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Posté par Michel le Jeudi 01/07/2010 à 00:00
Découverte de l'existence d'une vie complexe et pluricellulaire datant de plus de 2 milliards d'années
La découverte au Gabon de plus de 250 fossiles en excellent état de conservation apporte, pour la première fois, la preuve de l'existence d'organismes pluricellulaires il y a 2,1 milliards d'années. Une avancée capitale: jusqu'à présent, les premières formes de vie (La vie est le nom donné :) complexe (dotée de plusieurs cellules) remontaient à 600 millions d'années environ. De formes et de dimensions (Dans le sens commun, la notion de dimension renvoie à la taille ; les dimensions d'une pièce sont sa longueur, sa largeur et sa profondeur/son...) diverses, ces nouveaux fossiles supposent une origine de la vie (Cet article est consacré aux origines de la vie d'un point de vue scientifique. Les aspects mythiques et religieux sont traités dans l'article...) organisée et complexe beaucoup plus précoce que celle admise jusqu'à aujourd'hui. Ils révisent ainsi nos connaissances actuelles sur l'apparition de la vie. Ces spécimens ont été découverts puis étudiés par une équipe internationale (1) et pluridisciplinaire de chercheurs coordonnée par Abderrazak El Albani du laboratoire « Hydrogéologie, argiles, sols et altérations » (CNRS/Université de Poitiers) (2) . Publiés le 1er juillet dans Nature, leurs travaux feront la couverture de la revue.


Macrofossile multicellulaire complexe et organisé trouvé au Gabon.
Crédit: © CNRS (Le Centre national de la recherche scientifique, plus connu sous son sigle CNRS, est le plus grand organisme de recherche scientifique public français (EPST).) Photothèque / Kaksonen.

Les premières traces (TRACES (TRAde Control and Expert System) est un réseau vétérinaire sanitaire de certification et de notification basé sur internet sous la...) de vie sont apparues il y a environ trois milliards et demi d'années: il s'agissait d'organismes procaryotes, c'est-à-dire privés de noyau. Autre événement majeur dans l'histoire de la vie, « l'explosion (Une explosion est la transformation rapide d'une matière en une autre matière ayant un volume plus grand, généralement sous forme de gaz....) cambrienne », autour (Autour est le nom que la nomenclature aviaire en langue française (mise à jour) donne à 31 espèces d'oiseaux qui, soit appartiennent au genre Accipiter, soit constituent les 5 genres Erythrotriorchis,...) de 600 millions d'années, marque la prolifération du nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre grammatical ».) d'espèces vivantes, accompagnée d'une hausse subite de la concentration en oxygène dans l'atmosphère. Mais que se passe-t-il entre 3,5 milliards et 600 millions d'années ? Sur cette période appelée le Protérozoïque, les scientifiques disposent de très peu d'informations. Or, c'est au cours de cette époque cruciale que la vie se diversifie: aux procaryotes s'ajoutent les eucaryotes, organismes uni ou pluricellulaires dont l'organisation (Une organisation est) et le métabolisme sont plus complexes. De grande taille, ces êtres vivants s'opposent notamment aux procaryotes par la présence de cellules qui possèdent un noyau contenant l'ADN.


Site fossilifère gabonais près de Franceville, où ont été découverts dans des sédiments vieux de 2,1 milliards d'années,
des macrofossiles centimétriques.
Crédit: © CNRS Photothèque/F. Ossa Ossa.

En étudiant le paléoenvironnement d'un site fossilifère situé à Franceville au Gabon, Abderrazak El Albani et son équipe ont mis au jour (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la période entre deux nuits, pendant laquelle les rayons du Soleil éclairent le ciel. Son début (par rapport à...) en 2008, de manière tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) à fait inattendue, des restes fossiles parfaitement préservés dans des sédiments âgés de 2,1 milliards d'années. Plus de 250 fossiles ont été récoltés à ce jour, parmi lesquels une centaine a été étudiée en détail. Leur morphologie ne peut s'expliquer par des mécanismes purement chimiques ou physiques. D'une taille atteignant 10 à 12 centimètres, trop grands et trop complexes pour être des procaryotes ou des eucaryotes unicellulaires, ces spécimens présentent des formes diversifiées, établissant que différents types de vie co-existaient durant le début du Protérozoïque. Car il s'agit bel (Nommé en l’honneur de l'inventeur Alexandre Graham Bell, le bel est unité de mesure logarithmique du rapport entre deux puissances, connue pour exprimer la puissance du son. Grandeur sans dimension...) et bien de matière vivante fossilisée !

