Coopération cellulaire

[invite31840caf]

Bonjour,
conformément, l'évolution implique 4 notions: Mutation, Séléction naturelle, Dérive génétique et migration. Mais ces 4 notions ne suffisent pas à expliquer la venue d'êtres pluricellulaires. J'ai l'impression qu'on oublie de parler de coopération entre cellules(en tout cas, on en parle très peu). En effet, la coopération cellulaire, selon moi, permet une meilleure survie à un groupe de cellules...
Le problème c'est que j'ai du mal à continuer l'histoire... les cellules de ce groupe a donc eu beaucoup plus de chances à transmettre leur patrimoine. Comment relier cette stratégie de survie à la transmission de gènes? J'ai une petite idée dites moi ce que vous en pensez :
L'adhérence cellulaire est dûe à la présence de certaines protéines spécifiques. Le regroupement était donc possible car ces cellules avaient toutes les gènes(issus de mutations) requis pour la présence de telles protéines.
Je n'ai jamais étudié l'évolution alors soyez indulgent avec moi. Mais j'aimerais juste comprendre un peu mieux la survenue de ces êtres pluricellulaires dont nous faisons parti! Je vous remerci à l'avance pour votre aide.
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[invite01e752d8]

Bonne nuit,

conformément, l'évolution implique 4 notions: Mutation, Séléction naturelle, Dérive génétique et migration.

N'oublions pas la reproduction! En réalité, on peut citer bien d'autres notions importantes, d'autres moteurs d'évolution (l'environnement -au sens large- par exemple en est un, mais pas dans le sens lamarckien)

Mais ces 4 notions ne suffisent pas à expliquer la venue d'êtres pluricellulaires. J'ai l'impression qu'on oublie de parler de coopération entre cellules(en tout cas, on en parle très peu). En effet, la coopération cellulaire, selon moi, permet une meilleure survie à un groupe de cellules... [...]L'adhérence cellulaire est dûe à la présence de certaines protéines spécifiques. Le regroupement était donc possible car ces cellules avaient toutes les gènes (issus de mutations) requis pour la présence de telles protéines.[...]

Bon, outre le fait qu'il n'y ait pas que ces 4 notions, la pression sélective de l'environnement (pression du milieu écologique et compétition intra/interspécifique pour les ressources énergétiques -> le fameux "struggle for life" de Darwin, en fait) me suffit amplement pour me dire que certains êtres vivants ont pu être amenés à se complexifier (mais pas forcément dans un élan progressiste) en formant un tissu multicellulaire... pas vous?

Apus.

[invite01e752d8]

J'ai l'impression qu'on oublie de parler de coopération entre cellules (en tout cas, on en parle très peu).

Je ne crois pas qu'on oublie d'en parler, dans le domaine de recherche sur les premières traces de vie et sur le "passage" unicellularité->pluricellularité, la coopération cellulaire est forcément un point abordé. Après la moindre importance relative avec laquelle "on" en parle, cela dépend de quel point de vue on se place... (les chercheurs qui bossent sur le sujet en parle tous les jours... le grand public a d'autre centres d'intérêt... où situez-vous ce "on" entre ces deux extrêmes?). Personnellement, je n'ai pas assez lu sur l'apparition des premières traces de vie sur Terre pour pouvoir juger de l'importance avec laquelle on traite les débuts de la coopération cellulaire, mais je n'avais jamais spécialement remarqué cette prétendue faiblesse. C'est peut-être, en effet, une transition dans l'histoire de la vie que l'on ne connaît pas très bien (par rapport à d'autres évènement) par manque de données (fossiles notamment), mais il ne me semble pas que ce point crucial soit négligé (cette problématique est presque toujours mentionnée, lorsque que l'on parle du début de l'évolution de la vie)

En effet, la coopération cellulaire, selon moi, permet une meilleure survie à un groupe de cellules...

En fait vous répondiez déjà à votre question par une réponse similaire à celle de j'ai faite!


