Procès sous microscope… pour finir en cellule ?

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Le rideau s’ouvre sur un tribunal un peu particulier: ici pas d’affaires de vol, de meurtre, ou autre crime mais des organismes qui s’apprêtent à décider si l’évolution du vivant doit rester gravée dans le marbre.

Prologue

Un groupe d’organismes (faits d’une seule cellule chacun) représenté par M.Didier, vient de comparaître pour avoir tenté de s’associer et former un être composé de plusieurs cellules. C’est une infraction majeure à la loi de la Société des Cellules : on est comme on naît, interdiction de bousculer sa biologie ! L’infraction de cette loi fait encourir la prison à perpétuité.

Immisçons-nous dans le secret des jurés en assistant aux délibérations.

Chapitre 1 : Multiorigines

Cèptique : Si je puis me permettre, je propose que nous votions maintenant afin de déterminer le sort de M.Didier.

Cèptique : Raaah ! Pourquoi diable faut-il qu’il y ait égalité ?

Celleste : Excusez-moi, j’ai voté blanc parce que je ne suis pas trop calée sur la multicellularité… Tout ce que je sais, c’est qu’un organisme multicellulaire, c’est un organisme composé de plusieurs cellules, alors qu’un organisme unicellulaire n’en possède qu’une.

Bob : Bon au moins tu connais les bases ma petite…

Fougèrine : Ah cela tombe bien, je suis professeur d’histoire, et je vous proposerais bien un récapitulatif sur l’origine de la multicellularité, ou devrais-je dire des multicellularités, d’un point de vue évolutif !

Bob : Les multicellularités ? Voilà qui m’intrigue ! Je suis plus habitué à entendre ce terme au singulier. On a tout notre temps, alors explique-nous donc !

Fougèrine : Merci Monsieur Bob. De ce que nous savons, les Gabonionta pourraient être les premiers organismes multicellulaires connus. Ce sont de mystérieux fossiles découverts au Gabon, qui datent d’environ 2,1 milliards d’années. C’est bien plus tôt que les premières estimations sur le sujet. Leur structure organisée semble prouver que ce ne sont pas de simples colonies de bactéries. Mais… tout cela est assez controversé. Étaient-ils vraiment multicellulaires ?

Celleste : Les Gabonionta sont donc vos lointains ancêtres…

Fougèrine : Eh bien non ! On considère que la multicellularité serait apparue au moins 50 fois au cours de l’évolution. Les Gabonionta, eux, semblent s’être éteints sans laisser de descendance encore vivante de nos jours. Mais d’autres pionniers ont pris le relais…

Celleste : Oh je vois, mais qu’est-ce qui permet cette transition ?

Cèptique : Si je puis me permettre, une expérience sur Chlamydomonas, une algue verte unicellulaire, réalisé par William C. Ratcliff a démontré que la multicellularité c’est peut-être une affaire de taille ! L’algue a été placée pendant 4 ans en présence de son prédateur, une paramécie 10 fois plus grosse. Elle a fini par évoluer en organisme multicellulaire en 1 an environ, soit 750 générations. Les amas de plusieurs cellules, moins vulnérables face aux prédateurs, fournissent une preuve expérimentale que cette adaptation, favorisée par la prédation, peut tout simplement être une taille plus importante.

T’choupisson : M’fin tu vois en vrai, la multicellularité, c’est pas un truc qui s’est pointé partout pareil. Elle a probablement évolué de manière très différentes, et pour des raisons très différentes chez les plantes, les animaux, les champis… Chacun sa sauce, chacun son délire évolutif ! Mais y a un fil rouge quand même, sis’: le processus d’évolution. Pour que ça marche, faut que les cellules s’organisent en team, et qu’ensemble elles deviennent de vrais organismes à mesure qu’elles s’adaptent.

Chapitre 2 : Plusieurs cellules, plusieurs mécanismes

Celleste : Wouaw, j’ai appris beaucoup de choses ! Par contre, je n’ai toujours pas compris pourquoi Didier est accusé ?

Bob : Souviens-toi du procès… sacré cirque, quand même !

Jugeote : M.Didier, nous vous reprochons de vous être transformés en organisme multicellulaire à deux reprises. Tout d’abord en drôle de “limace”, puis en une structure dénommée sorocarpe ! Contestez-vous ces faits ?

