On en sait plus sur l’origine des formes de vie complexes

Des scientifiques ont étudié les étapes par lesquelles deux espèces très différentes se sont liées pour survivre. La recherche a été effectuée sur des bactéries et des fourmis charpentières. Ensemble, ces organismes arrivent à modifier la conception d’un embryon de fourmi. Les résultats pourraient aider les chercheurs à mieux comprendre la manière dont les formes de vie complexes se sont formées.

Tout d’abord, les fourmis absorbent les bactéries des insectes suceurs de sève appelés hémiptères. Une fois intégrés dans leur corps, ces organismes les aident à synthétiser leur nutrition et à réguler la répartition des ouvrières au sein de la colonie. En contrepartie, les fourmis offrent aux bactéries un environnement cellulaire sécurisé.

Une fourmi sur une feuille

Photo de Sian Cooper – Unsplash

En biologie, ce phénomène est appelé « endosymbiose obligatoire ». C’est une relation symbiotique qui contraint deux espèces différentes à se lier pour survivre. Les résultats de l’étude ont été publiés dans la revue Nature.

Des faits exceptionnels

Les scientifiques estiment que l’interdépendance entre la bactérie Blochmannia et les fourmis Camponotini remonte à il y a 51 millions d’années. Les chercheurs ont découvert que la bactérie entoure complètement la lignée germinale. Le développement de l’embryon est parfaitement organisé. Ainsi, les biologistes ont examiné de près les gènes qui régulent la lignée germinale et le contenu génétique de ces fourmis.

L’équipe de scientifiques a constaté des faits exceptionnels. Normalement, chez les insectes, les gènes de la lignée germinale sont localisés à un seul endroit dans l’ovule. Pourtant, dans le cas étudié, ils sont situés sur quatre endroits différents. « Personne n’a jamais rien vu de tel chez un autre insecte », a déclaré Arjuna Rajakumar, coauteur de l’article.

Par ailleurs, d’après ce qu’a expliqué Matteen Rafiqi, biologiste à l’Université Bezmialem Vakif à Istanbul, les gènes qui définissent la structure du corps apparaissent normalement à un stade tardif du développement de l’embryon. Or, chez le Camponotini, sont apparus très tôt et se situent aux quatre mêmes endroits que les gènes de la lignée germinale.

De nouvelles pistes de recherche

Les scientifiques ont dû travailler avec plus de 30 espèces de fourmis étroitement apparentées. Toutefois, ils ont réussi à reconstituer les étapes de fusion. Ils ont retracé le processus depuis l’époque où les gènes de la lignée germinale étaient localisés dans un seul endroit, jusqu’à ce qu’ils se retrouvent, avec les gènes Hox, dans quatre zones différentes.

« Ces connaissances peuvent conduire à une meilleure compréhension de l’origine des organismes complexes », a souligné Ehab Abouheif, biologiste à l’Université McGill et auteur principal de l’article.

« Ces étapes d’unification pour former une relation endosymbiotique obligatoire nous aideront à comprendre d’autres fusions majeures qui ont donné naissance à des formes de vie complexes, comme lorsque des organismes unicellulaires se sont réunis pour former des organismes multicellulaires », a-t-il confié.

Mots-clés biologie