Le dernier ancêtre commun de tous les organismes vivants (LUCA) a vécu il y a environ 4,5 milliards d'années, c'est-à-dire qu'il a pratiquement le même âge que la planète. Les biologistes sont arrivés à une conclusion si inattendue, appliquant la datation par la méthode de "l'horloge moléculaire" … Le résultat est présenté dans un article scientifique publié dans la revue Nature Ecology & Evolution par un groupe dirigé par Davide Pisani de l'Université de Bristol.
La source traditionnelle d'information sur l'évolution de la vie est, bien entendu, les fossiles. Mais la Terre est une planète en mutation. L'érosion, les mouvements continentaux, l'activité volcanique et d'autres processus géologiques effacent progressivement les traces du passé. Les informations sur l'Eon archéen (il y a 4,0 à 2,5 milliards d'années) sont extrêmement fragmentaires. De plus, il est parfois complètement difficile de comprendre si les fossiles trouvés sont d'origine biologique.
Cependant, les archives fossiles ne sont pas la seule source d'informations sur le développement de la vie. L'arbre évolutionnaire des organismes vivants peut être construit non seulement sur leur anatomie, mais aussi en interprétant le code ADN. Les similitudes et les différences dans le génome indiquent à quel point certains groupes d'êtres vivants sont étroitement liés et permettent d'établir qui descend de qui. Cela se fait à peu près de la même manière que pour l'analyse des fossiles. Ce n'est que si les paléontologues ont à leur disposition un nombre limité de traits externes qu'ils peuvent comparer les uns aux autres, alors la génétique est dans une meilleure position: chacun des milliers de gènes peut en fait être considéré comme un trait distinct.
Les méthodes génétiques permettent de produire et de dater des événements évolutifs. Il est basé sur la méthode de l'horloge moléculaire. Son essence est simple en termes généraux: on pense que les mutations s'accumulent au même rythme moyen (bien que dans certains cas, il vaut la peine d'envisager des modifications importantes de cette règle). Par conséquent, par le nombre de mutations qui distinguent deux branches évolutives, on peut juger depuis combien de temps elles ont divergé.
Dans l'ensemble, les résultats obtenus par deux méthodes (génomique et paléontologique) sont en bon accord l'un avec l'autre. Cela prouve une fois de plus que la science en termes généraux représente correctement l'histoire de la vie sur Terre. Dans les cas où les archives fossiles sont pauvres (comme, par exemple, à l'époque archéenne), les méthodes génomiques peuvent compenser le manque de connaissances.
Le groupe de Pisani a recalculé le taux de mutation et construit un arbre de vie évolutif, en s'appuyant principalement sur des techniques génomiques, mais aussi en utilisant des fossiles datés. Les résultats sont impressionnants.
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Rappelons que les plus anciennes traces fossiles de la vie ont 3,95 milliards d'années. Cependant, cela ne signifie pas que les résultats des auteurs des nouveaux travaux contredisent les données paléontologiques.
Le fait est que presque tous les fossiles de toutes les époques sont enfouis dans des roches sédimentaires. Les traces de vie les plus anciennes, respectivement, se réfèrent en fait aux plus anciennes roches sédimentaires sur Terre. Autrement dit, la vie aurait pu exister beaucoup plus tôt, mais il n'y avait pas de conditions géologiques pour que ses traces atteignent notre époque.
Plusieurs autres événements évolutifs clés ont également été remodelés. Ainsi, les bactéries et les archées, selon les calculs des auteurs, se sont séparées au plus tôt 3,4 milliards d'années. Les eucaryotes (qui comprennent notamment tous les multicellulaires) sont apparus il y a environ 1,84 milliard d'années. Le dernier ancêtre commun de toutes les mitochondries (rappelons que ces organites cellulaires, selon les idées généralement acceptées, étaient auparavant des organismes séparés) vivait il y a 2,053-1,21 milliards d'années.
Les résultats les plus sensationnels, bien sûr, concernent la durée de vie de LUCA. Ils signifient que la vie a en fait le même âge que la Terre, car la formation de la planète a pris fin il y a environ 4,5 milliards d'années. Peu de temps après, Theia a frappé, après quoi la planète n'avait plus du tout de surface solide, représentant un océan continu de lave cracheur de feu.
Ainsi, la formation des êtres vivants à partir de la matière organique primaire a pris des dizaines, au moins deux ou trois cent millions d'années. Si les résultats de Pisani et de ses collègues sont confirmés, les experts devront répondre à la question de savoir comment le processus de naissance de la vie pourrait être achevé si rapidement.
Cependant, la probabilité d'une erreur ne peut pas encore être exclue. Nous avons déjà mentionné qu'il existe des subtilités importantes dans la méthode de l'horloge moléculaire. Ainsi, les scientifiques ont prouvé que dans l'histoire de la vie, il y a eu des époques où les mutations se sont produites beaucoup plus souvent qu'en moyenne. De plus, certaines parties du génome sont plus susceptibles de changer que d'autres. De plus, certains organismes ont un système de contrôle des mutations: une fois dans des conditions défavorables, ils accélèrent délibérément la mutagenèse «dans l'espoir» d'obtenir une nouvelle propriété qui leur permet de s'adapter à un nouvel environnement. C'est ainsi, par exemple, que les bactéries développent une résistance aux antibiotiques.
Bien entendu, les biologistes, utilisant la méthode de l'horloge moléculaire, prennent en compte toutes ces nuances. Mais personne ne peut garantir qu'il n'y a toujours aucun facteur faussant les résultats de datation. De nos jours, les expérimentateurs font une surprise après l'autre, et les fondements moléculaires de la vie sont continuellement plus complexes que nous ne l'imaginions.
Anatoly Glyantsev
