Il y a 2,1 milliards d'années, la vie bougeait déjà
Publié par Adrien le 13/02/2019 à 08:00
Source: CNRS Journal
L'apparition des premiers mouvements chez des êtres multicellulaires sur Terre serait bien plus ancienne que ce que l'on pensait. C'est du moins ce que suggèrent de petits tunnels fossilisés trouvés au Gabon dans des roches vieilles de 2,1 milliards d'années.

"Les galeries sont très spectaculaires, c'est formidable !" Le géologue Abderrazak El Albani reconnaît modestement que "tout le mérite revient à la nature qui a conservé de manière exceptionnelle le mouvement d'organismes primitifs et au travail de l'équipe internationale que je coordonne". Et pourtant, ce géologue à l'Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa...) de Poitiers vient de frapper à nouveau un grand coup sur l'horloge de l'évolution. Après avoir découvert les plus vieux fossiles d'organismes pluricellulaires jamais observés, il aurait 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...) les plus vieilles traces (TRACES (TRAde Control and Expert System) est un réseau vétérinaire sanitaire de certification et de notification basé sur internet sous la responsabilité de la Commission européenne dans le cadre du...) de mobilité chez des être multicellulaires. "Il est vraisemblable que ces organismes se déplaçaient pour rechercher des éléments nutritifs", suggère-t-il.

Innovation biologique

C'est cette quête de nutriments qui nous a été transmise sous la forme de 80 galeries sinueuses - mesurant jusqu'à 170 millimètres de long et 6 millimètres de large - à travers les roches sédimentaires du site fossilifère africain de Franceville, dans la province du Haut-Ogooué, au Gabon. Au fil de strates d'argiles noires déposées il y a plus de 2 milliards d'années, cette ancienne carrière ouvre un chapitre inédit de l'évolution de la vie (La vie est le nom donné :) sur 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 des quatre planètes...). Depuis la découverte du site en 2008, ses feuillets de sédiments ont révélé des organismes macroscopiques surprenants, témoignant d'une biodiversité (La biodiversité est la diversité naturelle des organismes vivants. Elle s'apprécie en considérant la diversité des écosystèmes, des espèces, des...) ancestrale insoupçonnée: certaines formes suggèrent des corps, lobés, allongés, arrondis... de tailles variables pouvant atteindre plusieurs centimètres entourés de jupes plissées.


Sur ce site fossilifère près de Franceville, au Gabon, des restes fossiles d'une impressionnante variété d'organismes coloniaux complexes ont été découverts dans des sédiments vieux de 2,1 milliards d'années. Frantz OSSA OSSA/CNRS Photothèque

Ces organismes d'êtres multicellulaires - les scientifiques parlent de Biota - porte désormais le nom de Gabonionta et ne cesse d'interroger les spécialistes de l'évolution depuis sa découverte. Jusqu'alors, les plus anciens fossiles de vie multicellulaire dataient de 1,8 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 (des algues fossilisées révélées en 1992 sur le site minier de Marquette, dans le Michigan) et ceux des premiers mouvements de vie complexe de 580 millions d'années. Les Gabonionta, eux, auraient vécu entre 2,1 et 2 milliards d'années !

En avançant, dans la revue scientifique (Un scientifique est une personne qui se consacre à l'étude d'une science ou des sciences et qui se consacre à l'étude d'un domaine avec la rigueur et les méthodes scientifiques.) PNAS , que certains de ces êtres étaient déjà doués de mobilité, les chercheurs marquent donc à nouveau les esprits: "Faire admettre à mes collègues qu'une vie complexe s'est développée il y a 2,1 milliards d'années était déjà une gageure, apporter la preuve qu'une innovation biologique aussi élaborée que la mobilité est apparue de concert va ouvrir un débat (Un débat est une discussion (constructive) sur un sujet, précis ou de fond, annoncé à l'avance, à laquelle prennent part des individus ayant des...) scientifique passionnant !", reconnaît le géologue.

