654 cinquième partie La diversité biologique à travers l’évolution
des espèces qu’ils pouvaient cultiver en laboratoire. Dans les
années 1980, on a commencé à utiliser l’amplification en
chaîne par polymérase (ACP ; voir le chapitre 20) pour analyser les gènes de procaryotes obtenus directement de l’environnement (par exemple d’échantillons de sol ou d’eau).
Aujourd’hui, il est fréquent de recourir à ce type de « prospection génétique » ; en fait, la métagénomique (voir le chapitre
21) permet aujourd’hui d’obtenir le génome complet de procaryotes à partir d’échantillons prélevés dans l’environnement. Ces techniques permettent d’ajouter chaque année de
nouvelles branches à l’arbre de la vie. À ce jour, seulement
7 800 espèces de Procaryotes ont reçu un nom scientifique ;
or, selon certaines estimations, une seule poignée de sol fertile pourrait contenir 10 000 espèces de ces organismes. L’inventaire complet de cette diversité nécessitera encore de
nombreuses années de recherche.
La seconde leçon à tirer de la systématique moléculaire
est l’importance manifeste qu’a eue le transfert horizontal
de gènes dans l’évolution des Procaryotes. Pendant des centaines de millions d’années, ces organismes ont acquis des
gènes provenant d’espèces sans lien de parenté directe avec
eux et ces transferts se poursuivent encore aujourd’hui. Par
conséquent, d’importantes parties du génome de nombreux
Procaryotes constituent en fait des mosaïques de gènes
importés d’autres espèces. Comme nous l’avons vu au chapitre 26, ces transferts horizontaux compliquent l’identification de la racine de l’arbre de la vie. Il est clair, néanmoins,
que les Procaryotes ont évolué pendant des milliards d’années en deux lignées distinctes, les Bactéries et les Archées
(voir la figure 27.15).
Les archées
Les Archées ont certains points en commun
avec les Bactéries, et d’autres, avec les Eucaryotes (tableau 27.2). Elles n’en possèdent
pas moins de nombreuses caractéristiques
exclusives, comme on peut s’y attendre d’un groupe d’organismes qui a suivi si longtemps une évolution distincte. Les
Archées se distinguent des Bactéries notamment par l’absence
d’espèces pathogènes pour les humains ou même pour les
animaux.
Les premiers Procaryotes classés dans le domaine des Archées
appartiennent à des espèces qui vivent là où peu d’autres
organismes réussissent à survivre. Ces organismes portent
le nom d’extrêmophiles (du grec philos, « ami »), ce qui
signifie qu’ils sont des « adeptes » des milieux extrêmes.
Les extrêmophiles comprennent les halophiles extrêmes et
les thermophiles extrêmes.
Les halophiles extrêmes (du grec halo, « sel ») vivent
dans des milieux très salés, comme le Grand Lac Salé (au
nord de l’Utah, aux ÉtatsUnis ; voir la figure 27.1) et la mer
Morte, en Israël. Certaines espèces ne font que tolérer la salinité, tandis que d’autres ont besoin d’un environnement
passablement plus salé que l’eau de mer (dont la salinité est
Eucaryotes
Archées
Bactéries
ANCÊTRE
UNIVERSEL
Protéobactéries
Domaine des Bactéries
Domaine
des Archées
Domaine des
Eucaryotes
Chlamydiae
Spirochètes
Cyanobactéries
Bactéries
à Gram positif
Korarchées
Euryarchées
Crénarchées
Nanoarchées
Eucaryotes
m Figure 27.15 L’arbre phylogénétique simplifié des Procaryotes.
Cet arbre phylogénétique fondé sur la systématique moléculaire présente
l’une des hypothèses formulées à l’égard des liens entre les principaux
groupes de Procaryotes dont il est question dans le présent chapitre.
La place des Korarchées et des Nanoarchées au sein des Archées reste
à clarifier.
tableau 27.2 Comparaison des trois domaines du vivant
CArACTérISTIQueS
DoMAINeS
Bactéries
Archées
eucaryotes
Enveloppe nucléaire
Absente
Absente
Présente
Organites
membraneux
Absents
Absents
Présents
Peptidoglycane dans
la paroi cellulaire
Présent
Absent
Absent
Lipides
membranaires
Chaînes
carbonées
linéaires
Quelques chaînes
carbonées
ramifiées
Chaînes
carbonées
linéaires
ARN polymérase
Un type
Plusieurs types
Plusieurs
types
Premier acide aminé
dans la synthèse des
protéines
Formylméthionine
Méthionine
Méthionine
Introns dans les
gènes
Très rares
Présents dans
certains gènes
Présents dans
de nombreux
gènes
Réaction à la
streptomycine et
au chloramphénicol
(antibiotiques)
Inhibition
de la
croissance
Aucune
inhibition de la
croissance
Aucune
inhibition de
la croissance
Histones associées
à l’ADN
Absentes
Présentes dans
certaines espèces
Présentes
Chromosome en
forme d’anneau
Présent
Présent
Absent
Capacité de croître à
des températures
supérieures à 100 °C
Non
Oui, chez
certaines espèces
Non
des espèces qu’ils pouvaient cultiver en laboratoire. Dans les
années 1980, on a commencé à utiliser l’amplification en
chaîne par polymérase (ACP ; voir le chapitre 20) pour analyser les gènes de procaryotes obtenus directement de l’environnement (par exemple d’échantillons de sol ou d’eau).
