Origine de la vie : problème !

[invite231234]

Salut à tous !

Faut-il une taille de population minimal au sein d'une espèce pour que celle-ci puisse subsister ? Si c'est le cas alors LUCA descendrait d'une population de LUCA !

Merci,
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[Hellbly]

Mais LUCA n'est qu'un concept, la résultante de la logique même de notre théorie de l'évolution. Je doute fort qu'il y ait eu un jour des LUCA se baladant dans la nature

[Amanuensis]

Faut-il une taille de population minimal au sein d'une espèce pour que celle-ci puisse subsister ? Si c'est le cas alors LUCA descendrait d'une population de LUCA !

Il y a plusieurs hypothèses implicites fausses dans la question.

Néanmoins, un individu capable de se reproduire peut suffire à ce que la lignée qui en descend existe pendant des milliards d'année. Même si on montrait que la probabilité est infime, cela n'a aucune importance : on part du constat du vivant aujourd'hui.

Autre point, il n'y a pas grand doute que le nombre de cellules vivantes contemporaines à LUCA était très grand, et il est certain qu'il n'était pas nul !

[zouchet]

Faut-il une taille de population minimal au sein d'une espèce pour que celle-ci puisse subsister ?

pour une espèce qui se reproduit de manière asexuée, je ne vois pas l’intérêt du nombre minimum, mais pour une espèce à reproduction sexuée (diploïdes), le nombre est très important pour éviter la consanguinité et les problèmes qui vont avec. Ce nombre varie en fonction du "fardeau génétique" de chaque espèce, c'est à dire l'ensemble des mutations défavorables pour l'espèce.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite231234]

Il y a plusieurs hypothèses implicites fausses dans la question.

Néanmoins, un individu capable de se reproduire peut suffire à ce que la lignée qui en descend existe pendant des milliards d'année. Même si on montrait que la probabilité est infime, cela n'a aucune importance : on part du constat du vivant aujourd'hui.

Autre point, il n'y a pas grand doute que le nombre de cellules vivantes contemporaines à LUCA était très grand, et il est certain qu'il n'était pas nul !

Merci Amanuensis de bien vouloir appuyer sur ces hypothèses implicites qui sous tendent ma paresse intellectuelle car effectivement lorsque je l'ai écrit j'avais des doutes ...

Merci,

pour une espèce qui se reproduit de manière asexuée, je ne vois pas l’intérêt du nombre minimum, mais pour une espèce à reproduction sexuée (diploïdes), le nombre est très important pour éviter la consanguinité et les problèmes qui vont avec. Ce nombre varie en fonction du "fardeau génétique" de chaque espèce, c'est à dire l'ensemble des mutations défavorables pour l'espèce.

Je me demandais effectivement s'il n'y avait pas un minimum contre les accidents d'une population asexuée ! Merci,

[Amanuensis]

(...)

L'une d'entre elles est le mot "espèce", il n'est pas bien défini pour les lignées asexuées. La délimitation en "espèces" de ces lignées est arbitraire et ne peut qu'être arbitraire. Du coup, on ne peut pas parler d'une 'population au sein de l'espèce de LUCA'.

Une autre est "descendre d'une population" : cela n'a de sens que pour la reproduction sexuée.

Ce serait intéressant que la question soit reformulée en évitant des difficultés.

[invite231234]

Alors je tente :

Salut à tous !

Faut-il une taille de population minimal au sein d'un clade pour que celui-ci puisse subsister ? Si c'est le cas alors LUCA engendrerait une population de LUCA ! Ou pour bien sertir la question, y a-t-il eu des LUCA multiples ou un LUCA (Last (unique ?) common ancestor)

Merci,

En espérant avoir corrigé correctement !

[zouchet]

Je me demandais effectivement s'il n'y avait pas un minimum contre les accidents d'une population asexuée ! Merci,

Une bactérie, par exemple, donne par division cellulaire des millions de bactéries en 24 h qui forment un clone (si les conditions sont favorables). imaginez donc combien en une année ou plus.

Les accidents existent effectivement par mutation, mais elles sont si rares qu'elles ne sont influentes que s'il y a un changement dans les conditions du milieu.

cordialement

[Amanuensis]

Faut-il une taille de population minimal au sein d'un clade pour que celui-ci puisse subsister ?

Non

Si c'est le cas alors LUCA engendrerait une population de LUCA !

C'est bien ce qui s'est passé. À court terme. À plus long terme ses descendantes se sont diversifiées. Par mutation, par héritage horizontal venant de cellules qui n'étaient pas des descendantes de LUCA, par fusion (au minimum le cas des eucaryotes), ...

Ou pour bien sertir la question, y a-t-il eu des LUCA multiples ou un LUCA (Last (unique ?) common ancestor)

Si on parle de LUCA, c'est par définition une cellule unique. La question est si le modèle est correct.

Déjà faut distinguer l'héritage du protoplasme (membrane, machinerie cellulaire dont les ribosomes, etc.) et l'héritage du génome.

