diversitÉ des organismes iv. genÈse, Évolution & diversitÉ
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DIVERSITÉDES ORGANISMES
IV. GENÈSE, ÉVOLUTION & DIVERSITÉ
Origine: de la Vie aux "cellulaires"
Terre suffisamment froide pour H2O▼(4.5 Gy), atmosphère e-, pas d’O2 libre, T° semblables
• Origine exogène (météoritique)10.000 tonnes/anChondrites carbonées (inclusions µm)>3.5% C et 25% H2Okérogèneorigine abiotique des mol. org.
Origine: de la Vie aux "cellulaires"
Terre suffisamment froide pour H2O▼(4.5 Gy), atmosphère e-, pas d’O2 libre
• Origine atmosphériqueOparin-Haldane (1920) – Urey-Miller (1953)Mélanges gazeux e- (CH4, NH3, H2O...) + énergiedonnent composés organiques dont A.A., sucres,bases azotées...
Mais atmosphère primitive non réductrice (voir Venus ou Mars)
O2 vient de photosynthèse > non oxydantPlutôt neutre (CO, CO2, N2...)Résultats probants mais moindres
Origine: de la Vie aux "cellulaires"
• Origine hydrothermaleRépartition selon dorsalesIntrusion magma dans schistes & zéolites (Al SiO-(H2O)n +
métaux), adsorbeurs sélectifs et catalyseurs H+
+ apports d’eau chaude (300°C) possibilité de synthèse de matériaux organiques
Origine: de la Vie aux "cellulaires"
• Origine hydrothermaleHypothèse de Wachterhaüser: rôle de la pyrite comme
catalyseur métallique de la MO
Origine: de la Vie aux "cellulaires"
• Origine hydrothermale
• sur base d’analyse moléculaire (ARNr), les + anciennes bactéries sont (hyper)thermophiles et chemolithotrophes
• les sources sont-elles à l’origines de la vie OU le refuge de formes de vie primitives?
• elles ont sûrement servi de réservoir lors de catastrophes de grande ampleur (météorites...)
importance des recherches sur formes de vie primitive dans
sources hydrothermales Mars, Europe (satellite Jupiter), Io Lac Vostok (Antarctique) et tout lieu où H2O liquide subsisterait grâce à énergie géothermale
Origine: de la Vie aux "cellulaires"• Rôle des argiles comme « catalyseurs non enzymatiques »
• Silicate d’alumine + oxydes ou sulfures métalliques + H2O +...• Système isolé mais ouvert, permettant de catalyser certaines
réactions• Possibilité d’autoréplication (contreplaqué)• Possibilité de « construire » des Mol Org à leur surface• Chaque strate peut être considérée comme porteuse
d’information et susceptible d’irrégularités (cfr code génétique) (modèle Cairn-Smith)
• Les strates peuvent désquamer et « transférer » leur information
• Problème: passage de 2 à 1 dimension
Origine: de la Vie aux "cellulaires"
• Origine génique (ARN)Problème d’être source et finalité....
Premières cellules vers 3.5 Gy:
Bactéries anaérobies & hétérotrophes
(glycolyse)
Photosynthèse vers 3-2.7 Gy:
H from H2S (sources H.) puis H2O
premières Cyanophycées.
O2 , + O3, –UV. Poison, peroxysomes,
glycolyse, respiration
Origine: de la Vie aux "cellulaires"
Apparition des Prokaryotes: vers ~ 3.5 Gy
Apparition des Eukaryotes: vers ~ 1.5 Gy
Mitose Méiose
Glycolyse Respiration
Origine: de la Vie aux "cellulaires"
Soupe originelle3.5 GyAnaérobie + hétérotrophieGlycolysepuis appauvrie en Mol. Org. (Chimio-Photo)synthèse rôle du S puis de l’O2 comme accept.apparition O2 + O3
détoxication (respi)
Origine: de la Vie aux "cellulaires"
plu
ricellu
laire
s
Bernard de Jussieu (1799-1876) : « les caractères, dans leur addition, ne doivent pas être comptés comme des unités, mais chacun suivant sa valeur relative, de sorte qu'un seul caractère constant soit équivalent, ou même supérieur à plusieurs inconstants, unis ensemble ».
