Le dernier ancêtre commun universel est le plus récent organisme dont sont issues toutes les espèces vivant actuellement sur Terre. Le terme en anglais Last Universal Common Ancestor a pour acronyme LUCA.(WIkipedia)
LUCA aurait vécu il y a 3,3 à 4,2 milliards d’années. Il ne doit pas être confondu avec le premier organisme vivant, ni avec l’ancêtre le plus récent de toutes les formes de vie ayant jamais vécu sur Terre (y compris celles aujourd’hui disparues). La complexité des ARN et des protéines qu’il comportait implique qu’il était lui-même issu d’une lignée évolutive plus ancienne, et qu’il cohabitait probablement avec d’autres formes de vie qui n’ont pas laissé de descendants actuels.
LUCA était un organisme assez complexe, déjà issu d’une longue évolution marquée par la sélection naturelle.
L’hypothèse conduisant à ce concept de LUCA est que tous les êtres vivants sont issus d’une même lignée divergente d’ancêtres communs, remontant jusqu’à l’époque où la seule reproduction était la division cellulaire. Cela implique l’existence dans le passé lointain d’une cellule telle que tous les êtres vivants actuels en descendent et qu’au moins deux de ses cellules filles ont un descendant vivant aujourd’hui (autrement, sa seule cellule fille avec une descendance actuelle serait LUCA, le véritable point de divergence du vivant commençant à la génération suivante).
L ‘ADN que l’on retrouve aujourd’hui chez tous les êtres vivants présente de telles similarités qu’il est est tentant de l’attribuer à un ancêtre commun apparu il y a quelques milliards d’années, qui fut appela LUCA.
Aujourd’hui une nouvelle étude interdisciplinaire menée à l’Université de Bristol (UK) sous le responsabilité de Philip Donoghue https://www.bristol.ac.uk/people/person/Philip-Donoghue-4fd2d6ef-3986-4566-97e4-7ae7db296525/
professeur de paléontologie permet de mieux comprendre ce que fut LUCA
L’étude part de l’hypothèse que toutes les séries génétiques que l’on retrouve chez les êtres vivants aujourd’hui dérivent de façon ininterrompue des gènes de LUCA. En remontant cette évolution, on pourrait découvrir ce que fut LUCA.
Il s’agit en pratique d’une tâche très difficile, parce que des séries ont été perdues ou ont fusionné différemment de ce que l’on pourrait croire à première vue. Néanmoins un modèle hypothétique du génome de LUCA a été obtenu. Celui-ci laisse entendre que LUCA fut un organisme bien plus complexe que ce que l’on croyait .
Les chercheurs estiment que 2.600 gènes codant pour des protéines dans les organismes d’aujourd’hui remontent à LUCA, alors que leur nombre était estimé précédemment à 80. Ceci signifie, sauf erreur, que LUCA vivait il y a 4,2 milliards d’années, alors que la formation de la Terre comme planète habitable daterait de 4,5 milliards d’années .
En fait, LUCA n’aurait pas du survivre à la dernière période de bombardement lourd de débris spatiaux subi par la Terre , supposée s’être produite il y a 3,8 milliards d’années.
Mais peut-être que disposant de gènes protégeant des radiations UV les créatures vivant à la surface des océans, était-il un organisme marin, ce qui l’aurait protégé. D’autres gènes suggèrent qu’ii vivait d’hydrogène. Enfin, il paraissait protégé des attaques microbiennes par un système de défense dit CRISPR très étudié aujourd’hui dans la lutte contre les virus
Mais LUCA ne devait-il pas être un organisme isolé mais déjà le représentant de tout un ecosystème
Référence
- Article
- Open access
https://www.nature.com/articles/s41559-024-02461-1 - Published: 12 July 2024
- The nature of the last universal common ancestor and its impact on the early Earth system
- Edmund R. R. Moody, and others
- Nature Ecology & Evolution (2024)
- Abstract
The nature of the last universal common ancestor (LUCA), its age and its impact on the Earth system have been the subject of vigorous debate across diverse disciplines, often based on disparate data and methods. Age estimates for LUCA are usually based on the fossil record, varying with every reinterpretation. The nature of LUCA’s metabolism has proven equally contentious, with some attributing all core metabolisms to LUCA, whereas others reconstruct a simpler life form dependent on geochemistry. Here we infer that LUCA lived ~4.2 Ga (4.09–4.33 Ga) through divergence time analysis of pre-LUCA gene duplicates, calibrated using microbial fossils and isotope records under a new cross-bracing implementation. Phylogenetic reconciliation suggests that LUCA had a genome of at least 2.5 Mb (2.49–2.99 Mb), encoding around 2,600 proteins, comparable to modern prokaryotes. Our results suggest LUCA was a prokaryote-grade anaerobic acetogen that possessed an early immune system. Although LUCA is sometimes perceived as living in isolation, we infer LUCA to have been part of an established ecological system. The metabolism of LUCA would have provided a niche for other microbial community members and hydrogen recycling by atmospheric photochemistry could have supported a modestly productive early ecosystem.
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