Notes du Chapitre 1 de The Vital Question par le futur invité Nick Lane. Dans l'introduction, il énumère les questions motivantes : Pourquoi les bactéries sont-elles si relativement simples malgré 4 milliards d'années d'existence ? Pourquoi y a-t-il tant de structures partagées entre toutes les cellules eucaryotes malgré l'énorme variété morphologique entre les animaux, les plantes, les champignons et les protistes ? Pourquoi l'événement d'endosymbiose qui a conduit aux eucaryotes s'est-il produit une seule fois, et de la manière particulière dont il l'a fait ? Et pourquoi toute vie est-elle alimentée par des gradients de protons ? Nick dit que toutes ces questions sont connectées. Chapitre 1 : Lane dit qu'il y a deux philosophies différentes sur ce qui limite l'exploration évolutive : les niches rendues disponibles par l'environnement, OU la structure interne nécessaire pour exploiter ces niches. La vue classique est que l'environnement contraint l'exploration, tandis que la structure est flexible et peut s'adapter une fois que le bon environnement est en place. Nick Lane pense que c'est l'inverse. Il y a eu deux grands événements d'oxydation - le premier (il y a 2,4 milliards d'années) a ouvert la voie aux cellules eucaryotes. Le second (il y a 600 millions d'années) a conduit à l'explosion cambrienne, résultant en toute la variété d'animaux, de plantes et d'autres formes de vie complexe que nous voyons. Il semble donc que l'environnement soit central. Une fois que vous avez une quantité d'oxygène dans l'air et dans les océans, vous pouvez commencer à créer toutes sortes de choses intéressantes. Mais attendez. Voici ce que vous vous attendriez à voir si l'environnement était la contrainte clé : Avec cette clé qui déverrouille la respiration aérobie, différentes souches de bactéries évoluent indépendamment vers une plus grande complexité pour remplir les nouvelles niches ouvertes (l'une maîtrise l'osmotrophie et se ramifie en champignons, une autre en photosynthèse, une autre en phagocytose, etc.). Cependant, vous ne voyez pas cela. Au lieu de cela, vous voyez que toute vie complexe émerge d'un seul ancêtre eucaryote commun (il y a 2,2 milliards d'années). Il n'y a pas d'évolution convergente indépendante vers ce type de complexité (les bactéries ont eu 4 milliards d'années pour évoluer vers ce type de complexité, et sont restées remarquablement similaires tout au long de cette période). En fait, une fois que vous obtenez ce déverrouillage structurel clé, les organismes eucaryotes prolifèrent largement, remplissant des niches allant des baleines bleues de 30 mètres de long aux picoplanctons de 0,8 mètre de long. De plus : - La quantité de structure partagée entre toutes les cellules eucaryotes est remarquable. Elles ont presque tous les mêmes organites et composants. Nick écrit : "La plupart d'entre nous ne pourraient pas distinguer entre une cellule végétale, une cellule rénale et un protiste du bassin local au microscope électronique." - Il n'y a pas de proto-eucaryotes intermédiaires, qui ont certaines, mais pas toutes, des fonctionnalités disponibles pour les cellules eucaryotes. C'est incroyable étant donné comment l'évolution fonctionne. Nous avons un vaste enregistrement des mises à niveau incrémentales entre les amibes photoréceptives et les yeux des mammifères. Pourquoi n'avons-nous pas de cellules proto-eucaryotes qui se reproduisent par méiose mais n'ont pas de noyaux compartimentés, ou ont des mitochondries mais pas de cytosquelette ? ...