Apus.

[invite217f3aaa]

N'oublions pas la reproduction! En réalité, on peut citer bien d'autres notions importantes, d'autres moteurs d'évolution (l'environnement -au sens large- par exemple en est un, mais pas dans le sens lamarckien)

On peut citer les fonctions de locomotion de nutrition etc... mais ce sont des fonctions physiologiques or la sélection la dérive les mutations et migrations sont des mécanismes de microévolution. Attention à la confusion .

Et pour l'histoire de la vie voila ce qui est classiquement dit:
Les premiers unicellulaires sont apparus il y a 3.8 milliards d'années. Les premier métazoaires arrivent à partir de -600 millions d'années. La vie a mis 2 milliards d'années ( et des brouettes )pour inventer la pluricellularité !

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite31840caf]

Merci beaucoup pour vos réponses,
C'est vrai qu'il doit y avoir plein d'autres notions importantes. Des catastrophes climatiques par exemple (pression de l'environnement[?]) qui ont exterminé nos amis les Dinosaures. Je pense pas qu'on puisse dire qu'ils étaient désavantagés et supprimés par séléction naturelle.. Pour ce qui est de la reproduction, j'ai considéré que ça faisait partie de la dérive génétique. C'est le hasard de la transmission des allèles.. je peux me tromprer.
Merci Mecton pour les chiffres ça ouvre les yeux un peu.
En tout cas pour revenir à mon problème, je comprends très bien le fait qu'ils aient pu choisir de se regrouper pour mieux s'adapter à leur environnement et par conséquent, d'augmenter leur taux de survie.
Ce que j'ai du mal à saisir c'est le lien entre cette stratégie et la transmission des gènes(les grandes notions de l'évolution expliquent la transmission, séléction gènes).
Est ce que c'est correct si je dis que des gènes sont apparus par mutations aléatoires au bout de 2milliards d'années qui ont permi la production de protéines d'adhérence et le formation de colonies cellulaires?
Ou peut être que des cellules proches se sont acollées sans adhérence permanente dans des conditions hostiles.. avec la possibilité dans d'autres conditions de se séparer.. et que par la suite s'est developpé des gènes d'adhésion etc... Peut être qu'on ne sait pas vraiment?
Voilà c'est sur ce point là que j'aimerais des confirmations/corrections
Merci encore,

[invite0617f33f]

Et pour l'histoire de la vie voila ce qui est classiquement dit:
Les premiers unicellulaires sont apparus il y a 3.8 milliards d'années. Les premier métazoaires arrivent à partir de -600 millions d'années. La vie a mis 2 milliards d'années ( et des brouettes )pour inventer la pluricellularité !

-600 millions d'années correspond à la faune d'Ediacara, dont les organismes présentent déjà une certaine complexité dans leur plan d'organisation (la symétrie bilatérale notamment). Les premiers métazoaires ont donc du apparaitre quelques temps avant, et les tout premiers pluricellulaires encore encore plus tot.

La pluricellularité est sans doute apparue indépendamment dans plusieurs clades. Le mécanisme a d'ailleurs sans doute été assez différent. On peut en effet remarquer que chez les végétaux, toutes les cellules sont séparées par la paroi. Chez les métazoaires, elles sont majoritairement libres dans la matrice, mais parfois étroitement jointes pour former un épithélium.

Actuellement, les Métazoaires sont rapprochés des Choanoflagellés, au sein d'un clade nommé Choano-organismes. Les Choanoflagellés sont des unicellulaires sécrétant une thèque autour d'eux. Le Choano-organisme ancestral était probablement un organisme assez proche d'un Chanoflagellé. Les Métazoaires seraient donc les descendants d'organismes semblables aux Choanoflagellés, mais coloniaux. Cela n'est cepndant qu'une hypothèse, et il reste cependant à déterminer si les cellules des tous premiers Métazoaires étaient véritablement jointives ou non. A ma connaissance, le mystère n'est pas encore résolu.


