues. Ces premières formes de vie, dont les reliques sont gravées dans les couches rocheuses calcaires ou siliceuses (les stromatolithes), sont extrêmement rudimentaires ; elles ne sont qu’un avant goût des formes plus complexes qui naîtront bien vite, mais elles comptaient déjà un nombre de sujets supérieur au nombre d’êtres humains ayant jamais existé.

Les restes fossilisés de ces stromatolithes témoignent indéniablement d’une vie organisée : elles sont construites en ondulations autour d’un centre précis. Cette forme est la caractéristique d’organismes menant une stratégie d’exploration et de conquête pour l’alimentation que l’on retrouve dans un grand nombre d’espèces bactériennes. La cellule vivante la plus archaïque n’est pas un simple amas de molécules, assemblé plus ou moins au hasard ; c’est une structure qui fonctionne selon un projet.

Les stromatolithes font partie des plus vieilles formes de vie connues sur notre planète. Elles sont apparues au début de l'archéen il y a 3,5 milliards d'années et sont devenues particulièrement abondantes à la fin de l'archéen il y a 2,5 milliards d'années. Cette époque correspond à une augmentation sensible du niveau d'oxygène dans l'atmosphère terrestre. Certains géologues estiment que les stromatolithes en ont été directement responsables. Au protérozoïque (période s'étalant de 2,5 milliards d'années à 570 millions d'années), les stromatolithes étaient bien représentées à la surface du globe. Leur déclin a commencé à la fin du protérozoïque. On retrouve leurs fossiles en Australie occidentale, en Afrique du sud, au Groenland ou aux États-Unis. Certaines vivent cependant encore aujourd'hui dans des environnements bien particuliers, comme la célèbre baie des requins en Australie (photo).

Voir l'article de Wikipedia sur les stromatolithes

Donnez votre commentaire sur ce billet

Les recherches les plus récentes démontrent que les premières communautés de bactéries avaient développé les toutes premières formes de ce que nous appellerions aujourd’hui, dans un raccourci anthropomorphique, une « intelligence connectée ».

En effet, ces organismes vivants primitifs, avaient, dès l’origine, tissé entre elles de véritables liens de communication par l’intermédiaire de moyens de signalisation variés – chimiques, génétiques, physiques – capables de diffuser des messages sur une longue distance. Toute cette machinerie relativement sophistiquée, décrite par le célèbre scientifique Eshel Ben-Jacob sous le nom de « réseau créatif de survie » , remplissait un objectif primordial : observer l’environnement pour en prévenir les dangers, détecter les opportunités, s’en nourrir et prospérer.

Les très nombreuses et belles images prises par le laboratoire d'Eshel Ben Jacob montrent que les colonies batériennes se construisent en structures organisées et se développent la plupart du temps autour d'un centre, démontrant ainsi leur conquête "intelligente" du territoire.

La photo à gauche est une simulation d'une croissance bactérienne (Paenibacillus dendritiformis). Les couleurs indiquent des temps de croissance différents. (Source : Prof. Eshel Ben-Jacob, Bacterial Cybernetics Group, Tel-Aviv University, PhysicaPlus, the IPS Online magazine).

Voir le site du laboratoire

Télécharger l'intéressant article de Ben-Jacob "A Model of Social Cooperation"

Je vous recommande aussi l'article (pdf) du scientifique James Shapiro de l'Université de Chicago intitulé "les bactéries sont petites mais pas stupides" dont voici l'abstract :

"40 years experience as a bacterial geneticist have taught me that bacteria possess many cognitive, computational and evolutionary capabilities unimaginable in the first six decades of the 20th Century. Analysis of cellular processes such as metabolism, regulation of protein synthesis, and DNA repair established that bacteria continually monitor their external and internal environments and compute functional outputs based on information provided by their sensory apparatus. Studies of genetic recombination, lysogeny, antibiotic resistance and my own work on transposable elements revealed multiple widespread bacterial systems for mobilizing and engineering DNA molecules. Examination of colony development and organization led me to appreciate how extensive multicellular collaboration is among the majority of bacterial species. Contemporary research in many laboratories on cell-cell signaling, symbiosis and pathogenesis show that bacteria utilize sophisticated mechanisms for intercellular communication and even have the ability to commandeer the basic cell biology of “higher” plants and animals to meet their own needs. This remarkable series of observations requires us to revise basic ideas sentient beings.''