Mais pour lui les preuves sont bien là, sous la forme de veines sinueuses affleurant en surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique, parfois...) ou à l'intérieur des roches. Les chercheurs suspectent des êtres multicellulaires complexes et organisés de les avoir engendrées en cheminant dans la vase vers leur nourriture - probablement des voiles (Les Voiles sont l’une des 88 constellations du ciel, visible essentiellement de l’hémisphère sud. Incluse à l’origine par Ptolémée dans l’immense constellation du Navire...) bactériens - et vers des zones riches en oxygène (L’oxygène est un élément chimique de la famille des chalcogènes, de symbole O et de numéro atomique 8.). Ces fonds marins étaient alors calmes et peu profonds, riches de surcroît en oxygène depuis la première vague (Une vague est un mouvement oscillatoire de la surface d'un océan, d'une mer ou d'un lac. Les vagues sont générées par le vent et ont une amplitude crête-à-crête allant de quelques centimètres à 34 m (112...) de la grande oxydation amorcée environ 300 millions d'années auparavant. "L'accroissement à cette période du taux d'oxygène dans les océans a pu apporter l'énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la chaleur, de la lumière, de produire un mouvement.) nécessaire au métabolisme (Le métabolisme est l'ensemble des transformations moléculaires et énergétiques qui se déroulent de manière ininterrompue dans la cellule ou l'organisme vivant. C'est un...) et au développement de ces êtres multicellulaires et également à leur mise en mouvement", souligne le géologue.


La flèche blanche indique la trajectoire sub-sinueuse qu'auraient pu suivre des organismes macroscopiques, signe de mobilité. Les flèches jaunes indiquent la présence de tapis bactériens.
(Barre d'échelle = 1 cm). A. El Albani

Êtres organisés

À quoi ressemblaient alors ces êtres vivants ? Difficile de le savoir avec précision: "Ils étaient peut-être similaires aux amibes coloniales qui, lorsque les ressources deviennent rares, s'agrègent pour former une sorte de limace capable de se déplacer comme un unique organisme, à la recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances...) d'un 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...) plus favorable", suggère Abderrazak El Albani.

L'hypothèse semble raisonnable, mais le mystère subsiste: comment ces mouvements fossilisés ont-ils pu demeurer intacts dans la roche (La roche, du latin populaire rocca, désigne tout matériau constitutif de l'écorce terrestre. Tout matériau entrant dans la composition du sous-sol est...) tout ce temps-là ? Ne pourraient-ils pas être le fruit (En botanique, le fruit est l'organe végétal protégeant la graine. Caractéristique des Angiospermes, il succède à la fleur par transformation du pistil....) de quelques facéties géologiques dont la nature a le secret ? "Il fallait avant tout s'assurer que ces petites galeries avaient bien été creusées par des organismes vivants", rappelle en effet prudemment Abderrazak El Albani.

Plusieurs outils analytiques ont alors été utilisés pour attester de leur caractère biologique. Tout d'abord, l'analyse chimique du contenu des tunnels fossilisés à l'aide d'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 au-delà. Cela couvre à la fois les mesures in...) ioniqueFermerCet appareil permet de déterminer la composition chimique de la matière (La matière est la substance qui compose tout corps ayant une réalité tangible. Ses trois états les plus communs sont l'état solide, l'état liquide, l'état gazeux. La matière...). a bien révélé des traces de "perminéralisation"FermerLa perminéralisation correspond à une transformation des matières organiques en substances minérales..

Autrement dit, une matière organique (La matière organique (MO) est la matière carbonée produite en général par des êtres vivants , végétaux, animaux, ou micro-organismes. Il s'agit par exemple des glucides,...) a bien été fossilisée dans ce réseau (Un réseau informatique est un ensemble d'équipements reliés entre eux pour échanger des informations. Par analogie avec un filet (un réseau est un « petit rets », c'est-à-dire un petit...) de galerie: "Il peut s'agir soit d'un corps qui se serait décomposé sur place, soit d'un mucus laissé par l'organisme à la manière de la traîne d'une limace", explique le géologue. Des techniques non invasives de microtomographie par rayons XFermerLa microtomographie par rayons X permet d'accéder à la vision 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 durée variable selon le "Diplôme d'études...) d'un objet (De manière générale, le mot objet (du latin objectum, 1361) désigne une entité définie dans un espace à trois dimensions, qui a une fonction précise, et qui peut être désigné par une étiquette verbale. Il est défini par les relations...) (composition, agencement, défauts, porosité) sans découpe de celui-ci grâce aux rayons X. ont également permis aux chercheurs d'explorer en 3D l'intérieur et l'extérieur de ces galeries: "La forme interne de ces tunnels atteste également qu'ils ne peuvent résulter d'une modification naturelle de la roche, et que ce sont bien des organismes multicellulaires qui s'y sont frayé un chemin", souligne Abderrazak El Albani.

