Il existe certainement dans l’univers des planètes où la vie telle que nous la connaissons n’est pas apparue. Il en est d’autres où la vie a gardé une forme primitive, celle d’une cellule unique. Il en est certainement aussi d’autres où la vie à donné naissance à des eucharyotes ou organismes multicellulaires, des plus simples aux plus complexes tels les organismes humains.
Pour quelles causes est apparue la complexification caractérisant la vie terrestre ? Les darwiniens évoqueront le hasard suivi de la nécessité, autrement dit la sélection du plus apte.
Pour les chercheurs auteurs de l’étude référencée ci-dessous, le passage d’une cellule unique, par définition unicellulaire, à la multicellularité peut se faire, entres autres causes, lorsque la cellule unicellulaire est soumise à un traumatisme tel qu’une compression anormale d’origine extérieure. De tels changements de pression sont fréquents sur les côtes océaniques à la suite par exemple d’un miniséisme, voire d’un phénomène météorologique violent affectant l’atmosphère proche de la surface.
Dans ce cas, les cellules initiales, par définition unicellulaires, peuvent être conduites à se reproduire sous la forme d’un tissu multicellulaire enfermant différents types de cellules, capables d’accomplir des fonctions devenues hors de la portée de l’organisme monocellulaire.
La recherche citée ici n’a pas porté sur des bactéries mais sur des archées qui sont des cellules dépourvues de noyaux, caractère qui les a longtemps fait prendre pour des bactéries. Cependant les archées ne comportent pas de parois cellulaires rigides ce qui leur donne une grande facilité pour développer divers types de formes souples.
Pour en savoir plus, des chercheurs de l’Université Brandeis (USA) enfermèrent des archeés du genre Haloferax Volcanii sous une plaque de gelée simulant les pressions qui s’exercent sur elles dans la mer. Ils observèrent alors un phénomène inattendu. Les archées commencèrent d’abord par se multiplier en conservant un génome identique. Puis, quand la tension atteignit un certain point, de nouvelles membranes (cell walls) apparurent créant de nouvelles cellules clones de la cellule original et constituant un tissu multicellulaire entre les cellules. Ce nouveau tissu accomplissait des fonctions inaccessibles pour la cellule unique.
Référence
Tissue-Like Multicellular Development Triggered by Mechanical Compression in Archaea
Theopi Rados, Olivia S. Leland, other authors
doi: https://doi.org/10.1101/2024.10.19.619234
Abstract
- The advent of clonal multicellularity is a critical evolutionary milestone, seen often in eukaryotes, rarely in bacteria, and only once in archaea. We show that uniaxial compression induces clonal multicellularity in haloarchaea, forming
- tissue-like structures. These archaeal tissues are mechanically and molecularly distinct from their unicellular lifestyle, mimicking several eukaryotic features. Notably, archaeal tissues undergo a coenocytic stage followed by a tubulin-independent cellularization, orchestrated by active membrane tension at a critical cell size. Past cellularization, tissues are organized into two cell types – apical and basal scutoids – with junction elasticity akin to animal tissues, with actin and protein glycosylation as fiducial polarity markers. Our findings highlight the remarkable biophysical potential of convergent evolution in the emergence of multicellular systems across domains of life.
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