Les formes de vie complexes seraient apparues sur Terre 1,5 milliards d’années plus tôt qu’on le pensait (2024)

Après avoir analysé desroches du bassin fossilifère de Franceville, près du Gabon (enAfrique), des chercheurs suggèrent que les premières formes de viecomplexes sont apparues sur Terre 1,5 milliard d’années plus tôtqu’on le pensait. Le site montrerait notamment des preuves deconditions biogéochimiques propices à la vie multicellulaireremontant à il y a 2,1 milliards d’années. Cependant, ces formes devie auraient été limitées à une mer intérieure, ce qui les aempêchées de se propager à l’échelle mondiale.

Dans les océans actuels, lephytoplancton et les organismes picoeucaryotes (la fraction duphytoplancton dont la taille est comprise entre 0,2 et 2 µm)dominent les habitats pauvres en nutriments, tandis que lesorganismes plus grands et plus complexes dominent les milieuxriches en nutriments (en particulier le phosphore). Il est alorssuggéré que la présence de ces nutriments ainsi que l’augmentationde la concentration en oxygène marin ont contribué à l’évolutiondes premières formes de vie vers une plus grande complexité etdiversité.

Cette hypothèse concorde avec lesarchives fossiles indiquant que les organismes eucaryotes sontapparus pour la première fois il y a entre 1,7 et 1,5 milliardsd’années, puis se sont diversifiés en organismes plus complexes ily a 635 millions d’années, suite à une plus grande disponibilité enoxygène et en nutriments.

« La disponibilité du phosphoredans l’environnement est considérée comme un élément clé del’évolution de la vie sur Terre, en particulier dans la transitiondes organismes unicellulaires simples aux organismes complexescomme les animaux et les plantes », explique dans un communiqué Ernest ChiFru, auteur principal de la nouvelle étude et maître de conférencesà l’École des sciences de la Terre et de l’environnement del’Université de Cardiff.

Cependant, un ensemble unique despécimens étonnamment grands et complexes ont été mis au jour dansle bassin fossilifère de 2,1 milliards d’années de Franceville,dans le sud-est du Gabon. De plus, des études ont précédemmentsuggéré la présence d’une mer primitive riche en nutriments et enoxygène. Cela a soulevé des questions quant à la datation del’apparition des premières formes de vie complexe sur Terre, ainsique les facteurs qui y ont contribué.

Chi Fru et ses collègues proposentde mettre fin au débat en suggérant qu’il y a eu deux épisodes dediversification biologique sur la planète, notamment il y a 2,1milliards d’années et il y a 635 millions d’années. La nouvelleétude, parue dans la revue Precambrian Research, fait étatd’un changement environnemental majeur et de conditionsgéochimiques particulières, qui auraient contribué à l’émergenced’une forme de vie complexe de manière isolée.

Une biodiversification en deuxétapes

Pour explorer leur hypothèse (unchangement environnemental ayant conduit à la grande taille etl’étonnante complexité des fossiles francevilliens), les chercheursde la nouvelle étude ont effectué une modélisation d’une série deconditions biogéochimiques de l’eau de mer dans la région. Celaincluait notamment les conditions qui prédominaient dans les océansavant que les fossiles mesurent plus de 17 centimètres de long etavant qu’ils soient segmentés, tubulaires, lobés et filiformes.

Les données ont révélé quel’ancienne partie marine de la zone (datant de 2,1 milliardsd’années) présentait des taux étonnamment élevés de phosphore. Lesconcentrations étaient comparables à celles ayant soutenu ladiversification biologique survenue il y a 635 millionsd’années.

Les chercheurs estiment que celaest dû à une intense activité hydrothermale provoquée par lacollision et la fusion des cratons du Congo et de São Francisco.Les cratons sont d’anciennes plaques continentales qui ont subsistéaprès la fusion et la séparation des continents et dessupercontinents, il y a environ 500 millions d’années. Cecataclysme régional aurait créé une mer intérieure peu profondeisolée du reste des océans et extrêmement riche en nutriments.

Cet environnement isolé auraitfavorisé la photosynthèse des cyanobactéries, ce qui aconsidérablement augmenté les niveaux locaux d’oxygène. Cettedisponibilité en ressources aurait ainsi contribué à l’émergence deformes de vie complexes dans la zone. « Cela aurait fournisuffisamment d’énergie pour favoriser l’augmentation de la tailledu corps et un comportement plus complexe observé chez les formesde vie primitives simples ressemblant à des animaux, telles quecelles trouvées dans les fossiles de cette période », indiqueChi Fru.

Cependant, cet isolement ainsi queles conditions hostiles ayant régné en dehors de cet environnement,ont probablement empêché ces premières formes de vie de s’épanouirà l’échelle mondiale. Ces résultats suggèrent ainsi unediversification biologique en deux étapes, dont la première auraitéchoué tandis que la seconde aurait donné lieu à la biodiversitéanimale que nous observons aujourd’hui. En prochaine étape,l’équipe prévoit d’explorer davantage les conditionsenvironnementales qui auraient pu donner lieu à cette premièrebiodiversification.

Source : Precambrian Research