Un scénario à revoir

Certes, ces organismes ont bien exploré la vase, aussi bien dans le sens (SENS (Strategies for Engineered Negligible Senescence) est un projet scientifique qui a pour but l'extension radicale de l'espérance de vie humaine. Par une évolution progressive allant du...) vertical (Le vertical (rare), ou style vertical, est un style d’écriture musicale consistant en accords plaqués.) qu'horizontal (Horizontal est une orientation parallèle à l'horizon, et perpendiculaire à la verticale. Une ligne horizontale va « de la gauche vers la droite » ou vice versa.), naviguant ainsi entre des tapis de bactéries (Les bactéries (Bacteria) sont des organismes vivants unicellulaires procaryotes, caractérisées par une absence de noyau et d'organites. La plupart des bactéries possèdent une paroi...). Mais ne pourraient-ils pas être fait justement d'un agrégat de bactéries, présentes sur Terre depuis plus de 3,5 milliards d'années ? "La forme, le mode de déplacement “horizontal et vertical”, le recoupement de lamines sédimentaires, la dimension (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...) de ces traces, tout cela écarte cette hypothèse", gage le chercheur (Un chercheur (fem. chercheuse) désigne une personne dont le métier consiste à faire de la recherche. Il est difficile de bien cerner le métier de chercheur tant les domaines de recherche sont...).


Autre preuve de mobilité d'organismes macroscopiques, selon les chercheurs: une trajectoire en tresse à travers la roche (flèche blanche). Les flèches jaunes indiquent la présence de tapis bactériens. (Barre d'échelle = 1cm). A. El Albani

Ces premiers "explorateurs" des fonds marins bousculent dès lors le scénario actuel de l'apparition de la vie complexe sur Terre. Jusqu'alors, les traces les plus anciennes de mobilité d'organismes multicellulaires précédaient de quelques millions d'années seulement le grand boom évolutif que fut 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 (il y a 541 millions d'années environ). Et plus de 1,5 milliard d'années séparent le Biota de Franceville du Biota édiacarien (découvert en 1868 dans les collines d'Ediacara, au sud (Le sud est un point cardinal, opposé au nord.) de l'Australie), annonciateur de l'arrivée massive (Le mot massif peut être employé comme :) des animaux au Cambrien. Entre les deux, c'est un véritable "no man's land évolutif", dénommé, non sans un brin d'ironie par les paléontologues, "le milliard ennuyeux".

Les êtres qui frayaient déjà il y a 2,1 milliards d'années dans la vase de Franceville ont-ils pu traverser ce "tunnel (Un tunnel est une galerie souterraine livrant passage à une voie de communication (chemin de fer, canal, route, chemin piétonnier). Sont apparentés aux...) évolutif" et servir de précurseurs aux futurs (Futurs est une collection de science-fiction des Éditions de l'Aurore.) animaux ? "C'est probable, avance Abderrazak El Albani. Le déclin progressif et global de l'oxygène dans les océans vers 2 milliards d'années, et ce jusqu'à la fin de la deuxième grande glaciation qui précède l'Ediacarien, a sûrement dû leur être fatal." Cette découverte vient néanmoins de donner une postérité scientifique à cette aventure pionnière de la vie complexe. Sans cela, cette merveilleuse danse inaugurale serait demeurée dans l'ombre (Une ombre est une zone sombre créée par l'interposition d'un objet opaque (ou seulement partiellement opaque) entre une source de lumière et la surface sur laquelle se réfléchit cette lumière. Elle se...) immobile des roches.
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