Je recherche... une info ou une idée !

[blackrain]

Alors, si ça vous intéresse, je cherchais en fait quelqu'un qui puisse me renseigner sur l'apparition des "bébêtes dont les cellules ont un noyau" à l'époque approximative où l'atmosphère terrestre s'est chargée d'oxygène (y a-t-il un lien certain entre les deux ? y a un rapport avec le fait que les bestioles semi-rigides semblent être de la même époque ? de quel climat on parle exactement ? que devient tout l’ammoniac qu'on supposait présent dans l'atmosphère à l'époque précédente ?...). Je me pose actuellement toutes sortes de question sur la terraformation et la gueule que peut avoir la "planète miracle" de mon univers de space-op au moment où les humains la découvrent (et où, en gros, y a de l'eau, des algues, des bactéries et c'est déjà carrément mieux que tout ce qu'on a trouvé avant).

si tu me laisse quelques jours, je regarde ça d'ici ce week end et je te donne quelques infos plus précises à ce sujet

[Wenlock]

Rha oui Mr Blackrain ! Volontiers-merci-encore !
Je savais bien que je pourrais trouver ici.

On déconnait, te vexe pas

Beuh ? J'avions l'air vexé, là ? Avec le smiley content et tout ? -> sincèrement surpris
En tous cas je suis content d'avoir appris le mot "Rhyacien", je vous raconte pas comment ça tabasse au Scrabble...

[Kandjar]

Alors, si ça vous intéresse, je cherchais en fait quelqu'un qui puisse me renseigner sur l'apparition des "bébêtes dont les cellules ont un noyau" à l'époque approximative où l'atmosphère terrestre s'est chargée d'oxygène (y a-t-il un lien certain entre les deux ? y a un rapport avec le fait que les bestioles semi-rigides semblent être de la même époque ? de quel climat on parle exactement ? que devient tout l’ammoniac qu'on supposait présent dans l'atmosphère à l'époque précédente ?...). Je me pose actuellement toutes sortes de question sur la terraformation et la gueule que peut avoir la "planète miracle" de mon univers de space-op au moment où les humains la découvrent (et où, en gros, y a de l'eau, des algues, des bactéries et c'est déjà carrément mieux que tout ce qu'on a trouvé avant).

Je ne sais pas si ça peut t'être utile, mais j'ai deux-trois notions.
A priori, l'enveloppe nucléaire serait à l'origine issue d'un repli de la membrane plasmique. D'ailleurs, celle-ci disparaît et se reforme lors de la mitose et de la méiose.
Au contraire, les enveloppes des organites comme les mitochondries et les plastes (dont les choloro-, siège de la photosynthèse) seraient issues d'une forme de symbiose entre un eucaryote primitif et un procaryote : la membrane interne de ces organites ressemble à celle des bactéries alors que l'externe est de même type que celle de la cellule. D'ailleurs, ces organites possèdent une information génétique interne et se divisent lors de la mitose/méiose.

A priori toujours, la formation du noyau serait antérieure à l'apparition de ces organites. L'apparition du dioxygène, la photosynthèse donc, serait le résultat de l'activité de bactéries (probablement cyano-) plutôt que d'algues.

Au passage, puisque tous les végétaux possèdent des plastes et des mitochondries et que les animaux (et levures/champignons) ne possèdent que des mitochondries, on peut supposer que la première algue unicellulaire a été formée par la symbiose d'une cellule "animale" et d'une cyanobactérie.

On aurait donc eu : bactérie -> (apparition du noyau) -> proto-eucaryote -> ("endocytose d'une bactérie 'mitochondrie' ") -> cellule animale -> ("endocytose d'une bactérie 'photosynthétique' ") -> cellule végétale.

Quand tu dis qu'il y a des algues, le plus gros du processus évolutif des eucaryotes est quasiment fait : on a déjà des cellules de taille très supérieure à celle des bactéries, avec une structure interne très complète et des organites spécialisées. Dans ta biosphère primitive, tu dois avoir encore tout un tas de structures intermédiaires.

[blackrain]

alors je vais partir d'assez loin et essayer de ne pas faire trop de HS par rapport à ce que tu veux

il y a 4 conditions obligatoires pour la vie telle que nous la connaissons:
- du carbone (abondant par ailleurs dans l'univers)
- de l'eau liquide
- des nutriments
- une source d'énergie comme la lumière solaire, la chaleur des sources hydrothermales ou celle issue de réactions chimiques par exemple
toutes ces conditions ont été réunies très tôt après la formation du système solaire sur de nombreuses planètes rocheuses comme la Terre ou plus loin sur des satellites d'autres planètes.