Pour en revenir à l'évolution au sens large, je n'ai personnellement connaissance que des quatre forces évolutives citées par Novocaine. La reproduction est soumise à la sélection (qui pourra se reproduire), la mutation (puisqu'elles surviennent durant la réplication), la migration (tiens, je vais aller me reproduire avec les copains qui habitent plus loin) et bien entendu la dérive (lors des brassages chromosomiques). De la même façon, l'environnement agit sur la mutation (agents mutagènes), la sélection (principale source de pressions sélectives) et la migration.


Enfin personnellement, le mystère de l'apparition de la première cellule me trouble beaucoup plus (article intéressant là-dessus dans le Pour la science de septembre).

[invite217f3aaa]

Est ce que c'est correct si je dis que des gènes sont apparus par mutations aléatoires au bout de 2milliards d'années qui ont permi la production de protéines d'adhérence et le formation de colonies cellulaires?

Je dirais qu'il faut voir de façon graduelle cette évolution vers la pluricellularité. Ce n'est donc pas au bout de 2 milliard d'années mais tout le long de ces années que se sont produits les changements ayant conduit à la pluricellularité. D'ailleurs Zunder a raison les premiers métazoaires sont apparus avant la faune d'Ediacara. Donc ça a mis moins de 2 milliards.

Une précision sur cette évolution me semble utile tout de même :
Je pense qu'il faut bien voir que le passage décisif n'est pas celui d'unicellulaire vers multicellulaire mais plutôt la passage à une pluricellularité constante au sein d'un organisme.
Par exemple les Myxomycètes peuvent se regrouper pour former un "sporocarpe" ( destiné à la reproduction ) où les myxomycètes se différencient.Mais ce n'est pas considéré comme un organisme pluricellulaire.
De la même façon les stromatholite vieux de 3.5 milliard d'années étaient formés de communautés de cyanobactéries adhérants les unes aux autres dans une gangue mucilagineuse, mais là encore ce n'est pas une forme de vie pluricellulaire.
Cordialement !

[invite31840caf]

Je m'en doutais qu'il y avait d'abord des regroupements en colonies.. mais je parlais justement plus précisément du passage vers les organismes pluricellulaires comme tu le soulignes! Par contre, c'est vrai que l'apparation de la première cellule est tout aussi mystérieux. Passage de la matière inerte à la matière vivante c'est pas rien! Enfin, merci pour ces éléments qui m'ont ouvert un peu l'esprit à ce sujet.

[invite01e752d8]

Bonsoir,

On peut citer les fonctions de locomotion de nutrition etc... mais ce sont des fonctions physiologiques or la sélection la dérive les mutations et migrations sont des mécanismes de microévolution. Attention à la confusion .

Je ne faisais aucune confusion. Je conçois que l'on puisse considérer la reproduction comme étant simplement une fonction physiologique. Cela dit, replaçons son rôle dans les mécanismes d'évolution et n'oublions pas que le résultat de la reproduction (séxuée) participe au brassage génétique en général (la migration y a également un rôle là-dedans). La reproduction et le brassage génétique sont bel et bien des moteurs de l'évolution (bon d'accord, l'une des deux notions peut-être incluse dans l'autre). Outre le fait que cela permet à une mutation de se multiplier, se répandre et perdurer dans le temps (Darwin soulignait d'ailleurs le rôle crucial de la reproduction dans les différentes étapes d'évolution), la reproduction permet un nombre de combinaisons alléliques faramineux! Sans reproduction, pas d'évolution!

En ce qui concerne les quatre moteurs généraux, voilà les propos de Pierre-Henry Gouyon dans une interview in "Les dossiers de La Recherche- L'évolution, mai-juin 2007":

On peut sans doute dire qu'au fond les mécanismes de brassage, les mutations, la sélection et la dérive sont les quatre moteurs de base de l'évolution. Le reste, ce sont des sous-éléments ou, au contraire, des agencements de ces moteurs.

