Dernier ancêtre commun universel

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Un arbre phylogénétique reliant tous les grands groupes d'organismes vivants au dernier ancêtre commun universel. Ce graphique est dérivé de séquences d'ARN ribosomique données.

Le dernier ancêtre commun universel ou DACU^[1] est le plus récent organisme (datant d'environ 3,5 à 3,8 milliards d'années)^[2],[3] dont sont issues l'ensemble des espèces vivant actuellement sur Terre. L'acronyme LUCA venant de l'anglais Last Universal Common Ancestor est souvent utilisé pour désigner ce dernier ancêtre commun à toutes les formes de vie connues actuellement.

Description

L'hypothèse courante est que tous les êtres vivants ont des ancêtres en commun, à une époque où la seule reproduction était la division cellulaire. Cela implique l'existence dans le passé lointain d'une cellule telle que :

• tous les êtres vivant actuellement en descendent ;
• chacune de ses deux cellules filles a au moins un descendant vivant aujourd'hui (sans quoi la seule cellule fille avec descendance serait en fait le LUCA réel).

LUCA ne doit pas être confondu avec le premier organisme vivant. Il est probable qu'il soit lui-même issu d'une lignée évolutive et qu'il cohabitait avec d'autres formes de vie qui n'ont pas laissé de descendants^[4].

Le problème de la phylogénie à la racine du vivant est ainsi la question de savoir si les eucaryotes et les archées descendent de l'une des deux cellules filles de LUCA, et les bactéries de l'autre, ou si c'est une autre combinaison.

Dans ces théories, LUCA aurait beaucoup plus de propriétés propres à la cellule eucaryote qu'à la cellule procaryote, qui serait alors issue d'une simplification de la cellule eucaryote via la sélection de mécanismes efficaces et rapides.

Le concept LUCA se base sur des hypothèses faisant abstraction des phénomènes de conjugaison, d'endocytose ou de transfert génétique, qui mettent en jeu deux cellules. Par exemple, le noyau des cellules des eucaryotes pourrait avoir une ascendance distincte de celle de son protoplasme. De fait, en reproduction sexuée, le noyau a une ascendance distincte de son protoplasme, le premier venant par moitié de chacun des parents, le second venant souvent exclusivement de la mère.

Il ne faut pas oublier que le LUCA est une entité théorique, un modèle abstrait permettant de comprendre les phénomènes liés à l'origine de la vie et à l'évolution des êtres vivants. Comme tout concept de dernier ancêtre commun, il ne correspond pas à une entité réelle : il serait vain de vouloir chercher « le » fossile de « la » première cellule vivante. Néanmoins, les travaux en biologie de l'évolution permettent de décrire avec de plus en plus de précision l'histoire des êtres vivants, et notamment comment sont apparues les caractéristiques partagées ou non par les grands domaines du vivant.

Désignation

Carl Woese avait proposé en 1977 le terme progenote pour désigner une structure très primitive, qui aurait fondé l'ensemble du vivant^[5],[6].

Le terme de cenancestor, cénancêtre du grec kainos (récent) et koinos (commun), a été suggéré par Fitch et Upper en 1987^[7].

La dénomination LUCA a été suggérée en 1994 par Christos Ouzounis et Nikos Kyrpides^[8]. Elle a été popularisée par un séminaire de 1996 organisé par Patrick Forterre et la fondation des Treilles^[9].

Richard Dawkins utilise le terme concestor (common ancestor), forgé par Nicky Warren^[10].

Notes et références

1. ↑ Christian de Duve, Singularités : Jalons sur les Chemins de la Vie, Odile Jacob, Paris, Avril 2005, p.185-193. ISBN 2-7381-1629-9
2. ↑ (en) W. F. Doolittle, « Uprooting the tree of life », Scientific American, vol. 282, n^o 6,‎ 2000, p. 90–95 (PMID 10710791, DOI 10.1038/scientificamerican0200-90, lire en ligne)
3. ↑ (en) N. Glansdorff, Y Xu et B. Labedan, « The Last Universal Common Ancestor: Emergence, constitution and genetic legacy of an elusive forerunner », Biology Direct, vol. 3,‎ 2008, p. 29 (PMID 18613974, PMCID 2478661, DOI 10.1186/1745-6150-3-29)
4. ↑ À la recherche de LUCA par Patrick Forterre.
5. ↑ (en) Woese C, Fox G, « The concept of cellular evolution », J Mol Evol,‎ 1977 (PMID 903983)
6. ↑ (en) Woese C, Fox G, « Phylogenetic structure of the prokaryotic domain: the primary kingdoms », Proc Natl Acad Sci U S A, vol. 74, n^o 11,‎ 1977, p. 5088–90 (PMID 270744, DOI 10.1073/pnas.74.11.5088)
7. ↑ The phylogeny of tRNA sequences provides evidence for ambiguity reduction in the origin of the genetic code W M. Fitch and K. Upper 1987
8. ↑ (en) A new tree of life sur « Science in school ».
9. ↑ Notre aïeul qui venait du tiède. sur liberation.fr.
10. ↑ The Ancestor's Tale : A Pilgrimage to the Dawn of Evolution, Richard Dawkins ISBN 0-618-00583-8

Voir aussi

Articles connexes

• Ève mitochondriale
• Origines de la vie
• Acidocalcisome

Lien externe

• « Luca : à la recherche du plus proche ancêtre commun universel » (article de Patrick Forterre, Simonetta Gribaldo et Céline Brochier dans Médecine/Sciences, octobre 2005, n° 21, p. 860-865)

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