Plongez au cœur de l'évolution du vivant ! Savez-vous ce qu'est Luca ? Et Leca ? Ces noms intriguent et désignent les mystérieux ancêtres communs à toute vie sur Terre, ou à des groupes majeurs comme les eucaryotes. Dans ce nouvel article, nous explorons les découvertes et les débats passionnants autour de ces figures ancestrales.
La compréhension de l'origine de la vie sur Terre et de son évolution est une pierre angulaire de la biologie moderne. Au cœur de cette quête se trouve l'identification des caractéristiques des ancêtres communs à des groupes d'organismes, une tâche complexe et pleine de défis. Deux figures ancestrales en particulier retiennent l'attention des chercheurs : Luca, le dernier ancêtre universel commun, et Leca, l'ancêtre commun des eucaryotes.
Luca : Le Dernier Ancêtre Universel Commun
La recherche du Last Universal Common Ancestor (Luca) est souvent qualifiée de Graal dans la quête des origines du vivant. Inspirée par le programme de classification généalogique de Darwin, la méthode phylogénétique développée par Willi Hennig en 1950 permet de classer les espèces en se basant sur les caractères indiquant une relation de parenté. Cependant, cette méthode ne permet pas de trouver concrètement Luca, mais plutôt d'en dresser un "portrait-robot" à partir des traits exclusifs partagés par ses descendants.
Une difficulté majeure est apparue avec la prise de conscience de l'importance quantitative et qualitative des transferts horizontaux de gènes. Contrairement à la transmission verticale (par reproduction sexuée) qui permettait de déterminer des ancêtres hypothétiques, les transferts horizontaux brouillent les pistes généalogiques. Par exemple, la majorité des gènes du métabolisme des archées proviennent de bactéries par transfert horizontal.
Dans ce contexte, Carl Woese a proposé en 2002 que, dans les temps très anciens, les transferts horizontaux de gènes constituaient la principale force évolutive. Cela impliquerait que les cellules primitives ne portaient pas de traces généalogiques stables, suggérant une "communauté ancestrale commune" plutôt qu'un unique organisme ancestral avant un certain point. Selon cette vision communautaire, l'existence d'un Luca unique contenant tous les gènes ancestraux n'est pas soutenue. Des travaux par simulation de Johann Gogarten en 2004 suggèrent que chaque gène pourrait remonter à un ancêtre moléculaire individuel présent dans différents organismes à différents âges, ce qui impliquerait que Luca n'aurait jamais existé comme entité unique. Même une étude récente (2024) qui a produit un "portrait-robot" de Luca est présentée avec prudence, car la méthode a forcé la recherche d'un unique organisme. À l'heure actuelle, rien n'indique que Luca ait existé.
Leca : L'Ancêtre Commun des Eucaryotes
En se tournant vers l'ancêtre commun des eucaryotes, Leca (Last Eukaryotic Common Ancestor), les défis sont spécifiques. La recherche sur l'eucaryogenèse a montré que la cellule eucaryote est une chimère, résultant de la fusion d'au moins une archée et une bactérie avant même l'acquisition des mitochondries. Les gènes eucaryotes se répartissent en trois lots : homologues de gènes de bactéries, homologues de gènes d'archées, et ceux propres aux eucaryotes. Cette nature chimérique pose une difficulté majeure pour enraciner l'arbre des eucaryotes.
La quête des ancêtres communs du vivant est un domaine de recherche en constante évolution, où chaque nouvelle étude apporte des éclairages précieux sur la complexité et la richesse de notre histoire évolutive.
- Le Guyader, Hervé. "Luca, l'ancêtre de tous les organismes vivants, a-t-il existé ? Une nouvelle étude relance le débat… ou pas." Pour la Science N° 565, 22 octobre 2024.
- Le Guyader, Hervé. "À quoi ressemblait Leca, l'ancêtre commun des eucaryotes ?" Pour la Science, 14 mai 2025. Disponible sur : https://www.pourlascience.fr/