L'atmosphère initiale était riche en CO2 et CH4 qui conduisaient à un fort effet de serre et des T°C chaudes (océans à 50 à 80°C) et des conditions peu propices pour la vie mais les conditions générales importent peu car la vie serait née dans des microenvironnements plus propices.

Les minéraux des roches auraient joué un rôle important. Usés par l'érosion suite à leur mise en place, ils auraient permis des réactions d'autoorganisation moléculaires à l'abri dans des trous microscopiques. Ces réactions auraient conduit aux molécules de la vie au hasard.
D'abord simples elles se seraient complexifiées.
Le carbone est essentiel car a des propriétés chimiques permettant la création de molécules complexes mais des théories ont longtemps évoqué la possibilité que des molécules à base de silicium puissent exister. Un épisode d'Xfiles surfe sur cette idée avec des espèces de tige qui sortent du cou des gens

A ce moment là, il y a deux théories courantes, l'une part d'abord sur la création de molécules qui se répliquent puis qui conduisent à des compartiments avec des réactions chimiques qui se mettent en place; l'autre évoque plutôt une compartimentation spontanée comme point de départ mais pour arriver au même résultat, les premières cellules.

Les premières traces de vie sont très anciennes (- 3.8Ga), d'avant le Rhyacien, et on ne sait pas si c'était plus une cellule avec noyau que sans noyau.
En tout cas la photosynthèse aurait contribué à enrichir l'atmosphère en O2 alors qu'il y en avait très peu jusque là permettant de former de l'ozone protection anti UV créant des conditions favorables à une vie sur la terre ferme.
Bien avant ça, le taux d'O2 aurait augmenté dans les océans dépassant une valeur seuil ouvrant de nouvelles possibilités pour le vivants à l'origine du développement de nouvelles voies évolutives il y a 2.1Ga pendant une période de l'histoire de la Terre qui est notre fameux Rhyacien.

voili voilou, si j'ai tapé à côté dis le moi ou si tu veux des précisions ou des choses sur la vie ailleurs dans l'univers (et vice et versa), je peux regarder.

[Wenlock]

@ Kandjar : quand je dis qu'il y a "des algues" sur ma planète, je ne sais en fait pas encore si ce seront des cyanobactéries ou de vraies algues... parce que je n'ai pas encore bien conscience de la «distance évolutive» entre les "fausses algues procaryotes" et les "vraies algues eucaryotes". Grâce à toi je situe à peu près la différence de structure cellulaire entre les deux, merci (parce que j'ai fais L, moi, voyez-vous...), mais je ne me représente pas bien comment la transition a pu se faire. Est-ce qu'on le sait seulement ?

@ blackrain : c'est très intéressant. C'était pas tout à fait mes questions néanmoins et ça m'en évoque d'autres, alors je t'en re-propose une liste :
_je pense comprendre l'augmentation du taux d'O² dans l'atmosphère au Rhyacien (saturation des océans après avoir fini d'oxyder les éléments ferreux, diffusion dans l'air) mais je me demandais si c'est cet O² qui a "produit" les eucaryotes aérobies où s'ils existaient en fait déjà, et que l'oxygénation de l'atmosphère leur a juste permit d'envahir la planète après avoir éliminer nombre des concurrents anaérobies.
_quelle est la part de l'augmentation du taux d'O² dans le refroidissement de l'atmosphère, par rapport aux grandes glaciations qui suivent ?
_si les taux de méthane et d'ammoniac dans l'atmosphère s'effondrent effectivement à la même période, c'est juste par dilution dans une atmosphère qui commence à contenir tout un tas d'autres choses, ou est-ce qu'il y a là une réaction chimique qui m'échappe ?

Pour préciser le contexte de mes interrogations, j'essaye de me faire une idée de ce qu'il faudrait trouver comme conditions de départ sur une planète pour qu'une colonie toute jeune (à peine 60 ans) commence à produire un milieu qui permette l'apparition de forêts (éventuellement presque "mono-plantes" et en grande partie artificielle, hein). Je me doute bien que produire mon "indonésie spatiale" en 6 décennies est délirant mais j'aimerais juste situer "à quel point", sachant que le niveau de développement biologique "indigène" avant que les colons ne commencent à planter du riz et du bambou pourrait être un subplot intéressant ("y avait déjà des bestioles mais on s'en est pas trop préoccupés, elles sont sans doute encore quelque part...").
Je me sers en tous cas du Rhyacien comme modèle de ce que la planète pouvait être avant l'arrivée des colons, et j'essaye de comprendre à quoi ça ressemble, comment ça marche, que devrait faire mes petits colons pour passer d'un climat préhistorique à un climat "quasi-équatorial", si l'activité volcanique est indispensable si une glaciation est à prévoir...

