Qui de l’œuf ou de la poule est apparu en premier ? Cette question millénaire, qui symbolise le paradoxe des origines de la vie, a peut-être trouvé sa réponse dans les profondeurs marines. Une équipe internationale dirigée par la biochimiste Marine Olivetta de l’Université de Genève vient de mettre en lumière un organisme microscopique au fonctionnement particulier. Son mode de reproduction pourrait révolutionner notre compréhension de l’embryogenèse, le processus de développement d’un organisme, de la fécondation de l’œuf jusqu’à la formation de l’embryon.
Le Chromosphaera perkinsii, tapi dans les sédiments des mers peu profondes, utilise des mécanismes étrangement similaires à ceux qui permettent aujourd’hui le développement des embryons dans les œufs, et ce, depuis plus d’un milliard d’années. Cette découverte suggère que la « recette » génétique de l’œuf existait bien avant l’œuf lui-même. Les résultats de leurs travaux ont été publiés le 6 novembre dans la revue Nature.
Les secrets d’une division cellulaire ancestrale
Dans le long cycle de l’évolution, le C. perkinsii occupe une position unique. Appartenant à la famille des Ichthyosporéens (groupe d’eucaryotes proche des animaux et des champignons, mais distincts des deux), cet organisme unicellulaire s’est séparé de la lignée qui donnerait naissance aux animaux, il y a plus d’un milliard d’années.
Contrairement à ses cousins parasites, il mène une existence libre dans les sédiments marins. Le biochimiste Omaya Dudin de l’Institut fédéral suisse de technologie souligne l’extraordinaire de cette découverte : « Bien qu’unicellulaire, C. perkinsii manifeste déjà des processus de coordination et de différenciation multicellulaires sophistiqués, caractéristiques que l’on pensait exclusives aux organismes complexes comme les animaux ».
Cette capacité remarquable pose ainsi les fondements d’une nouvelle théorie : les mécanismes nécessaires à la formation d’un embryon ; et donc à la reproduction ovipare (les animaux qui pondent des œufs dont les embryons se développent en dehors du corps de la mère) ; étaient déjà présents dans l’arsenal génétique de la vie bien avant l’apparition des premiers animaux. Comme si la nature avait développé le mode d’emploi avant même de construire la machine.
Un mimétisme embryonnaire stupéfiant
Le processus de reproduction du C. perkinsii ressemble de manière frappante aux premières étapes du développement embryonnaire que l’on observe dans un œuf fécondé. L’organisme se divise selon un mécanisme appelé palintomie, créant rapidement plusieurs cellules filles sans phase de croissance intermédiaire. Cette division aboutit à une structure creuse évoquant une framboise microscopique, similaire à la blastula (première étape du développement embryonnaire) que forme l’embryon animal dans l’œuf.
Autre fait remarquable chez C. perkinsii : cette colonie cellulaire présente au moins deux types de cellules différenciées, maintenant cette organisation complexe pendant une bonne partie de son cycle de vie. Cette spécialisation cellulaire précoce rappelle étonnamment les premiers stades de développement d’un embryon de poulet dans son œuf. Les chercheurs ont notamment observé que ces cellules collaborent de manière coordonnée avant de se disperser pour devenir indépendantes, mimant ainsi les processus fondamentaux de l’embryogenèse.
Un chainon manquant dans l’histoire de la vie
La découverte du C. perkinsii soulève une question fondamentale : sommes-nous face à l’ancêtre commun qui détiendrait la clé de l’énigme de l’œuf et de la poule, ou s’agit-il d’un exemple d’évolution convergente où la nature aurait réinventé les mêmes solutions ? Si ce mode de développement semble unique parmi les Ichthyosporéens étudiés jusqu’à présent, son existence prouve que les mécanismes indispensables nécessaires à la formation d’embryons – et donc d’œufs – existaient déjà dans le patrimoine génétique des organismes primitifs.
Les chercheurs suggèrent que : « C. perkinsii représente une forme de transition entre la différenciation cellulaire temporelle et spatiale, offrant un éclairage sur les mécanismes évolutifs ayant conduit à l’émergence de la multicellularité animale». En d’autres termes, cet organisme pourrait être le chaînon manquant entre la reproduction simple des unicellulaires et les mécanismes complexes de développement embryonnaire que nous observons dans les œufs d’aujourd’hui.
La réponse à l’énigme œuf-poule pourrait donc être : ni l’un, ni l’autre n’est venu en premier, mais plutôt le programme génétique qui les rendrait possibles. Les éléments constitutifs du développement embryonnaire étaient déjà présents, mais attendaient simplement le moment propice dans l’histoire de l’évolution pour s’exprimer pleinement dans la formation des premiers œufs. Des recherches supplémentaires sur la différenciation cellulaire chez C. perkinsii nous donneront un éclairage supplémentaire sur deux aspects primordiaux : les origines de la multicellularité animale, mais également les racines profondes de la reproduction ovipare.
- Chromosphaera perkinsii, un organisme unicellulaire marin, utilise des mécanismes semblables à ceux des embryons animaux, datant d’il y a plus d’un milliard d’années.
- Son mode de division cellulaire rappelle les premières étapes de l’embryogenèse, suggérant que les bases génétiques de la reproduction ovipare existaient avant les œufs eux-mêmes.
- Cette découverte apporte un nouvel éclairage sur les mécanismes évolutifs ayant conduit à la multicellularité animale et au développement des œufs.
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La question titrée pourrait-être amusante si elle n’était sans cesse répétée et répétée encore et encore !
La poule n’a certainement pas inventé l’oeuf.
Puisque qu’enfin nous apprenons que les lézards, les dinosaures et autres animaux plus anciens et bien avant que les oiseaux et donc la poule se reproduisaient de cette manière. Inutile de persister à s’abêttir plus avant.