© Fotolia (images)/Jean-Luc Wisard (montage)

Cet article fait partie du dossier

Le vert, couleur de la vie dans la nature

Comment la vie et la couleur verte sont-elles apparues ?

Comment est-on passé des premières bactéries à la prodigieuse diversité du monde végétal vert ? Une histoire de la vie permise par la couleur verte en cinq révolutions.

Comment est-on passé des premières bactéries à la prodigieuse diversité du monde végétal vert ? Une histoire de la vie permise par la couleur verte en cinq révolutions.

Miracle, la vie !

Comment la vie et la couleur verte sont-elles apparues ?
Premier métabolisme sur terre / © Jea-Luc Wisard

Il y a quatre milliards d’années, sous l'effet d'un volcanisme très intense, l’atmosphère est composée de gaz toxiques pour nous : du méthane (CH4), de l’ammoniac (NH3), de l’hydrogène (H2), du gaz carbonique (CO2) ou encore du sulfure d’hydrogène (H2S). Dans certaines conditions, ces substances se combinent pour former les premières briques du vivant. Mais on ignore toujours comment cela a pu donner des cellules complètes et où ce miracle s’est produit. Sources hydrothermales marines, feuillets d’argile ou encore, idée la plus récente, gouttelettes d’eau en suspension dans les nuages ? Mystère !
Certains microorganismes probablement très semblables à ces formes de vie les plus anciennes subsistent dans l’eau des geysers ou sur les failles volcaniques qui zèbrent le fond des océans. Ils fuient l’oxygène comme la peste et se nourrissent de composés soufrés produits par la géothermie.

Une énergie illimitée

Comment la vie et la couleur verte sont-elles apparues ?
Apparition de la photosynthèse à partir de composés soufrés / © Jea-Luc Wisard

Après des centaines de millions d’années, certaines bactéries dites pourpres ou vertes apprennent à tirer parti d’une énergie pratiquement infinie : le rayonnement du soleil. Elles intègrent dans le minuscule sac qui compose leur organisme une forme primitive de chlorophylle. Excitée par le soleil, cette molécule transmet son énergie à un arsenal chimique qui fabrique des sucres à partir de CO2 et d’hydrogène ou de sulfure d’hydrogène. La photosynthèse est née, mais elle demeure sans doute rare dans les océans car dépendante de la géothermie.

L’invention du moteur à eau

Comment la vie et la couleur verte sont-elles apparues ?
L'eau est mise à profit pour fabriquer de l'énergie. / © Jea-Luc Wisard

De l’eau, du CO2 et de la lumière solaire. Qui parviendra à se développer en utilisant uniquement ces trois ingrédients ultra-répandus est promis à un avenir radieux. Tel est le défi relevé il y a trois milliards et demi d’années par les bactéries bleu-vert ou cyanobactéries. En associant plusieurs molécules de chloro­phylle pour concentrer l’énergie solaire, elles parviennent à casser en deux la molécule d’eau.
De l’oxygène est libéré pour la première fois comme déchet. Puis l’usine chimique de la bactérie fixe l’hydrogène au CO2 pour former de la matière vivante. Aujourd’hui encore, les cyanobactéries océaniques produisent selon cette recette une grande partie de l’oxygène que nous respirons.

La Grande Oxydation

L’oxygène rejeté par les cyanobactéries s’accumule peu à peu dans l’atmosphère jusqu’à provoquer un cataclysme écologique il y a 2,4 milliards d’années. Ce gaz corrosif se révèle en effet un poison violent. N’est-il pas assez puissant par exemple pour rouiller le fer ?
La plupart des êtres vivants de l’époque disparaissent ou se réfugient dans de rares lieux non oxygénés. Quelques autres inventent des mécanismes de protection et apprennent à canaliser la force de l’oxygène. Au lieu de se faire consumer, ils la domestiquent. C’est exactement ce qui se passe aujourd’hui encore dans toutes les cellules de notre corps. Brûler des sucres avec de l’oxygène, c’est en un mot respirer.

L’union fait la force

Comment la vie et la couleur verte sont-elles apparues ?
Le métabolisme d'une cellule végétale inclut la photosynthèse chlorophyllienne et la respiration. / © Jea-Luc Wisard

Il y a donc des bactéries de toutes sortes. Mais comment les cellules qui constituent les plantes sont-elles finalement apparues ? Une grande bactérie dépourvue de chlorophylle avale un jour une cyanobactérie sans la tuer. Encapsulée à l’intérieur de son hôte, celle-ci a depuis lors continué à fonctionner et à se multiplier avec son propre patrimoine génétique. Elle ravitaille son hôte avec les sucres produits par photosynthèse. Tant qu’à faire, la cellule végétale a aussi intégré un type de bactérie spécialisé dans la respiration, un moteur à combustion qui produit de l’énergie en brûlant des sucres.
Et les cellules animales ? Presque un détail dans toute cette histoire ! Elles aussi ont intégré une bactérie respiratoire mais point de cyanobactérie. Et c’est là toute la différence.

Cet article fait partie du dossier

Le vert, couleur de la vie dans la nature

Couverture de La Salamandre n°234

Cet article est extrait de la Revue Salamandre

n° 234  Juin - Juillet 2016, article initialement paru sous le titre "L'invention d'une couleur"
Catégorie

Sciences

Vos commentaires

Réagir

Pour commenter sans créer de compte, il vous suffit de cliquer dans la case « nom » puis de cocher la case « je préfère publier en tant qu’invité ».

Ces produits pourraient vous intéresser

Agir pour la nature au jardin

24.00 €

Le grand livre de la nature

69.00 €

Les plantes sauvages

49.00 €

Agenda de la nature au jardin 2024

6.00 €

Découvrir tous nos produits

Poursuivez votre découverte

La Salamandre, c’est des revues pour toute la famille

Découvrir la revue

Plongez au coeur d'une nature insolite près de chez vous

8-12
ans
Découvrir le magazine

Donnez envie aux enfants d'explorer et de protéger la nature

4-7
ans
Découvrir le magazine

Faites découvrir aux petits la nature de manière ludique

Salamandre newsletter
Nos images sont protégées par un copyright,
merci de ne pas les utiliser sans l'accord de l'auteur