Préambule.

L’ évolution de la cellule suit plusieurs stades : entités ARN, protocellule, bactérie, archée, eucaryote. C’est toujours la même cellule sous différents aspects.

Nous allons détailler tout cela, mais sachez , dès à présent, que le but de ces articles sur l’évolution est de vous démontrer, scientifiquement, que les virus et les bactéries participent à l’élaboration de nos cellules. Ce ne sont pas des agents pathogènes. Nous verrons que les maladies dites infectieuses peuvent tout à fait s’expliquer sans la présence des virus ou des bactéries.

1 – Du Big Bang à l’apparition des protocellules.

Big Bang et tout commence!

« L’être humain pense régner en maître sur la planète Terre. Cela n’a pas toujours été le cas. D’autres espèces ont successivement occupé les lieux et marqué de leur empreinte l’histoire de la Terre. Avant nous , de nombreux mammifères peuplaient notre planète ; avant eux, ce furent les dinosaures ; et encore bien avant eux, le moindre recoin de la planète était occupé par les bactéries et les virus. Avant les bactéries et les virus, des molécules innombrables se partageaient l’espace et l’énergie. L’évolution est continue. L’être humain sera un jour possiblement remplacé. L’homme n’a qu’un seul prédateur, lui-même. Nous nous auto-détruisons ! Nous faisons preuve d’une imagination et d’une créativité débordantes pour inventer les moyens de nous détruire. »Extrait du livre d’Eric Bapteste. « Tous entrelacés » publié aux Editions Belin.

L’univers s’est étendu depuis le Big Bang initial, survenu il y a environ 15 milliards d’années. Quant à la Terre, elle s’est formée il y a environ 4,5 milliards d’années.

Une année.

Imaginons que les 4,5 milliards d’années de l’histoire de la Terre soient compressées en une seule année.

La Terre se serait formée le 1er janvier.

Il faut attendre le 26 février pour voir apparaître la vie, sous forme de premières cellules rudimentaires : les protocellules. Peu après, émergent les virus, les bactéries et les archées.

Le 3 avril marque une étape cruciale avec l’apparition de la photosynthèse, un mécanisme bactérien qui utilise la lumière du soleil pour assembler les éléments essentiels du vivant à partir d’eau et de dioxyde de carbone (CO2). Ce processus libère de l’oxygène, qui deviendra le comburant indispensable à la respiration, un autre mécanisme inventé par les bactéries permettant d’exploiter l’énergie solaire stockée dans les végétaux.

Le 24-25 septembre apparaissent les premiers organismes multicellulaires.

Le 23 novembre, les premiers végétaux apparaissent et commencent à se répandre sur la Terre.

Au début du mois de décembre, les premières forêts se forment. La vie animale peut alors se diversifier : le 6 décembre voient le jour les reptiles, le 14 décembre les premiers mammifères, et le 25 décembre les premiers primates.

Enfin, à la toute fin de la journée du 31 décembre, l’homme fait son apparition. Sur les 4,5 milliards d’années d’histoire de la Terre, celle de l’humanité représente une infime fraction du temps. Pourtant, son impact environnemental est considérable et souvent catastrophique. Comment en sommes-nous arrivés là ? Comment avons-nous pu causer autant de dégâts en si peu de temps ? Nous avons parfois pris de mauvaises décisions, emprunté de mauvaises voies. Une étude approfondie de l’évolution nous apportera des réponses.

Atomes et molécules.

Il y a dans notre univers une force universelle, une force attra ctive qui relie tous les éléments qui composent l’univers. Cette force attractive relie deux ou plusieurs éléments pour créer une entité nouvelle, mais à l’intérieur de l’entité chaque élément garde son identité.

Exemple; cette force attractive réunit deux atomes d’hydrogène et un atome d’oxygène et crée ainsi une molécule d’eau. A une certaine température, la force attractive n’agit plus : les atomes d’oxygène et d’hydrogène retrouvent leur liberté, signe que, à l’intérieur de la molécule, ils avaient gardé leur identité.

Cette force attractive je l’appelle l’AI ; Attraction Inconditionnelle.

L’AI est universelle. C’est la force qui agit aussi bien sur l’atome que sur une cellule ou sur une communauté de cellules comme un être humain. Tout au long de l’évolution, l’AI est incontournable pour comprendre ce qui se passe..