Aujourd’hui, il est fréquent de recourir à ce type de « prospection génétique » ; en fait, la métagénomique (voir le chapitre
21) permet aujourd’hui d’obtenir le génome complet de procaryotes à partir d’échantillons prélevés dans l’environnement. Ces techniques permettent d’ajouter chaque année de
nouvelles branches à l’arbre de la vie. À ce jour, seulement
7 800 espèces de Procaryotes ont reçu un nom scientifique ;
or, selon certaines estimations, une seule poignée de sol fertile pourrait contenir 10 000 espèces de ces organismes. L’inventaire complet de cette diversité nécessitera encore de
nombreuses années de recherche.
La seconde leçon à tirer de la systématique moléculaire
est l’importance manifeste qu’a eue le transfert horizontal
de gènes dans l’évolution des Procaryotes. Pendant des centaines de millions d’années, ces organismes ont acquis des
gènes provenant d’espèces sans lien de parenté directe avec
eux et ces transferts se poursuivent encore aujourd’hui. Par
conséquent, d’importantes parties du génome de nombreux
Procaryotes constituent en fait des mosaïques de gènes
importés d’autres espèces. Comme nous l’avons vu au chapitre 26, ces transferts horizontaux compliquent l’identification de la racine de l’arbre de la vie. Il est clair, néanmoins,
que les Procaryotes ont évolué pendant des milliards d’années en deux lignées distinctes, les Bactéries et les Archées
(voir la figure 27.15).
Les archées
Les Archées ont certains points en commun
avec les Bactéries, et d’autres, avec les Eucaryotes (tableau 27.2). Elles n’en possèdent
pas moins de nombreuses caractéristiques
exclusives, comme on peut s’y attendre d’un groupe d’organismes qui a suivi si longtemps une évolution distincte. Les
Archées se distinguent des Bactéries notamment par l’absence
d’espèces pathogènes pour les humains ou même pour les
animaux.
Les premiers Procaryotes classés dans le domaine des Archées
appartiennent à des espèces qui vivent là où peu d’autres
organismes réussissent à survivre. Ces organismes portent
le nom d’extrêmophiles (du grec philos, « ami »), ce qui
signifie qu’ils sont des « adeptes » des milieux extrêmes.
Les extrêmophiles comprennent les halophiles extrêmes et
les thermophiles extrêmes.
Les halophiles extrêmes (du grec halo, « sel ») vivent
dans des milieux très salés, comme le Grand Lac Salé (au
nord de l’Utah, aux ÉtatsUnis ; voir la figure 27.1) et la mer
Morte, en Israël. Certaines espèces ne font que tolérer la salinité, tandis que d’autres ont besoin d’un environnement
passablement plus salé que l’eau de mer (dont la salinité est
Eucaryotes
Archées
Bactéries
ANCÊTRE
UNIVERSEL
Protéobactéries
Domaine des Bactéries
Domaine
des Archées
Domaine des
Eucaryotes
Chlamydiae
Spirochètes
Cyanobactéries
Bactéries
à Gram positif
Korarchées
Euryarchées
Crénarchées
Nanoarchées
Eucaryotes
m Figure 27.15 L’arbre phylogénétique simplifié des Procaryotes.
Cet arbre phylogénétique fondé sur la systématique moléculaire présente
l’une des hypothèses formulées à l’égard des liens entre les principaux
groupes de Procaryotes dont il est question dans le présent chapitre.
La place des Korarchées et des Nanoarchées au sein des Archées reste
à clarifier.
tableau 27.2 Comparaison des trois domaines du vivant
CArACTérISTIQueS
DoMAINeS
Bactéries
Archées
eucaryotes
Enveloppe nucléaire
Absente
Absente
Présente
Organites
membraneux
Absents
Absents
Présents
Peptidoglycane dans
la paroi cellulaire
Présent
Absent
Absent
Lipides
membranaires
Chaînes
carbonées
linéaires
Quelques chaînes
carbonées
ramifiées
Chaînes
carbonées
linéaires
ARN polymérase
Un type
Plusieurs types
Plusieurs
types
Premier acide aminé
dans la synthèse des
protéines
Formylméthionine
Méthionine
Méthionine
Introns dans les
gènes
Très rares
Présents dans
certains gènes
Présents dans
de nombreux
gènes
Réaction à la
streptomycine et
au chloramphénicol
(antibiotiques)
Inhibition
de la
croissance
Aucune
inhibition de la
croissance
Aucune
inhibition de
la croissance
Histones associées
à l’ADN
Absentes
Présentes dans
certaines espèces
Présentes
Chromosome en
forme d’anneau
Présent
Présent
Absent
Capacité de croître à
des températures
supérieures à 100 °C
Non
Oui, chez
certaines espèces
Non