Les chercheurs ont découvert une branche précoce dans l’arbre généalogique des acétogènes, peut-être l’une des premières espèces de vie sur Terre. En raison de différences dans un processus biochimique important dans les organismes unicellulaires, une branche ressemble plus à un précurseur de bactérie et l’autre ressemble plus à un précurseur d’une autre classe importante de micro-organismes : les archées. Les chercheurs américains ont publié leurs études Lundi en PNAS.
Les acétogènes tirent leur nom du fait qu’ils contiennent de l’acétate (CH3CO2–) produire. L’acétate est l’une des substances organiques les plus simples possibles – les molécules dont la vie est construite. Ils vivent sur le fond marin près des sources chaudes, où ils se nourrissent de molécules simples qui émanent du noyau terrestre, comme le dioxyde de carbone (CO2) et de l’hydrogène (H2). Cela les rend spéciaux : ils ne dépendent pas des substances produites par d’autres micro-organismes dans un écosystème.
Planète sans vie
Cela signifie qu’ils pourraient provenir d’abord d’une planète sans vie. Et parce qu’ils peuvent créer des substances organiques simples, ils ont peut-être alimenté l’évolution future de la vie sur Terre. Ceux qui les étudient pourraient bien s’intéresser à l’évolution primordiale.
C’est ce que les chercheurs ont fait, dans un endroit rocheux qui ressemble beaucoup à ce à quoi devait ressembler la Terre primitive. Ils ont visité l’intéressante géologie Samail Ophiolite, une formation rocheuse dans les monts Hajar de l’État d’Oman. Ce site est constitué d’un morceau de roche océanique sous la croûte terrestre, qui a été soulevé par le mouvement des plaques tectoniques. Les processus géologiques à partir desquels les premiers micro-organismes ont vécu sur les fonds marins sont toujours actifs.
Les chercheurs ont pompé de l’eau sous la formation rocheuse et ont trouvé plusieurs populations d’acétogènes. Ils ont analysé l’ADN des micro-organismes et identifié deux espèces. Tous deux ont une nette préférence pour leur habitat : l’un se trouve principalement dans des eaux très profondes et alcalines (à l’opposé des eaux acides), l’autre vit un peu plus haut et dans des eaux plus neutres. Ils sont très proches les uns des autres dans l’arbre évolutif, mais viennent de prendre une tournure évolutive différente.
Des organismes plus complexes
La différence entre les deux réside principalement dans la façon dont les acétogènes fabriquent l’acétate. Le processus de réaction biochimique d’une espèce est très similaire à celui des premières bactéries, l’autre ressemble plus à celui des « archées » – les deux types de micro-organismes sont les deux premiers types de vie sur Terre. Il a ensuite fallu plus d’un milliard d’années pour que la troisième espèce émerge : des organismes multicellulaires plus complexes.
“Cette excellente étude apporte une grande contribution à la théorie de l’origine de la vie”, juge Michael Russell. Il est géochimiste à l’Université de Turin et le fondateur de l’idée que la vie pourrait avoir pris naissance autour de la roche comme dans les monts Hajar. “Cela fournit des preuves que la très petite population de microbes précoces a grandi, a survécu et montre comment l’évolution a progressé.”
“On sait peu de choses sur les acétogènes contemporains, alors que l’on pense depuis longtemps que ces organismes vivent dans ces environnements et font partie des premières espèces de vie”, a déclaré Daniel Colman, microbiologiste à la Montana State University et auteur de l’étude. “Nous montrons maintenant que les hypothèses de longue date sur les acétogènes sont cohérentes avec les exemples du monde réel.”