L’AI est la force qui relie et aussi celle qui libère tout en respectant l’intégrité de chacun des constituants.

L’AI commence par assembler les particules élémentaires ( électrons, protons, neutrons ) pour créer les atomes. L’AI agit ensuite sur les atomes pour former les molécules

LExtraits du livre  » Microcosmos  » de Lynn Margulis et Dorion Sagan publié aux Editions Wildproject.

« La souplesse du carbone est un des secrets de la vie sur Terre. Les atomes de carbone en agitation continuelle pendant l’Archéen, chaud et humide, se sont combinés facilement à l’hydrogène, l’oxygène, l’azote, le phosphore et le souffre pour créer une grande diversité de substances moléculaires. Ces six éléments constituent le dénominateur commun de toute la vie et représentent 99% du poids sec de tout être vivant. De plus, le pourcentage de chacun de ces éléments, la proportion d’acides aminés et de composants génétiques, et la distribution des longues molécules de protéines et d’ADN dans les cellules sont semblables dans toutes les formes de vie, depuis les bactéries jusqu’au corps humain. »

« La Terre primitive est le milieu qui convenait le mieux pour que le passage de la non-vie à la vie se fasse. Ce milieu a permis l’apparition de combinaisons moléculaires spécifiques à la vie à partir de réactions chimiques. Les substances chimiques ne se combinent pas au hasard, mais selon des modèles ordonnés. » Ces modèles ordonnés sont le résultat de l’action de l’AI qui permet ces assemblages ou chacun garde son intégrité et peut se libérer de l’assemblage.

Mais où commence véritablement la vie : dès les premiers atomes, à partir des premières molécules ou uniquement avec les premières cellules ? Les cellules proviennent de collectifs de molécules, elles-mêmes issues d’assemblages d’atomes. À quel moment la vie apparaît-elle réellement ? Il me semble que la vie émerge progressivement, au fil de l’évolution. Plus les formes se complexifient sous l’effet de l’AI, plus la vie devient manifeste. L’évolution débute avec des structures simples, les atomes, qui, en s’associant, donnent naissance à une grande diversité de formes plus complexes et vivantes, les molécules. Ce processus se poursuit jusqu’à l’apparition des êtres humains. Nous verrons que contrairement à une idée reçue, l’évolution n’est pas une lutte incessante pour la survie ou pour occuper une place au soleil, mais une succession de coopérations, d’associations et de partages dus à l’action de l’AI.

Apparition de la forme cellulaire.

Les molécules, toujours sous l’influence de l’AI, vont s’associer.

La première forme cellulaire va apparaître. Pour ses premiers pas, la cellule est très rudimentaire, composée d’une membrane contenant diverses molécules dont les protéines.

Une vingtaine d’acides aminés différents, reliés en chaînes de quelques dizaines à plusieurs centaines, constituent les protéines de toutes les formes de vie sur Terre. La séquence d’acides aminés détermine la forme de la molécule, puis la forme détermine la fonction. Le code qui traduit la séquence de nucléotides dans l’ADN en une séquence d’acides aminés dans une protéine est universel.

Les membranes représentent les premières frontières semi-perméables, séparant un « intérieur » d’un « extérieur », marquant ainsi la première distinction entre le soi et le non-soi, et l’émergence d’un rudiment de conscience.

La majorité des biologistes estiment que des lipides se sont associés à des protéines pour former des structures translucides, semblables à la vie, avant même l’apparition de la vie elle-même.

Ces premières associations moléculaires vont former les protocellules.

Les protocellules sont des structures considérées comme les précurseurs des premières cellules vivantes. Elles occupent une place centrale dans les recherches sur l’origine de la vie.

Qu’est-ce qu’une protocellule ?

Une protocellule est un assemblage de molécules capable de :

• maintenir une frontière avec l’extérieur (une membrane rudimentaire),
• concentrer certaines molécules à l’intérieur,
• réaliser quelques réactions chimiques simples,
• éventuellement se diviser de manière primitive.

Contrairement aux cellules actuelles, les protocellules ne possédaient ni ADN, ni machinerie complexe de synthèse des protéines, ni métabolisme élaboré.

À quoi ressemblaient-elles ?

Les modèles les plus étudiés sont des vésicules formées spontanément par des acides gras. Ces vésicules ressemblent à de minuscules bulles de quelques micromètres de diamètre, comparables à la taille de certaines bactéries.

Comment se forment-elles ?

