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Lokiarchaeota: une nouvelle forme de vie vient d’être découverte, un chaînon manquant de l’évolution

Ellesmere Island en Arctique le 25 mars 2014. REUTERS/NASA/Michael Studinger

Ellesmere Island en Arctique le 25 mars 2014. REUTERS/NASA/Michael Studinger

Un groupe de chercheurs européens annonce dans l’hebdomadaire scientifique Nature  avoir découvert une nouvelle forme de vie. Il s’agit d’un micro-organisme d’une structure génétique inconnue jusqu’alors et qui ne rentre dans aucune des classifications établies pour identifier et comprendre le fonctionnement de la vie sur la Terre. Cette découverte pourrait aussi aider à résoudre l’une des énigmes le la biologie contemporaine, comme l’explique la BBC.

Le pont qui relie les procaryotes aux eucaryotes

Tous les organismes vivants terrestres sont, depuis longtemps, classés en deux immenses catégories fondamentales. D’un côté les procaryotes: leur structure cellulaire ne comporte pas de noyau. De l’autre les eucaryotes, caractérisés précisément par la présence d’un noyau cellulaire. Les eucaryotes comprennent tous les organismes multicellulaires (animaux, les plantes et champignons) ainsi que certaines formes de vie unicellulaires. Le reste appartient aux procaryotes.

Il est généralement acquis que les eucaryotes ont évolué à partir d'un ancêtre procaryote. Et les spécialistes s’accordent pour estimer que les premiers procaryotes étaient présents il y a près de quatre milliards d'années. En réalité cette évolution comporte de nombreuses zones d’ombres. Elles pourraient être éclairées avec l’annonce faite dans Nature par un groupe de dix chercheurs suédois, norvégiens et autrichiens. Dirigé par Thijs J. G. Ettema (Université d'Uppsala) ce groupe explique avoir découvert le pont qui, reliant les procaryotes aux eucaryotes, fournit la pièce manquante à l’édifice de la biologie contemporaine.

Ces chercheurs ont déjà baptisé la nouvelle forme de vie qu’ils ont découverte: Lokiarchaeota, en référence au Loki’s Castle, célèbre fissure géothermique située entre le Groenland et la Norvège. Leur découverte a été faite dans les sédiments marins de l’Arctique, à proximité immédiate de cette fenêtre sur les entrailles de la Terre.  

Outre la présence d’un «noyau» la différence entre les procaryotes et les eucaryotes tient à la présence, dans les seconds, de «mitochondries», organites jouant le rôle essentiel de «batteries»: elles fournissent l’énergie indispensable à la vie de la structure qui les héberge. Une théorie largement acceptée explique que les mitochondries étaient à l’origine des bactéries qui ont été progressivement incorporées dans des cellules eucaryotes, une forme microscopique de colonisation symbiotique.

Or les auteurs de la publication de Nature ont découvert que le patrimoine génétique de Lokiarchaeota contient des gènes qui codent pour des protéines que l’on ne trouve que chez les eucaryotes: des protéines du «cytosquelette», matrice assurant la forme et le mouvement de ces entités. Dans le même temps cette nouvelle entité ne possède pas de mitochondries en son sein, ce qui ne peut la faire entrer chez les eucaryotes.

«Ainsi donc les Archées [procaryotes unicellulaires à histones] et les eucaryotes sont des groupes cousins, partageant un ancêtre commun» explique aujourd’hui Thijs J. G. Ettema. La radiographie génétique de la dernière arrivée dans l’arbre du vivant est riche d’enseignement. Elle laisse penser aux chercheurs que l’ancêtre commun il y a environ deux milliards d’années et ce ancêtre disposait d’un «kit génétique de démarrage» assez riche pour assurer la complexité du vivant eucaryote telle qu’elle existe aujourd’hui.

Eclairer les mécanismes de l’évolution

Le fait que les mêmes gènes existent chez Lokiarchaeota et chez les eucaryotes ne signifie pas qu’ils aient la même fonction dans les deux camps. Quelle est, alors, la signification de cette similitude? Répondre à cette question éclairera d’un jour nouveau les mécanismes de l’évolution de la vie. 

Une découverte faite dans des conditions physico-chimiques extrêmes

Cette découverte a été faite dans des conditions physico-chimiques extrêmes qui font que les rares organismes vivants présents doivent développer des stratégies sophistiquées pour survivre et se développer à des rythmes d’une extrême lenteur. C’est le cas de Lokiarchaeota qui offre un nouveau modèle de compréhension du génie biologique. Mais ce modèle est aussi, du fait même de ses caractéristiques, extrêmement difficile à étudier. Certains des micro-organismes retrouvés dans ces sédiments marins ne se divisent qu’une fois tous les dix ans, ce qui n’est pas compatible avec les recherches menées à partir de cultures en laboratoire.

La nouvelle quête ne fait que commencer. Ces biologistes sont désormais à la recherche de «Loki-like» dans d'autres endroits de la planète, comme les sources d'eau chaude du parc national de Yellowstone, aux États-Unis  ainsi que sur certains sites de Nouvelle-Zélande. «Nous pourrons peut-être trouver des "Loki" qui ont une ascendance plus récente avec les eucaryotes, explique Thijs J. G. Ettema. Nous pourrons tenter de reconstruire leurs génomes et trouver des pièces supplémentaires au puzzle complexe de la vie et de son origine.»

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