Découverte

23 décembre 2008 06:50; Act: 23.12.2008 06:57 Print

Les organismes sur la Terre ont évolué par à coups

La vie sur la Terre est passée en 3,5 milliards d'années d'une simple cellule microscopique aux séquoias géants et aux baleines bleues en deux lapses de temps assez brefs liés à l'évolution géologique de la planète, selon des travaux publiés lundi.

Une faute?

Cette étude, parue dans les Annales de l'Académie nationale américaine des sciences (PNAS) datées du 22 décembre, va à l'encontre de l'hypothèse généralement avancée par les biologistes selon laquelle la vie a évolué lentement à partir d'un micro-organisme unicellulaire vers des organismes multicellulaires complexes.

«Nous avons été surpris d'observer que près de la totalité de l'accroissement en taille des organismes s'est produit lors de deux intervalles de temps distincts», relève Michal Kowalewski, professeur de géoscience à Virginia Tech à l'Université de Virginie (sud est) et un des co-auteur de cette étude.

«De plus ces intervalles ont suivi deux événements majeurs d'oxygénation» de l'atmosphère terrestre, ajoute ce scientifique.

«Le fait vraiment intéressant c'est que chacun de ces intervalles correspond à des moments de l'histoire de la vie terrestre marqués par une évolution dans la complexité biologique», relève Jennifer Stempien, chercheur à Virginia Tech et un des co-auteurs de ces travaux.

«Le premier étant l'émergence de la cellule eukaroytique et la seconde le développement de la vie multicellulaire», précise-t-elle.

Les cellules eukaroytiques ont succédé aux cellules dites prokaryotiques, qui étaient les toutes premières formes de vie. Il s'agit de la plus simple de ces deux formes de vie à base de carbone et de la première à évoluer. Ces cellules se reproduisent par division.

Les cellules eukaryotiques sont beaucoup plus grandes et avancées avec à l'intérieur des matériaux génétiques (ADN) contenus dans un noyau. Elles ont besoin d'oxygène pour survivre. Enfin, elles se reproduisent sexuellement et évoluent dans ce processus pour s'adapter à leur environnement.

C'est ainsi que durant les premiers 1,5 milliard d'années d'histoire documentée de la vie sur la Terre avec des fossiles--entre 3,5 et 2 milliards d'années-- on trouvait seulement des formes de bactéries simples extrêmement limitées dans leur capacité à grandir faisant que la taille des organismes n'a pas changé jusqu'à l'émergence de formes plus complexes de vie il y a environ deux milliards d'années, expliquent ces chercheurs.

Toutefois avant cela, un autre phénomène clé s'est produit. Il y a plus de trois milliards d'années, des bactéries primitives ont «inventé» la photosynthèse qui leur a permis d'utiliser la lumière du soleil et le dioxyde de carbone CO2 pour se nourrir.

Ces bactéries se débattaient pour survivre dans des océans pauvres en oxygène tout comme l'atmosphère.

Et comme les végétaux aujourd'hui ces bactéries émettaient dans ce processus de photosynthèse de l'oxygène dans les océans et ensuite dans l'atmosphère.

Cet oxygène ainsi libéré a rendu possible l'évolution de structures cellulaires plus complexes marquant l'apparition de la cellule eukaryotique.

En quelque 200 millions d'années, les organismes sont passés d'une taille microscopique à la taille d'une pièce de monnaie.

«Cet accroissement de la taille et de la complexité a résulté d'interactions géo-biologiques, la vie se donnant les moyens d'évoluer en des formes plus complexes», relève Michal Kowalewski.

La vie comme simple cellule a stagné un milliard d'années de plus jusqu'à il y a 540 millions d'années, juste avant la transition entre l'ère Précambrien et le Cambrien marqué par une nouvelle augmentation de l'oxygène dans l'atmosphère qui a atteint 10% de sa concentration actuelle.

Selon les scientifiques cette seconde augmentation des niveaux d'oxygène a été la clé de l'évolution des organismes vivants en des formes multicellulaires et beaucoup plus complexes.

(afp)