Le dernier ancêtre commun universel (LUCA, pour last universal common ancestor) est le plus récent organisme dont sont issues toutes les espèces vivant actuellement sur la Terre
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. C’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 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).
Elles sont ainsi à l’origine des deux premières lignées encore vivantes que sont les bactéries et les archées (ayant elles-mêmes engendré les eucaryotes ultérieurement).
LUCA ne doit donc 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 bien d’autres formes de vie qui n’ont pas laissé de descendants actuels.
Source Wikipedia
Selon Philip Donoghue de l’University de Bristol (UK) , il est important aujourd’hui moins de se demander si LUCA avait vraiment existé que de se donner une image holistique de ce qu’il aurait pu être compte-tenu de son patrimoine génétique.
Les gènes que l’on découvre dans toutes les espèces existant aujourd’hui pourraient très bien provenir d’une ligne continue depuis LUCA. En fait, les choses sont plus complexes du fait des mélanges continus qu’ils ont subi à l’intérieur des branches et de branche en branche depuis les origines.
Donoghu et son équipe ont réalisé un modèle complexe de ce qu’étaient les gènes présents dans LUCA. Ils ont obtenu un organisme bien plus sophistiqué que ce qu’on imaginait précédemment.
Ils estiment que 2.600 gènes codant pour des protéines peuvent être identifiés chez LUCA, alors que ce nombre était précédemment estimé à 80. Ils en ont déduit que LUCA vivait probablement autour de 4,2 milliard d’années, très peu après la formation de la Terre il y a 4,5 Milliards d’année et très peu après que la Terre ait subi son dernier bombardement lourd de débris spatiaux, supprimant toute amorce de vie.
Note
Because their reconstruction suggests that LUCA had genes for protecting against UV damage, it is most likely that it lived at the surface of the ocean, the researchers think. Other genes suggest LUCA fed on hydrogen, which is in line with previous studies. It may have been part of an ecosystem of other kinds of primitive cells that died out, the team speculates. “I think it’s naive in the extreme to think that LUCA would have existed on its own,” says Donoghue.
“I find this compelling from an evolutionary perspective,” says Greg Fournier at the Massachusetts Institute of Technology. “LUCA is not the beginning of the story of life, but just the last shared ancestor state that we can work backwards to using genome data.”
The results also suggest LUCA had a primitive version of the bacterial defence system known as CRISPR, to fight off viruses. “Even 4.2 billion years ago, our earliest ancestors are fighting off viruses,” says team member Edmund Moody, also at the University of Bristol.
Peering back into the deep past is fraught with uncertainty, and Donoghue is the first to admit that his team may have missed the mark. “It’s almost certainly all wrong,” he says. “What we’re trying to do is push the envelope, and create the first kind of attempt at integrating all of the relevant evidence.”
“It won’t be the last word,” he says. “It won’t even be our last word on this topic, but we think it’s a good start.”
Patrick Forterre at the Pasteur Institute in Paris, France, who came up with the term LUCA, also thinks that the organism was not living in isolation. “But the claim that LUCA was living before the late heavy bombardment 3.9 billion years ago is completely unrealistic for me,” Forterre says. “I am quite sure that their strategy to determine the age and gene content of LUCA has some flaws.”
Journal reference:
Nature Ecology & Evolution DOI: 10.1038/s41559-024-02461-1
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