Nos origines : La vie complexe est bien plus ancienne qu’on ne le pensait

On a tous appris à l’école que la vie sur Terre a mis un temps fou à devenir… eh bien, compliquée. Pendant des milliards d’années, il n’y avait que de minuscules bactéries. Et puis, un jour, pouf ! L’oxygène est arrivé et a permis l’émergence de cellules plus sophistiquées, celles qui nous composent. Mais si cette histoire, si bien rangée, était à revoir ? Une nouvelle étude vient de jeter un énorme pavé dans la mare, suggérant que nos lointains, très lointains ancêtres cellulaires sont apparus presque un milliard d’années plus tôt qu’on ne l’imaginait. C’est un peu vertigineux, non ?

La Terre a environ 4,5 milliards d’années. Les premières formes de vie microbienne sont apparues il y a plus de 4 milliards d’années. C’était le règne des procaryotes, des organismes très simples comme les bactéries. On pensait que les eucaryotes, les cellules complexes avec un noyau (comme les nôtres), étaient apparues bien plus tard.

Mais des chercheurs de l’Université de Bristol viennent de publier des résultats qui changent la donne. En utilisant une sorte d’arbre généalogique des gènes, ils ont calculé que le début de cette complexification remonte à 2,9 milliards d’années. C’est presque un milliard d’années de plus que ce que beaucoup de scientifiques estimaient. Franchement, ça remet pas mal de choses en perspective.

Pour arriver à cette conclusion, les scientifiques ont utilisé une technique améliorée appelée « horloge moléculaire ». Comment ça marche ? C’est un peu comme comparer deux langues pour savoir quand elles ont divergé d’un ancêtre commun. Ici, ils ont analysé les données génétiques de centaines d’espèces et les ont combinées avec les fossiles que l’on connaît déjà.

Ils n’ont pas regardé un seul gène, mais plus de 100 familles de gènes différentes. Cela leur a permis de reconstituer, étape par étape, comment les caractéristiques des cellules complexes sont apparues. C’est un travail de détective colossal qui a nécessité de croiser la paléontologie, la génétique et la biologie moléculaire.

C’est peut-être le point le plus incroyable de cette découverte. On a toujours pensé que l’oxygène était la condition sine qua non pour que la vie devienne complexe. Logique, non ? Les cellules complexes ont besoin de beaucoup d’énergie, et l’oxygène aide à la produire.

Eh bien, il semble que non. Pas au début, en tout cas. Les premières étapes de cette évolution se sont déroulées dans des océans complètement dépourvus d’oxygène. L’ancêtre de nos cellules a commencé à développer des structures internes sophistiquées, comme le noyau, bien avant que l’atmosphère ne se charge en oxygène. C’est un changement de paradigme total.

Face à ces résultats, les chercheurs ont dû proposer un nouveau scénario, qu’ils ont baptisé « CALM » (pour Complex Archaeon, Late Mitochondrion). En français, ça donnerait quelque chose comme : « Archée Complexe, Mitochondrie Tardive ».

L’idée est simple : premièrement, un ancêtre (une archée) a développé tranquillement sa complexité interne pendant près d’un milliard d’années dans un monde sans oxygène. Deuxièmement, bien plus tard, il a intégré les mitochondries. Ce sont ces fameuses « centrales énergétiques » de nos cellules, qui, elles, ont besoin d’oxygène pour fonctionner. Et devinez quoi ? L’arrivée des mitochondries coïncide parfaitement avec la première grande montée d’oxygène dans l’atmosphère. Tout s’emboîte, mais dans un ordre différent de ce qu’on croyait.

Alors, que retenir de tout ça ? D’abord, que l’histoire de la vie est encore pleine de mystères et que la science est une aventure qui ne s’arrête jamais. Cette découverte nous montre que l’évolution a été un processus beaucoup plus long et progressif qu’on ne le pensait.

Surtout, elle nous apprend que la vie est incroyablement inventive. Elle a trouvé le moyen de devenir complexe sans attendre le fameux « grand bol d’air » que fut l’arrivée de l’oxygène. Nos racines plongent donc dans un passé beaucoup plus ancien et sombre, dans les profondeurs d’océans anoxiques. C’est une belle leçon d’humilité et d’émerveillement face à la ténacité de la vie.