[XO de Vorcen]

L'écosystème islandais pourrait t'interresser pour voir comment la vie reprend le dessus.

1/ Une éruption stérilise le sol

2/ pendant quelques siècles, l'érosion éolienne et hydraulique va commencer à abraser légèrement les roches basaltiques. Combiné aux poussières portées par le vent, il va y avoir une accumulation de poussière dans les petits creux.

3/ les mousses/lichens vont alors pouvoir essaimer, couvrant les anciennes coulées d'un joli manteau vert terriblement fragiles. L'action de leurs "racinces" et leur décomposition va créer un semblant de terreau.

4/ les graminées colonisent à leur tour ses cuvettes. On s'achemine vers des touffes qui évoluent en prairie. L'action des racines et de l'humus va contribuer à avoir une couche de terreau plus fertile.

5/ Viennent ensuite les buissons qui vont concasser le sol à leur tour puis enfin la flore arbustive.

La faune suit en fonction : par grand chose si ce n'est de petit insecte sur les mousses, des pollinisateurs, quelques vers pour les graminées puis petits rongeurs et prédateur, oiseaux, etc.

C'est du moins ce que j'ai retenu de mon voyage là-bas où on te fais bien comprendre que mettre un pied en dehors de la route abîme quelques siècles d'évolution. Connaissant ton google-foo, tu devrais trouver sans problèmes des photos marquant ses différentes étapes, des fois sur la même image car les frontières sont relativement nettes au gré des coulées de lave.

Pour recentrer sur tes interrogations, dans un monde encore dominé par la roche, je doute qu'il soit possible de passer directement aux arbres sans une phase de concassage pour créer et fixer une couche suffisante de terre.

Ce n'est que mon ressenti et les bribes que mon apportées ma curiosité, pas un avis d'expert.

[Kandjar]

@ Kandjar : quand je dis qu'il y a "des algues" sur ma planète, je ne sais en fait pas encore si ce seront des cyanobactéries ou de vraies algues... parce que je n'ai pas encore bien conscience de la «distance évolutive» entre les "fausses algues procaryotes" et les "vraies algues eucaryotes". Grâce à toi je situe à peu près la différence de structure cellulaire entre les deux, merci (parce que j'ai fais L, moi, voyez-vous...), mais je ne me représente pas bien comment la transition a pu se faire. Est-ce qu'on le sait seulement ?

Hmmm je ne suis pas super calé dans les détails, mais si je récapitule mes maigres connaissance (mai je ne sais pas si on en sait beaucoup plus) :

- L'enveloppe nucléaire (double membrane percée) -et ses dérivés, dont le réticulum endoplasmique (où s'effectue la traduction de l'ARNm en protéines)- est LA caractéristique qui fait qu'un organisme est eucaryote. Il semblerait que cette double membrane soit d'origine endogène : une bactérie aurait d'une façon ou d'une autre formé ces membranes à partir des siennes propres.
- Ce cloisonnement interne aurait rendu possible une substantielle augmentation de taille : les eucaryotes sont sur une échelle de taille très différente de celle des procaryotes (sauf exceptions comme toujours).
- Il y a d'autres organites à double membrane, les mitochondries et les plastes. Les premières sont présentes chez tous les eucaryotes actuels et les seconds chez les végétaux uniquement. Pour diverses raisons (nature de la membrane interne, présence d'information génétique, taille comparable à celle des bactéries...) ces organites seraient d'origine exogène et proviendraient de bactéries "capturées" par invagination de la membrane plasmique des eucaryotes primitifs, mettant en place une symbiose, l'eucaryote bénéficiant des propriétés de la bactéries "capturée" (les mitochondries permettent la respiration aérobie, les chloroplastes la photosynthèse...).

Voilà des schémas (Comic sans ms inside) pour se représenter la chose :



EDIT : ce que dit XO est intéressant, mais ces étapes de colonisation font intervenir des espèces déjà "évoluées", je pense que c'est assez éloigné de la colonisation initiale.