Charles Darwin (fin du 19ème) : « … la classification doit être basée sur une recherche de parenté ou d’ascendance… ».
J.P. Tournefort K. von Linné B. Jussieu
exemple declassification
avecconfusion
entrephylogénie
&généalogie
autre exemple de classification erronée
(gésier, bassin,mandibule...)
Willi Hennig (1913-1976): fondateur de la systématique phylogénétique
Les parentés évolutives entre espèces sont exprimées en rassemblant les espèces en groupes monophylétiques (clades).
Caractères homologues
Caractères analogues
Phagocytose d’une cyanobactérie par un eucaryote flagellé
une vue actuellede la
classificationdu vivant
Virus
Eubactéries: Deinococcus radiodurans (coques)
Eubactéries: Lactobacillus lactis (bacille)
Eubactéries: Campylobacter jejuni (vibrioïde)
Eubactéries: Treponema pallidum (spirochète)
Eubactéries:Actinomyces sp.
(mycélium)
Eubactéries:
comparaison des paroisGram+ <> Gram-
Procaryotes : principaux embranchements
Importance des Eubactéries
• Pathogène: bacilles (peste, tuberculose, typhus...)
coques (pneumo-, stphylo-, strepto-...)
vibrions (choléra, ulcère...) spirochètes (syphilis, m. de Lyme...)
• Processus de fermentation: industrie alimentaire
• Dégradation de la matière organique
• Symbioses (fixation N2 chez Fabacées, poissons abyssaux, sources hydrothermales...)
• +++++
Eubactéries : Cyanobactéries
fixation N2
spécificités des lipides
de la membrane
des Archées
Lignées d’Eucaryotes
essentiellementunicellulaires
1.Alvéolobiontes
chapelet de vésicules aplaties (=alvéoles) sous la membrane
cellulairecaractères de l’ARNr
Alvéobiontes : 1. Ciliés
Paramecium
Euplotes
Alvéobiontes : 1. Ciliés
Vorticella
Alvéobiontes : 2. Dinophytes
Alvéobiontes : 2. Dinophytes
marée rouge
Alvéobiontes : 3. Apicomplexés
Plasmodiummalariae
Lignées d’Eucaryotes
essentiellementunicellulaires
2. Actinopodes
cellule hérissée d’axopodes et de spicules recouverts de
cytoplasme
Actinopodes : 1. Radiolaires
Actinopodes : 2. Acanthaires
Lignées d’Eucaryotes
essentiellementunicellulaires
3. Foraminifère
sfilopodes réticulés soutenus par
cytosquelettetest glycoprotéique (+CaCO3)
Foraminifères
globigérine
falaises de Douvres
Lignées d’Eucaryotes
essentiellementunicellulaires
4. Euglénobion
tesfeuillets de microtubules corticaux
sous-tendant la membrane cellulaire
mitochondries particulières
Euglénobiontes : 1. Euglénophytes
Euglénobiontes : 2. Kinétoplastidés
Leishmania
Trypanosoma
Lignées d’Eucaryotes
essentiellementunicellulaires
5. Rhizopodesextensions de pseudopodes
Rhizopodes
forme nue et avec thèque
Lignées d’Eucaryotes
essentiellementunicellulaires
6. Mycétozoair
esalternance de phases uni- et
pluricellulairesplasmode
caractères génétiques propres
Mycétozoaires : 1. Myxomycètes
stade plasmode dePhysarium
Mycétozoaires : 2. Acrasiomycètes
stade unicellulaire amiboïde et
stade plasmode fixé de Dictyostelum
la Lignée Brune
chloroplastes à 4 membranesreticulum paraplastidial
pigments particuliers (fucoxanthine)
(Diatomées)
Lignée Brune : 1. Straménopiles 1a. Bacillariophycées
Lignée Brune : 1. Straménopiles 1a. Bacillariophycées
mode de division asexuée des Diatomées
frustules (SiO2)
Lignée Brune : 1. Straménopiles 1b. Phéophycées
algues brunes
Lignée Brune : 1. Straménopiles 1c. Oomycètes
mildiou de la vigne
Lignée Brune : 2. Haptophytes Coccolithophoridées
falaises de Douvres
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