Pour le démontrer, les chercheurs se sont appuyés sur plusieurs techniques de pointe qui permettent de cerner la nature des échantillons et de reconstruire leur environnement (L'environnement est tout ce qui nous entoure. C'est l'ensemble des éléments naturels et artificiels au sein duquel se déroule la vie humaine. Avec les enjeux écologiques actuels,...). Grâce à une sonde (Une sonde spatiale est un vaisseau non habité envoyé par l'Homme pour explorer de plus près des objets du système solaire et, pour certaines, l'espace qui est...) ionique capable de mesurer le contenu des isotopes du soufre (Le soufre est un élément chimique de la famille des chalcogènes, de symbole S et de numéro atomique 16.), la distribution relative de la matière organique (La chimie organique est une branche de la chimie concernant la description et l'étude d'une grande classe de molécules à base de carbone : les composés...) a été précisément cartographiée. Cette matière est ce qu'il reste de l'organisme vivant, qui s'est transformé en pyrite (un minéral formé de disulfure de fer) au cours de la fossilisation. Les chercheurs ont ainsi pu distinguer le fossile (Un fossile (dérivé du substantif du verbe latin fodere : fossile, littéralement « qui est fouillé ») est...) du sédiment gabonais (constitué d'argiles). De plus, en utilisant un scanner (Un scanneur, ou numériseur à balayage est l'équivalent du terme anglais scanner, qui vient du verbe anglais to scan, signifiant « balayer » dans le sens de...) tridimensionnel à haute résolution ultra-perfectionné (aussi appelé microtomographe X), ils ont pu reconstituer les échantillons dans leurs trois dimensions et surtout apprécier leur degré d'organisation interne (En France, ce nom désigne un médecin, un pharmacien ou un chirurgien-dentiste, à la fois en activité et en formation à l'hôpital ou en cabinet pendant une...) dans les moindres détails, sans en compromettre l'intégrité. La méthode est en effet non invasive. La forme aboutie et régulière de ces fossiles indique un degré d'organisation pluricellulaire. Ces organismes vivaient en colonies: plus de 40 spécimens au demi-mètre carré ont parfois été recueillis. Ils constituent donc à ce jour les eucaryotes pluricellulaires les plus anciens jamais décrits.

En étudiant les structures sédimentaires de ce site remarquable par sa richesse et sa qualité de conservation, les scientifiques ont révélé que ces organismes vivaient dans un environnement marin d'eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les organismes vivants connus.) peu profonde (20 à 30 mètres), souvent calme mais périodiquement soumise à l'influence conjuguée des marées, des vagues et des tempêtes. Pour pourvoir se développer il y a 2,1 milliards d'années et se différencier à un niveau jamais atteint auparavant, les auteurs pensent que ces formes de vie ont sans doute bénéficié de l'augmentation significative mais temporaire de la concentration en oxygène dans l'atmosphère. Celle-ci s'est produite entre 2,45 et 2 milliards d'années. Puis, il y a 1,9 milliards d'années, le taux d'oxygène dans l'atmosphère a brusquement chuté.

Jusqu'à présent, on supposait que la vie multicellulaire organisée était apparue il y a environ 0,6 milliard (Un milliard (1 000 000 000) est l'entier naturel qui suit neuf cent quatre-vingt-dix-neuf millions neuf cent quatre-vingt-dix-neuf mille neuf cent...) d'années et qu'avant, la Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance croissante au Soleil, et la quatrième par taille et par masse croissantes. C'est la plus grande et la plus massive...) était majoritairement peuplée de microbes (virus, bactérie...). Cette nouvelle découverte déplace le curseur de l'origine de la vie multicellulaire de 1,5 milliards d'années et révèle que des cellules avaient commencé à coopérer entre elles pour former des unités plus complexes et plus grandes que les structures unicellulaires. Plusieurs pistes de travail sont désormais à creuser: comprendre l'histoire du bassin gabonais et pourquoi les conditions y étaient réunies pour permettre cette vie organisée et complexe, explorer ce site pour enrichir la collection de fossiles mais également comparer l'histoire de l'oxygénation de la Terre à la minéralisation des argiles figurent parmi les plus immédiates. Mais, le plus urgent reste la protection de ce site exceptionnel.


Reconstruction virtuelle (par microtomographie) de la morphologie externe (à gauche) et interne (à droite)
d'un spécimen fossile du site gabonais.
Crédit: © CNRS Photothèque / A. El Albani & A. Mazurier.


Notes:

(1) Composée d'une vingtaine de chercheurs appartenant à seize institutions.

(2) Avec la participation, en France, des structures suivantes: le Centre de microtomographie de l'Université de Poitiers, l'unité « Histoire naturelle (La démarche d'observation et de description systématique de la nature commence dès l'Antiquité avec Théophraste, Antigonios de Karystos et Pline...) de l'Homme (Un homme est un individu de sexe masculin adulte de l'espèce appelée Homme moderne (Homo sapiens) ou plus simplement « Homme ». Par distinction, l'homme prépubère est appelé un garçon, tandis que...) préhistorique » (CNRS/Muséum national d'Histoire naturelle), la Société « Etudes Recherches Matériaux » du CRI Biopole de Poitiers, l'unité « Géosciences Rennes » (CNRS/Université de Rennes), le bureau de recherches géologiques et minières, le Laboratoire d'hydrologie et de géochimie de Strasbourg (CNRS/Université de Strasbourg), le Centre de recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension métonymique, la recherche scientifique...) sur la paléobiodiversité et les paléoenvironnements (CNRS/MNHN/UPMC) et le Laboratoire Géosystèmes (CNRS/Université Lille 1/Université d'Amiens).


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Source: CNRS
Illustrations: Voir les légendes