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La symbiogénèse, ou l’étrange histoire évolutive de nos cellules

par madamelapieuvre.com, biologiste blogueuse

 

SAVIEZ-VOUS QUE VOUS AVEZ UN PARTENAIRE SYMBIOTIQUE QUI SE CACHE DANS CHACUNE DE VOS CELLULES ?

 

Si la réponse est non, il se peut que vous soyez un peu ébranlé par la lecture de cet article. Ébranlé, mais aussi émerveillé, car c’est de notre histoire dont il s’agit, l’histoire évolutive de nos propres cellules. Et croyez-moi, celle-ci est digne d’un passionnant téléroman où les personnages forment d’étranges unions qui mènent parfois à des histoires d’amour fusionnelles. Enflammant ! Laissez-moi donc vous révéler quelques croustillants potins au sujet de nos petits ancêtres primitifs. Il était une fois la Terre, jeune de quelques millions d’années, qui, malgré ses conditions climatiques extrêmes, engendra la vie ; LUCA (Last Universal Common Ancester), notre arrière- grand-père suprême. Toutefois, LUCA, cette petite cellule primitive, est apparu on ne sait quand ni comment exactement. S’est-il développé sur Terre ou est-il arrivé à bord d’un météorite ? Les exobiologistes se questionnent encore. Mais au fil du temps, LUCA a donné naissance à deux branches distinctes d’organismes procaryotes ; les archées et les bactéries. Les diverses conditions environnementales extrêmes qui sévissaient alors sur la jeune Terre ont poussé ces nouveaux organismes à se diversifier et à donner naissance à plusieurs descendants ayant des caractéristiques distinctes.

Pendant plus de 2,5 milliards d’années (Ma), la Terre ne fut habitée que par des organismes unicellulaires procaryotes. Ça fait plus de la moitié de l’histoire de la Terre, ça ! Parmi les nombreux organismes qui se diversifièrent sur la jeune Terre en mutation, une archée et une bactérie à flagelles créèrent ensemble une fusion historique ! Elles donnèrent naissance à l’ancêtre de la cellule eucaryote que nous appellerons ici mastigotes. À ce moment dans l’histoire, les mastigotes, un peu plus grandes que les bactéries, avaient l’habitude de se nourrir de ces dernières par endocytose. Les mastigotes se nourrissaient sans exception de toutes sortes de bactéries, mais, à un certain moment donné, des bactéries aérobies respirant l’oxygène ne se sont pas fait dégrader par les mastigotes après avoir été ingérées. Au lieu de ça, ces deux gaillards se sont mis à vivre ensemble harmonieusement, la bactérie à l’intérieur du mastigote ! Quel intérêt pour la cellule hôte mastigote d’avoir conservé des bactéries intactes à l’intérieur d’elle sans les digérer ? Lors de leur évolution sur la jeune Terre, les bactéries ont inventé plusieurs voies métaboliques ayant des actions diverses et puissantes. Ces voies métaboliques, retrouvées à l’intérieur des bactéries, continuent leurs actions même après avoir été endocytées (si elles ne sont pas digérées, bien sûr !). Pour la cellule mastigote, l’intérêt d’avoir conservé ces bactéries intactes fut donc d’acquérir instantanément ces voies métaboliques sans qu’elle ait à les développer elle-même ! Cela lui a conféré à l’époque un avantage évolutif sans pareil.

Les mastigotes, qui ont offert l’hospitalité aux bactéries aérobies, ont instantanément acquis la respiration cellulaire, cette voie métabolique qui utilise l’oxygène pour transformer la nourriture ingérée en grande quantité d’énergie. Ces bactéries ancestrales se retrouvent maintenant chez tous les êtres vivants, même dans chacune de vos cellules. Oui, oui ! Pour ceux qui ont fait un peu de biologie, vous avez peut-être déjà entendu parler des mitochondries, ces petits organites qui fabriquent l’énergie dans nos cellules (en orangé sur le dessin), eh bien ce sont les descendants de l’histoire que je viens de vous raconter. Cet amour fusionnel s’est rendu jusqu’à nous ! N’est-ce pas extraordinaire ? Voilà ce qu’atteste la fameuse théorie endosymbiotique alias la symbiogénèse. Si vous désirez en savoir plus sur ce sujet, visitez mon blogue ou lisez L’univers bactériel de Lynn Margulis (l’instigatrice de cette théorie).

 

GLOSSAIRE
Procaryote : Type de cellule ne possédant pas de noyau, l’ADN flotte librement dans la cellule. Les procaryotes comprennent les bactéries et les archées.
Archée : Organisme procaryote comme les bactéries. Mais les archées sont si différentes des bactéries génétiquement qu’elles possèdent leur propre règne.
Endocytose : Processus par lequel une cellule se déforme en partie afin d’entourer complètement un corps étranger pour l’ingurgiter.
Eucaryote : Type de cellule qui possède un noyau dans lequel est protégé l’ADN. Les eucaryotes sont les cellules de base de pratiquement tous les êtres vivants sur Terre hormis les procaryotes (voir la figure de l’article).
Voie métabolique : Chaîne de plusieurs réactions chimiques enzymatiques qui effectue une action spécifique dans une cellule.
CRÉDIT – ILLUSTRATION DE LA CELLULE EUCARYOTE : AMELIE OLIVIER.
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