Dans ces propos, la reproduction, autant que la migration, peut être vu comme un "sous-élément" des mécanismes de brassage, et ce n'est donc pas qu'une simple "fonction physiologique"...



Apus.

[invite0617f33f]

la reproduction (séxuée) participe au brassage génétique en général (la migration y a également un rôle là-dedans). La reproduction et le brassage génétique sont bel et bien des moteurs de l'évolution

Je me demande presque si tu as lu mon message...

Ces deux notions sont parfaitement inclues dans les quatre grandes forces évolutives citées précédemment : sélection, mutation, migration, dérive.

Le brassage est un phénomène aléatoire. La dérive est justement la force qui prend en compte les phénomènes de transmission des allèles dus au hasard, notamment le brassage. Concrètement, la dérive illustre le fait qu'un être vivant qui se reproduit ne transmet que la moitié de ses allèles à chaque enfant. Pour les transmettre tous à coup sur, il devrait donc statistiquement se reproduire une infinité de fois.
Exemple : mes deux parents ont les yeux marrons, et ont chacun un de leur parent ayant les yeux bleus. On peut donc en déduire qu'ils portent chacun un allèle bleu et un allèle marron (je sais que c'est à déterminisme multigénique, mais c'est pour l'exemple). La fréquence de chacun des allèles sur leur génération est donc de 0,5. Par le hasard de la méiose et la fécondation (le brassage génétique donc), il se trouve que ma soeur et moi avons tous deux les yeux bleus. Fréquence de l'allèle bleu à notre génération : 1. Fréquence de l'allèle marron : 0. D'une génération à l'autre, on a donc un allèle qui a totalement disparu, et l'autre qui sera obligatoirement transmis à la descendance, le tout grâce au brassage génétique. Et cela se nomme dérive génétique.

Quant à la reproduction, c'est avant tout une étape de sélection : sélection des individus qui atteindront l'âge de se reproduire, puis parmis eux de ceux qui pourront effectivement se reproduire. On peut naturellement y inclure le brassage, mais dans ce cas, cf plus haut. La migration et les mutations peuvent bien entendu jouer un rôle dans la reproduction.

[invite01e752d8]

Bonsoir,

Je me demande presque si tu as lu mon message...

Pourquoi? Est-ce que j'ai écrit quelque chose qui te ferais penser que je n'ai pas compris tes propos?
Je pensais t'avoir compris...

Ces deux notions sont parfaitement inclues dans les quatre grandes forces évolutives citées précédemment : sélection, mutation, migration, dérive. [...]Quant à la reproduction, c'est avant tout une étape de sélection : sélection des individus qui atteindront l'âge de se reproduire, puis parmis eux de ceux qui pourront effectivement se reproduire. On peut naturellement y inclure le brassage, mais dans ce cas, cf plus haut. La migration et les mutations peuvent bien entendu jouer un rôle dans la reproduction.

J'ai l'impression qu'on est à peu près d'accord, non? Mis à part que tu mets en exergue la migration comme moteur de l'évolution et que, pour ma part, je me joint à PHG pour inclure cette notion dans le brassage. Il me semble que nous parlons grosso modo des même choses, on décide seulement de télescoper certains mécanismes en un mécanisme général, et ce, de manière différente... mais pas plus vrai dans un sens ou dans l'autre...

Apus.

[invite217f3aaa]

Pour ma part j'avoue me plier à ce que je lis dans les bouquins et les bouquins disent qu'il y a 4 mécanismes de le microévolution : migration dérive sélectio et mutations . Après je ne pourrais pas te contre-dire mais désolé je préfère croire les "références scientifiques". Tu vas penser que c'est bête mais je suis sur que tu crois en des choses qui t'on était dictées par les références scientifiques toi aussi. C'est bête dogmatique mais faut bien avancer...