Donnez votre commentaire sur ce billet

L’observation microscopique des cellules humaines trahit ce secret des eucaryotes. Les hommes, comme tous les êtres faits de cellules à noyau sont probablement des combinaisons – des « chimères » – issues de la fusion de créatures auparavant différentes et séparées.

Nos cellules nerveuses contiennent des microtubules, descendantes de spirochètes, dont le rôle n’est pas clairement établi ; les spermatozoïdes possèdent des microtubules organisés en forme de fouet ressemblant aux flagelles de certaines bactéries. Les protéines qui les constituent sont très semblables à celles de certaines bactéries possédant la caractéristique de se déplacer à très haute vitesse. Ces exemples sont les reliques de cette organisation symbiotique du vivant.

La théorie de l’endosymbiose est brillamment développée par la biologiste Lynn Margulis. La symbiose est une association réciproquement bénéfique de deux êtres vivants (le parasitisme n’est pas une symbiose). On la désigne sous le nom d’endosymbiose quand l’un des deux êtres vivants est contenu dans l’autre. Ces phénomènes ont conduit notamment à la formation des mitochondries.

Schéma d’une endosymbiose primaire (source : Université de Jussieu ): Absorption d'une bactérie par une cellule eucaryote primitive et formation d'une cellule eucaryote hétérotrophe. Les bactéries absorbées deviennent des mitochondries et réalisent la respiration.

Voir l'article endosymbiose de Wikipedia

Un article fondateur sur le sujet : On the origin of mitochondria: a genomics perspective (pdf) de Siv G. E. Andersson, Olof Karlberg, Bjorn Canback and Charles G. Kurland (Department of Molecular Evolution, University of Uppsala)

Le livre indispensable : "L'univers bactériel" de Lynn Margulis et Dorion Sagan

Donnez votre commentaire sur ce billet

Si vous aviez la possibilité d’emprunter un véhicule vous permettant de remonter le temps, je vous conseille de faire une escale vers le début de l’ère protérozoïque (il y a environ 1,3 milliards d’années). Le monde que vous y découvririez serait plat et détrempé. Au loin, vous apercevriez les panaches de fumées de quelques volcans et au premier plan, un patchwork de mares qui semblent peu profondes, mais abondamment colorées. A leur surface, des tapis d’écumes vertes et brunes flottent doucement et se perdent jusqu’à l’horizon. Cette écume nappe les berges des rivières, teintant l’eau d’une couleur rouille. Elle s’accroche aux rochers, s’insinuant dans les moindre fissures, pénétrant la roche elle-même. Si vous êtes équipé d’un microscope, vous verrez un monde kaléidoscopique de sphères bouillonnantes pourpre, aigue-marine, rouge et jaune. De longs filaments semblent s’étendre au-delà des amas colorés, se faufilant lentement vers la lumière du soleil. Des organismes infimes agitent leur fouet alors que d’autres s’amassent comme un tissu léger flottant en ondulant au gré du courant. Les galets, les rochers, les moindres cailloux sont enveloppés de reflets vivants rouge, rose, jaune et vert émeraude .

Le Grand Prismatic Spring situé dans le Parc national de Yellowstone (Wyoming, USA)est un bassin thermal qui accueille dans ses eaux chaudes des populations bactériennes. Le paysage multicolore et fantasmagorique est identique à celui que les débuts de notre planète devaient offrir.

Donnez votre commentaire sur ce billet