Didier : I-Il est vrai… euh… laissez-moi m’expliquer. En cas de famine, nous, les amibes, nous nous r-rassemblons d’abord pour former… euh… une colonie composée de centaines de milliers d’individus, appelée limace. C’est une structure mobile qui nous permet, bah… d’accéder à des zones plus ensoleillées de la forêt. Ensuite, nous nous t-transformons en sorocarpe, une structure sédentaire spécialisée dans la production et la… euh… dispersion de spores — des structures reproductrices. Ces spores sont projetées pour créer de nouvelles gé-générations, dans des environnements riches en bactéries, qui sont, bah… notre principale ressource alimentaire. Mais… mais attention ! Ce… ce n’est pas un être unique que nous formons, non ! C-c’est une agrégation fonctionnelle, où chaque individu garde son autonomie… et… bah… son individualité.

Jugeote : Nous nous devons d’être intransigeant. Vous ressembliez trait pour trait à un organisme multicellulaire. Dois-je vous rappeler l’Article 7 du Traité d’Organisation Cellulaire ?

“Nul organisme ne saurait être à la fois Un et Multiple.

Il est interdit à toute entité biologique de revendiquer simultanément les statuts d’unicellulaire et de multicellulaire.

L’évolution est un chemin à sens unique : de l’Individu vers la Communauté.

Toute tentative de coexistence des deux états, sera considérée comme un acte de dissidence morphogénique, puni selon les lois en vigueur.”

Celleste : Oui, je me souviens bien de ce qui s’est passé mais comment être sûr que Didier se soit transformé en un organisme multicellulaire ?

T’choupisson : Eh bien les organismes multicellulaires possèdent un ensemble de mécanismes nécessaires à leurs fonctionnements. Tu piges sis’ ?

Fougèrine : En effet, un des mécanismes en question est l’adhésion cellulaire, qui permet aux cellules de se lier entre elles, genre de “colle” qui maintient l’intégrité, la croissance et la communication des cellules.

Celleste : Donc, sans cette adhérence, les cellules se baladeraient sans cohésion… Un peu comme des pièces de Lego qui ne s’emboîtent pas !

T’choupisson : Yes amiga, chez l’amibe, la molécule impliquée dans l’adhésion des cellules est l’adhésine. Donc ouais, ça suggère que Didier et ses potes se sont changés en multicellulaire, non ?

Cèptique : Si je puis me permettre, l’adhésion cellulaire n’est pas un mécanisme spécifique aux organismes multicellulaires ! Des organismes unicellulaires peuvent très bien y avoir recours comme mes lointains cousins, les levures telles que Saccharomyces cerevisiae. Bien qu’étant unicellulaires, elles ont la capacité de former des biofilms.

Celleste : Euuuh… c’est quoi un biofilm ?

Cèptique : Si je puis me permettre, un biofilm, c’est une communauté de micro-organismes fixés ensemble et qui adhèrent à une surface. Donc certains organismes unicellulaires utilisent bien l’adhérence. Cela ne permet donc pas d’incriminer Didier !

Celleste : Mais oui, c’est logique. Et du coup, c’est quoi les autres mécanismes ?

Bob : Les cellules des multicellulaires ont besoin de se parler pour bosser ensemble, un peu comme les gens dans une entreprise qui s’échangent des infos pour que tout roule. C’est ça, la communication cellulaire ! Quand une cellule capte un message, elle peut se diviser, fabriquer une molécule, bouger… comme un bon collègue qui sait réagir au quart de tour.

Cèptique : Si je puis me permettre de rajouter que la communication cellulaire peut intervenir entre 2 organismes distincts ! Ce mécanisme ne nous permet pas d’inculper Didier !

Bob : Ma foi, c’est pas faux, hein !

Celleste : Ok donc si je comprends bien, aucun mécanisme n’incrimine Didier… mais alors il est innocent ?

Fougèrine : Eh bien non, il y a bien un mécanisme qui change la donne : la différenciation ou spécialisation cellulaire ! C’est comme si chaque cellule choisissait un métier : certaines deviennent pompiers, d’autres policiers ou boulangers, chacune avec une forme et une fonction bien précises pour faire fonctionner l’organisme. Les cellules acquièrent ainsi des caractéristiques spécifiques sur le plan morphologique et fonctionnel, propres à un type cellulaire donné. Les cellules ayant subi ce processus sont alors dites différenciées.

Celleste : Ahhh c’est comme si chaque cellule avait son rôle à jouer !

T’choupisson : T’as tout capté sis’ ! Et justement on retrouve cette différenciation chez les amibes. Certaines se spécialisent en agricultrices, stockant des bactéries pour nourrir les autres cellules, tandis que d’autres, les cellules sentinelles, protègent la limace des bactéries nuisibles. Pour moi y a pas photo Didier est passé au stade multicellulaire ! Il est coupable, les mecs !

Celleste : Ok mais en quoi cela serait-il un crime ?

