Les algues: première lignée végétale - 06/10/2007
La formation des eucaryotes à partir de cellules primitives fut longtemps et âprement discutée !
Endosymbiose mitochondrie
Le monde scientifique est à peu près d'accord aujourd'hui pour admettre l'origine endosymbiotique du noyau (?) des mitochondries et des chloroplastes de ces cellules par des cellules phagocytaires primitives. Voici très succintement de quoi il s'agit : une cellule primitive douée de la capacité de phagocytose englobe une bactérie alpha pourpre, capable de faire de la respiration oxydative. L'association profite aux deux : la cellule peut respirer et la bactérie peut se nourrir en échange. Ceci pourrait avoir eu lieu il y a plus de 2 gyr. On peut faire le même raisonnement pour le chloroplaste en disant qu'une cellule primitive capable de respirer et se trouvant à court de substrat à oxyder incorpore par phagocytose une cyanobactérie capable de photosynthèse oxygénique par hydrolyse de l'eau. Ceci, en revanche, aurait eu lieu plus tard vers 1 gyr pour les algues vertes et rouges, beaucoup plus tard encore pour les algues brunes, pour lesquelles c'est plus compliqué ( 0,3 gyr ?)
Endosymbiose chloroplaste
- Voici quelques arguments en faveur de cette thèse :
Les organites ont leur propre ADN, qui n'est pas associé à des protéines, ce serait donc un ADN de procaryote !
Les ribosomes présents dans les mitochondries et les chloroplastes ont la même taille que ceux des procaryotes.
On a trouvé des séquences de nucléotides semblables dans ces organites et dans les bactéries.
Ces organites ont deux membranes, une de la cellule primitive qui aurait ingéré la bactérie et une qui appartenait à cette bactérie phagocytée.
Il existe aujourd'hui des cellules eucaryotes (Pelomyxa palustris, une amibe) qui n'ont pas de mitochondries pour leur respiration mais vivent en symbiose avec des bactéries qui en ont et qui respirent pour deux !
On peut aussi observer des cyanobactéries à l'intérieur de cellules eucaryotes : le protiste unicellulaire flagellé Cyanophora paradoxa possèdent des endosymbiotes photosynthétiques proches des cyanobactéries.
On trouve aussi des cryptophytes qui sont de petites algues unicellulaires (eucaryotes !) dont le plaste est constitué par une algue rouge régressée (eucaryote !), donc une cellule avec 4 ADN distincts ! ce qui prouve cette possibilité d'endosymbiose même si ces cellules-ci ne sont pas liées aux cyanobactéries. Mais si ce mécanisme existe pour ces dernières, beaucoup plus évoluées et complexes que les cyanobactéries, il a très bien pu exister pour les précédentes, là se trouve l'argument.
Il existe cependant encore des points à éclaircir comme par exemple l'origine du gène codant pour la Rubisco (L-ribulose-1,5-biphosphate carboxylase/oxygénase : enzyme responsable de la fixation du dioxyde de carbone lors de la photosynthèse) qui est, actuellement, l'objet de plusieurs hypothèses (De Reviers, 2002).
Schéma cryptophyte.
- Faisons une comparaison Procaryote-Eucaryote avec un tableau :