Certaines molécules amphiphiles (possédant une partie attirée par l’eau et une partie qui la repousse) s’assemblent spontanément dans l’eau pour former des membranes.

Des expériences menées notamment par Jack Szostak ont montré que des vésicules d’acides gras peuvent :

• croître en incorporant de nouveaux lipides,
• encapsuler des molécules d’ARN,
• parfois se diviser sous l’effet de contraintes mécaniques.

Lien avec le « monde à ARN »

Selon l’hypothèse du monde à ARN, avant l’apparition de l’ADN et des protéines, certaines molécules d’ARN assuraient à la fois :

• le stockage de l’information génétique,
• certaines fonctions catalytiques.

Les protocellules auraient pu servir de « contenants » pour ces ARN primitifs.

On imagine souvent la séquence suivante :

1. Molécules organiques simples.
2. ARN capables d’autoréplication partielle.
3. Protocellules encapsulant ces ARN pour former les entités comme les premiers virus à ARN.

« Pour être considérée vivante, une entité doit être autopoïétique, c’est à dire capable de se protéger contre les adversités du monde extérieur. Un organisme échange constamment ses parties, remplace ses constituants chimiques sans jamais perdre son identité. L’autopoïèse est le fondement de la vie : toutes les cellules réagissent à l’environnement extérieur de manière à préserver leur identité. Même les prédécesseurs des cellules ont une certaine forme d’autopoïèse, une capacité à préserver leur intégrité structurelle et biochimique face aux aléas environnementaux. »

La vie a choisit la cellule.

« Il y a 3,5 milliards d’années, la vie s’est organisée, grâce à l’action de l’AI, sous la forme de la cellule dotée d’une membrane , contenant diverses molécules comme les protéines. Une étape décisive sera l’apparition de l’ARN. On ne sait pas comment l’ARN est apparu, mais ce dont on est sûr, c’est qu’il rst apparu.

Les protocellules sont très simples. Individuellement, elles ont peu de capacités, mais ensemble, elles disposent de bien plus de moyens pour survivre .L’AI va agir en ce sens.

« Il ne fait guère de doute que la pellicule planétaire – nous y compris – est autopoïétique. La vie à la surface de la Terre semble se réguler face à une perturbation extérieure, et cela sans aucune considération pour les individus et les espèces qui la composent. Plus de 99 ,99% des espèces apparues sont aujourd’hui disparues. L’AI réunit et désunit : c’est ce que nous appelons la sélection naturelle. L’AI est une loi universelle qui pousse au rassemblement, à la coopération tout en préservant l’individualité. Si les conditions ne sont pas réunies l’AI ne peut plus exercer son action, l’assemblage se défait et chaque constituant retrouve sa liberté pour aller former une autre entité. Le corps humain est en homéostasie grâce à l’AI qui assure la cohésion entre toutes les cellules.. Nous pouvons aller contre l’AI mais nous en subirons les conséquences : dysfonctionnement, maladie, mort.

La pellicule planétaire , avec son armée de cellules, perdure depuis plus de 3milliards d’années. Son fondement passé, présent et futur, est l’ensemble , des milliards et des milliards de cellules en communication et en évolution. Le monde visible constitue une fraction tardive, hyperdéveloppée, du monde cellulaire..

« L’idée selon laquelle la nature sans nous serait démunie, est une illusion. Nos activités nous semblent importantes, mais elles ne sont pas grand chose face aux activités de la riche couche d’organismes interdépendants qui forment la surface de la planète. Nous pouvons polluer l’air, l’eau et la Terre, entraîner notre disparition, cela n’aura aucun effet sur la persistance du monde cellulaire. Après notre mort nous retournons à l’humus, nous redevenons cellules, molécules et atomes qui seront recyclés. Le monde cellulaire continue d’évoluer autour de nous et en nous et il continuera après nous. »

On a découvert des formes cellulaires bactériennes fossiles vielles de 3,4 milliards d’années ce qui veut dire que la transition de la matière inanimée à la vie a pris moins de temps que la transition de la cellule bactérienne aux grands organismes connus. La vie est une compagne de la Terre presque depuis le début. Le lien vital entre la Terre et les organismes qui l’habitent nous met dans l’impossibilité de définir précisément la différence entre la matière vivante et la matière non vivante.

La suite de l’odyssée des cellules ici Evolution : les protocellules

Bienvenue Evolution