Bob : Ah voilà enfin quelqu’un qui réfléchit ici ! “Nul organisme ne saurait être à la fois Un et Multiple”, pourquoi diable hein?!

Cèptique : Si je puis me permettre, le changement, notre société n’aime pas trop ça. Quand un chercheur, en opérant un blob, a découvert que vous étiez fait d’une seule cellule, ça a été le choc. Les médias se sont enflammés, et le scandale a mis des mois à retomber !

Bob : Ah ben tiens, parfois un unicellulaire comme moi, un Blob, peut sembler trop organisé… et ça finit au tribunal. Moi, j’suis toujours une seule cellule, hein — juste avec quelques milliers de noyaux qui assurent mon bon fonctionnement. Pas grand-chose, non ? Visiblement, c’est déjà trop. Heureusement pour nous, blobs, la société a décidé d’nous laisser souffler un peu, hein.

Epilogue

Celleste : Bon, si je comprends bien, notre société a tendance à rejeter ce qu’elle ne prend pas le temps de comprendre. Par peur ou par manque de discernement, elle met les individus dans des cases, sans se rendre compte que ces frontières sont plus floues qu’on ne le pense.

Pour résumer, la multicellularité, ce n’est pas simplement un tas de cellules collées entre elles. Pour assurer sa bonne intègreté, elle repose sur trois mécanismes fondamentaux : l’adhésion, la communication et la différenciation cellulaire. Sans ces trois piliers, la vie multicellulaire comme on la connaît n’aurait probablement pas vu le jour, même s’ils ne sont pas forcément tous indispensables pour qu’elle existe.

Les lois actuelles ignorent que les espèces que nous connaissons sont en constante évolution afin de s’adapter à leur environnement. La multicellularité, par exemple, n’est pas un accident unique, mais une stratégie réinventée au moins 50 fois de manière indépendante au cours de l’évolution.

J’ai donc pris ma décision. Pour les amibes, former une “limace” puis un sorocarpe est une réponse ingénieuse au manque de nourriture. Au lieu de punir cette adaptation, nous devons essayer d’en comprendre les ressorts et les mettre en valeur en apprenant à voir l’évolution à l’œuvre au travers de la science !

Bob : Ah voilà qui est bien dit Celleste ! Si vous voulez mon avis je pense qu’il est grand temps de mettre un terme à c’te farce ! Puisque c’te loi est idiote, pourquoi diable devrions nous rendre un verdict ?

Fougerine : Vous avez bien raison M Bob !

T’choupisson : Yes, sis’ m’a convaincu !

Cèptique : Si je puis me permettre, voilà qui est formidable !

Références bibliographiques :

Généralité sur la multicellularité

Les amibes

“Les plus vieux fossiles d’organismes multicellulaires ”

  • El Albani, A., Bengtson, S., Canfield, D. E., Riboulleau, A., Rollion Bard, C., Macchiarelli, R., Ngombi Pemba, L., Hammarlund, E., Meunier, A., Moubiya Mouele, I., Benzerara, K., Bernard, S., Boulvais, P., Chaussidon, M., Cesari, C., Fontaine, C., Chi-Fru, E., Garcia Ruiz, J. M., Gauthier-Lafaye, F., … Bekker, A. (2014). The 2. 1 ga old francevillian biota : Biogenicity, taphonomy and biodiversity. PLoS ONE, 9(6), e99438. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0099438
  • El Albani, A., Mangano, M. G., Buatois, L. A., Bengtson, S., Riboulleau, A., Bekker, A., Konhauser, K., Lyons, T., Rollion-Bard, C., Bankole, O., Lekele Baghekema, S. G., Meunier, A., Trentesaux, A., Mazurier, A., Aubineau, J., Laforest, C., Fontaine, C., Recourt, P., Chi Fru, E., … Canfield, D. E. (2019). Organism motility in an oxygenated shallow-marine environment 2.1 billion years ago. Proceedings of the National Academy of Sciences, 116(9), 3431‑3436. https://doi.org/10.1073/pnas.1815721116
  • Veyrieras, J.-B. (2019, novembre 2). Il y a 2,1 milliards d’années, la vie bougeait déjà. CNRS Le journal. https://lejournal.cnrs.fr/articles/il-y-a-21-milliards-dannees-la-vie-bougeait-deja

Les multicellularités, de convergence évolutive :

La signalisation cellulaire

La différenciation cellulaire

L’adhésion cellulaire

Le Blob

Vidéo : Dr Nozman. (2022, janvier 7). J’adopte une bestiole très bizarre !, Youtube. https://www.youtube.com/watch?v=25qp5QvRWgs