[invite0617f33f]

J'ai l'impression qu'on est à peu près d'accord, non? Mis à part que tu mets en exergue la migration comme moteur de l'évolution et que, pour ma part, je me joint à PHG pour inclure cette notion dans le brassage. Il me semble que nous parlons grosso modo des même choses, on décide seulement de télescoper certains mécanismes en un mécanisme général, et ce, de manière différente... mais pas plus vrai dans un sens ou dans l'autre...

Disons que dans le premier message, Novocaine parlait des quatre forces évolutives, auxquelles tu as voulu rajouter la reproduction et l'environnement, puis le brassage. Je te cite :

Bon, outre le fait qu'il n'y ait pas que ces 4 notions

Or, toute évolution d'une fréquence allélique peut être décomposée en ces quatre notions. Qui plus est, ces quatre forces sont quantifiables, ce qui n'est pas du tout le cas de notions comme "environnement" ou "reproduction".

Quant à la migration, elle est à différencier clairement du brassage (qui est surtout une source de dérive) : au sein d'une population, l'arrivée d'un individu d'une autre population peut entrainet l'apparition d'un allèle au sein de la population autochtone, ce qui n'est pas possible avec le brassage. A l'échelle de l'espèce entière, cela peut éventuellement être considéré comme du brassage. Mais l'étude d'une population donnée est très souvent nécessaire, en particulier lors des phénomène de spéciation. Et dans ce cas, il devient extrêmement important de distinguer la dérive des migrations éventuelles.

Loin de moi l'idée d'insinuer que le brassage chromosomique ou l'environnement ne participent pas à l'évolution. Mais ce sont des notions qui manquent de rigueur, puisqu'elles englobent en réalité plusieurs phénomènes, et qui ne sont pas quantifiables. Il va de soi qu'une mesure du taux de sélection d'un allèle sera généralement suivie (ou même précédée) d'une analyse de l'environnement pour déterminer les critères de sélection. Mais il faut garder un minimum de rigueur si on veut avancer.

[invite01e752d8]

Bonsoir,

Disons que dans le premier message, Novocaine parlait des quatre forces évolutives, auxquelles tu as voulu rajouter la reproduction et l'environnement, puis le brassage. Je te cite :[...]

En réalité, je disais que l'on pouvait en citer d'autres, je n'ai cité que ces deux là en exemple parce que je ne voulais pas spécialement m'étendre (il était relativement tard cette nuit là, je commence assez tôt le matin et je n'ai pas énormément de temps en ce moment... ). Aussi, si j'ai cité l'environnement c'était pour répondre à la question de départ. Bref, je dois tout de même avouer qu'en effet, je n'ai pas été des plus précis. Mes propos ont été plutôt maladroits (comme un peu toujours sans doute!)... et comme vous ne lisez pas dans mes pensées, il est normal que des remarques aient suivis (c'est d'ailleurs une très bonne chose! Je ne cherche pas spécialement à avoir raison, plutôt à savoir.)

Or, toute évolution d'une fréquence allélique peut être décomposée en ces quatre notions. Qui plus est, ces quatre forces sont quantifiables, ce qui n'est pas du tout le cas de notions comme "environnement" ou "reproduction".