[Wenlock]

Très très intéressant, Kandjar (en dehors du "Comic sans Ms", effectivement) ! Ça me conforte dans l'idée que si la "terraformation" amenait des organismes terriens, la "faune" indigène en profiterait pour muter radicalement à son tour en s'appropriant certains des mécanismes biologiques "d'importation". Je ne suis pas sûr d'être capable de me représenter le merdier écologique que ce serait, mais ça devrait être assez marrant...
On sait un peu évaluer combien de temps il faut à de tels organismes pour capturer des gènes dans toutes les petites saletés lâchées par les humains ?

Effectivement, l'ami XO est un peu hors-sujet (même si ça me donne envie de chercher des images d'Islande) : là on part d'une espèce de soupe chaude, qui n'était elle-même pas bien loin de l'explosion biologique quand des gens font justement exprès de la déclencher. Note que le phénomène de développement des prairies sur sol rocheux m'inspire des paysages, donc c'est utile quand-même.

[Wenlock]

Je récapitule un peu pour voir si j'ai bien compris...
Le scénario précambrien "pourrait" être le suivant, vu ce qu'on en sait :
_dans de l'eau liquide, plutôt "acide" et chaude, apparaissent les premières bactéries procaryotes (stromatolites, ce genre de trucs),
_dans ce foisonnement anaérobie apparaissent des bestioles mal-connues produisent probablement une enveloppe nucléaire (peut-être bien à partir de leur propre membrane) : devenue "eucaryotes", elles vont se complexifier, grandir et pouvoir désormais capturer d'autres bactéries entre leur membrane externe et leur petit noyau, pour en extraire des gènes,
_au fur et à mesure que les océans saturés d'O² commencent à le recracher dans l'atmosphère, et puisqu'il y a plein de lumière parce que l'atmosphère est alors très translucide, des cyanobactéries aquatiques naissent en surface et accélèrent le processus général d'oxydation par leur photosynthèse,
_suivant la nouvelle mode, d'autres bactéries aérobies apparaissent en profitant de la place laissée par l'effondrement des concurrentes anaérobies,
_les eucaryotes anaérobies capturent de ces nouvelles bactéries aérobies, les "intègrent" et en tirent les gènes pour se mettre elles aussi à l'O², puisque c'est la grande tendance automne-hiver...

Bon, ok, l'aérobie est un putain de progrès, mais comment on saute ensuite à des machins métazoaires aussi complexes que des archéocyathes ou des trilobites, avant même la fin du Précambrien ?

[Dans notre épisode suivant, paf : la fragmentation du super-continent "Rodinia" vaporisera plein d'eau et exposera de grandes surfaces de basalte. Les deux phénomènes drainant une importante part du dioxyde de carbone de l'atmosphère (le basalte fixe le carbone, la pluie le noie dans les océans), ils ruineront notre bel effet de serre, refroidissant la planète et produisant la glaciation "Varanger" : les trilobites et leurs copains gèlent comme des merdes.]

[blackrain]

_je pense comprendre l'augmentation du taux d'O² dans l'atmosphère au Rhyacien (saturation des océans après avoir fini d'oxyder les éléments ferreux, diffusion dans l'air) mais je me demandais si c'est cet O² qui a "produit" les eucaryotes aérobies où s'ils existaient en fait déjà, et que l'oxygénation de l'atmosphère leur a juste permit d'envahir la planète après avoir éliminer nombre des concurrents anaérobies.

L'O2 produit en quantité, l'a été par les premiers organismes vivants (du moins on le suppose). La présence de cet O2 dans les océans puis dans l'air n'a pas fait apparaitre des êtres vivants aérobie mais a simplement permis leur sélection. Ils sont donc apparus au hasard et leur capacité aérobie les a avantagé dans ce nouvel environnement et ils se sont répandus.

_quelle est la part de l'augmentation du taux d'O² dans le refroidissement de l'atmosphère, par rapport aux grandes glaciations qui suivent ?

A priori je dirais qu'il est très très faible. C'est le CO2 surtout qui importe.
A l'archéen (donc avant le Rhyacien), le taux de CO2 était à environ 0.2 Unités, il est passé à 5 à 10mU au Rhyacien quand le taux d'O2 "explose" dans l'atmosphère. L'atmosphère était alors proche de la notre et les cycles de glaciations/déglaciations se déroulent souvent liés à l'effet de serre dépendant de ce CO2.
C'est donc avec les facteurs qui influent sur son taux que tu peux jouer sur le climat global.

_si les taux de méthane et d'ammoniac dans l'atmosphère s'effondrent effectivement à la même période, c'est juste par dilution dans une atmosphère qui commence à contenir tout un tas d'autres choses, ou est-ce qu'il y a là une réaction chimique qui m'échappe ?

Je dirais plutôt que c'est à mettre en relation avec leur oxydation (par l'O2 donc).