Honnêtement, je dois t'avouer que je ne saurais pas spécialement confirmer ou infirmer ces propos. Je crois que cela dépend des définitions que l'on donne à ces notions. Est-ce que "sélection naturelle" est vraiment plus quantifiable que "reproduction"?
Et quand bien même un mécanisme serait difficilement quantifiable, devrait-on pour autant négliger le poids de son influence?
(On reproche d'ailleurs souvent à l'Ecologie ce "manque de rigueur" sous prétexte qu'il s'agit d'étudier des interactions multiples pas toujours facilement quantifiables avec des mesures répétables ou reproductibles... Et c'est d'ailleurs aussi le même reproche qui a pu être formulé à l'encontre de l'Histoire évolutive du vivant sur Terre... qui ne s'est produit qu'une seul fois! Doit-on pour autant remettre en cause la théorie de l'évolution sous prétexte que son histoire n'est pas reproductible comme une simple expérience de chimie ou de mécanique? Je pense que tout biologiste dirait que non. L'avis de certains scientifiques d'autres disciplines dites de "sciences dures" pourraient être différents...)
L'environnement me semble être un facteur fondamental d'évolution. Ensuite, encore une fois, on peut toujours inclure cette notion dans (au moins) l'une des quatre de base, je suis d'accord. (comme cet élément n'apparaissait pas explicitement dans les 4 notions de base citées et qu'il explique bien, à mon humble avis, presqu'à lui seul pourquoi les cellules se sont mises à coopérer/comment nous sommes passé de l'uni à la pluricellularité, j'en avais donc parlé)
Selon la définition des différents facteurs d'évolution (désolé, je vais me répéter! ), ceux-ci seront des sous-éléments, ceux-là les mécanismes de bases. Cela peut donc donner des agencements de mécanismes dont ceux qui en sont à la base peuvent être différents (encore une fois, cela dépend de la définition qu'on donne-> plus ou moins spécifique/ plus ou moins général).

Quant à la migration, elle est à différencier clairement du brassage (qui est surtout une source de dérive) : au sein d'une population, l'arrivée d'un individu d'une autre population peut entrainer l'apparition d'un allèle au sein de la population autochtone, ce qui n'est pas possible avec le brassage.

Si je donne une définition vaste au brassage, je peux y inclure la migration comme élément sous-jacent à ce premier. Je crois d'ailleurs que nous sommes d'accord, puisque tu ajoutes tout de suite après:

A l'échelle de l'espèce entière, cela peut éventuellement être considéré comme du brassage.

Ensuite sur un autre point:

Loin de moi l'idée d'insinuer que le brassage chromosomique ou l'environnement ne participent pas à l'évolution. Mais ce sont des notions qui manquent de rigueur, puisqu'elles englobent en réalité plusieurs phénomènes, et qui ne sont pas quantifiables. [...]. Mais il faut garder un minimum de rigueur si on veut avancer.

S'il est vrai qu'elles englobent plusieurs phénomènes pourquoi seraient-elles moins rigoureuses et moins quantifiables que les notions de bases que vous proposez? (puisqu'on final, on peut toujours décomposer "le brassage" et "l'environnement" en les réduisant aux notions de bases proposés au message #1 , non?)
Encore une fois, je ne saurais pas particulièrement juger du caractère "peu quantifiable" de "l'environnement" ou du "brassage chromosomique" (je ne suis pas biologiste professionnel). Mais je serais très étonné que l'on arrive pas à trouver certains critères de quantification pour ces deux facteurs... (ces 2 facteurs qui, selon ce que je croyais être un consensus entre nous, sont censés se retrouver d'une manière ou d'une autre dans au moins l'une de ces fameuses "notions de base")


Apus.

[invite155ff89c]

Comment relier cette stratégie de survie à la transmission de gènes?

Bonjour,
Je suis nouvelle sur ce forum mais cette question m'interresse particulièrement. Il existe un processus permettant la transmission commune des gènes de chaque cellule coopérante, qui s'appelle la chimérisation.
C'est ce qui a permit à des être unicellulaires très différents les uns des autres, tels que des champignons, des bactéries ou des algues de coopérer (parfois en parasitant un hôte, parfois dans un rapport donnant-donnant), de s'unir génétiquement.
N'étant pas biologiste, je ne connait pas le déroulement exact de ce processus (si quelqu'un peut m'éclairer d'ailleurs) mais ce phénomène est décrit par Lynn Margulis et Dorion Sagan, ainsi que par Marcel Locquin et sans doute de nombreux autres chercheurs.
Et je ne sait pas si ce phénomène est inclu dans une des grandes 4 notions citées pour l'évolution...