[Kandjar]

L'O² relargué dans l'atmosphère a un gros effet indirect : l'apparition de la couche d'ozone, qui bloque une partie des UV du soleil et rend la zone aérienne vivable.
Auparavant seule l'eau jouait ce rôle protecteur.

[Wenlock]

Bien, ça se clarifie doucement dans ma tête, merci.

Qu'est-ce qu'il a encore fallu comme étapes évolutives "majeures" (du calibre de "tiens, j'ai fait un noyau...") pour qu'on passe des premiers eucaryotes aérobies à des espèces de proto-crustacés façons trilobites ?

[Udo Femi]

@nanas: Justement, une question que j'essayais de tourner depuis tout à l'heure: les rayonnements UV sont devenus modérés en zone aérienne mais toujours bien bien costaud, donc propices aux mutations de l'ADN (sans être totalement délétères à présent) ce qui permet aux organismes aériens d'évoluer à une vitesse donnée. Par contre, du fait de la double barrière (ozone + eau), les organismes aquatiques ont dû être moins soumis aux UV, ce qui peut leur permettre de mieux proliférer mais par contre les handicape dansl a course à l'évolution, non ?

[blackrain]

Je récapitule un peu pour voir si j'ai bien compris...
Le scénario précambrien "pourrait" être le suivant, vu ce qu'on en sait :
_dans de l'eau liquide, plutôt "acide" et chaude, apparaissent les premières bactéries procaryotes (stromatolites, ce genre de trucs),
_dans ce foisonnement anaérobie apparaissent des bestioles mal-connues produisent probablement une enveloppe nucléaire (peut-être bien à partir de leur propre membrane) : devenue "eucaryotes", elles vont se complexifier, grandir et pouvoir désormais capturer d'autres bactéries entre leur membrane externe et leur petit noyau, pour en extraire des gènes,
_au fur et à mesure que les océans saturés d'O² commencent à le recracher dans l'atmosphère, et puisqu'il y a plein de lumière parce que l'atmosphère est alors très translucide, des cyanobactéries aquatiques naissent en surface et accélèrent le processus général d'oxydation par leur photosynthèse,
_suivant la nouvelle mode, d'autres bactéries aérobies apparaissent en profitant de la place laissée par l'effondrement des concurrentes anaérobies,
_les eucaryotes anaérobies capturent de ces nouvelles bactéries aérobies, les "intègrent" et en tirent les gènes pour se mettre elles aussi à l'O², puisque c'est la grande tendance automne-hiver...

Bon, ok, l'aérobie est un putain de progrès, mais comment on saute ensuite à des machins métazoaires aussi complexes que des archéocyathes ou des trilobites, avant même la fin du Précambrien ?

je ne crois pas qu'on puisse affirmer que les procaryotes sont apparus avant les eucaryotes (après non plus d'ailleurs): on en sais trop rien même si on a longtemps dit que les procaryotes étaient plus anciens.I
Il faut savoir qu'il existe divers types de procaryotes, les eubactéries et les archées qui sont par certains côtés plus proches des eucaryotes.

Concernant les transferts de gènes, ils occupent une place prépondérante dans l'évolution biologique mais la vérité c'est qu'on est sur de rien, plusieurs théories existent donnant plus ou moins d'importance à tel ou tel phénomène, c'est assez compliqué.
Il existe même un scénarios ou "3 virus auraient fondé les 3 grands domaines du vivants"
Pour ces transferts, il faut toutefois que le support de l'information soit le même ou très voisin comme ADN et ARN.

Au final, beaucoup d'incertitudes et donc tu peux faire ce que tu veux

[blackrain]

@nanas: Justement, une question que j'essayais de tourner depuis tout à l'heure: les rayonnements UV sont devenus modérés en zone aérienne mais toujours bien bien costaud, donc propices aux mutations de l'ADN (sans être totalement délétères à présent) ce qui permet aux organismes aériens d'évoluer à une vitesse donnée. Par contre, du fait de la double barrière (ozone + eau), les organismes aquatiques ont dû être moins soumis aux UV, ce qui peut leur permettre de mieux proliférer mais par contre les handicape dansl a course à l'évolution, non ?

Si je puis me permettre , la mutation est un phénomène constitutif aux êtres vivants, l'environnement peut par contre augmenter la probabilité qu'elles se produisent.

Cependant, tout être vivant sur Terre actuellement est évolué au même niveau car ayant bénéficié du même temps d'évolution depuis notre ancêtre commun à tous.
Après certains changent plus que d'autres (encore que)