Du point de vue du génome il n'y a pas grand doute qu'il y eu des transmissions horizontales telles qu'une partie des gènes actuels ne descendent pas par héritage vertical des gènes de LUCA. Même possible qu'à l'époque de LUCA et pour pas mal de temps après les transmissions horizontales aient été suffisamment nombreuses pour rendre l'héritage vertical à partir de LUCA minoritaire.

On peut dire que génétiquement, le vivant actuel descend d'une population qui n'était pas de 1 à l'époque de LUCA.

Du point de vue protoplasme, on peut aussi envisager que la fusion cellulaire était courante à l'époque de LUCA. Douteux, mais pourquoi pas. Je n'en ai pas entendu parler, ni même simplement de fusion chez les bactéries ou archées. Cela existe chez certains eucaryotes (en particulier les fungi).

Sans fusion cellulaire, LUCA est bien définie, comme cellule unique dont toutes les cellules descendent verticalement par divisions cellulaires successives. Si la fusion était un régime courant pendant le début de l'histoire de la vie, il pourrait être le cas qu'on ne puisse pas parler de LUCA.

[Loupsio]

pour une espèce qui se reproduit de manière asexuée, je ne vois pas l’intérêt du nombre minimum

Faut-il une taille de population minimal au sein d'un clade pour que celui-ci puisse subsister ?

Non

Il se trouve qu'en fait si,
On le voit clairement chez les myxobactéries qui ne peuvent survivre en trop petit nombre, car l'expression de gènes importants et régi par le Quorum Sensing
Ce sont les premières bactéries chez qui on a observé un comportement social, mais il est apparu peu après que quasiment toutes avaient besoin d'être en nombre suffisant, la réalité d'une bactérie c 'est de vivre en biofilm,
l'importance de la population à des effets directs sur l’expression des gènes, seulement on ne le voit pas aussi facilement chez les autres bactéries car elles peuvent facilement se multiplier pour être en nombre suffisant
Alors que chez les myxobactéries, si elles ne sont pas en nombre suffisant au départ, elles ne pourrons pas survivre

[Nemoclay]

Il se trouve qu'en fait si,

Chez les myxobactéries et d'autres bactéries oui mais ce n'est pas vrai pour toutes les bactéries. Certaines peuvent vivre sans biofilm.

[Amanuensis]

Il se trouve qu'en fait si

Qu'il existe des espèces où ce soit le cas n'empêche pas que la réponse à la question est non, au sens où il n'y a pas de règle dans le vivant imposant une population d'au moins deux pour qu'un clade survive.

[Loupsio]

A a base il se trouve que ma réponse était pour Zouchet qui ne voit pas l'intérêt d'un nombre minimum (Or il y en a comme par exemple le quorum sensing),
Même si tous n'en n'ont pas besoin, on ne peut pas vraiment dire qu'il n'y a aucun intérêt pour les cellules a vivre en groupe, c'est faire une généralisation qui n'a pas vraiment lieu d'être

petite question vite fait, LUCA et progénate c'est exactement la même chose ou deux noms différents pour deux théories différentes des origines de la vie?

[zouchet]

Le comportement social des Bactéries n'est pas chose commune, ce sont des exceptions. Les bactéries vivent en symbiose avec d'autres organismes procaryotes et eucaryotes, elles ont aussi une reproduction "sexuée". Mais dans la majorité des cas, les organismes à reproduction asexuée, sont capables de se multiplier, sans que le nombre initial soit un obstacle à leur subsistance.

La détection du quorum est un phénomène qui existe chez de nombreuses espèces bactériennes , mais le nombre minimum n'est nécessaire dans ce cas que pour déclencher l'expression de certains gènes, et non la survie de l'espèce.

Dans le cas des organismes à reproduction sexuée, la taille de la population est très importante, car les mutations défavorables peuvent conduire à l'extinction de l'espèce, en plus des phénomènes comme la dérive génétique peuvent conduire à l’élimination de certains allèles; et par conséquent réduire la diversité génétique surtout dans les populations de petite taille. La diversité génétique est un facteur important favorisant la plasticité de l’espèce et son adaptabilité aux changements du milieu.

[zouchet]

ce lien donne une explication plus détaillée à ce que j'ai avancé.

cordialement.

[Amanuensis]

petite question vite fait, LUCA et progénate c'est exactement la même chose

Je ne sais pas, je ne connais pas ce mot et Google ne me donne aucune référence permettant de le comprendre.

deux théories différentes des origines de la vie?

LUCA n'est pas une théorie sur le l'origine de la vie. C'est une manière de présenter l'hypothèse que les profondes ressemblances au sein de l'intégralité du vivant cellulaire actuel s'explique par un goulot d'étranglement dans l'arbre d'ascendance, goulot éventuellement réduit à une seule cellule. LUCA était une cellule guère moins complexe de que le vivant actuel, le résultat d'une longue période évolutive. La question de l'origine de la vie est celle de ce qui s'est passé bien avant LUCA. On peut diviser les questions en trois périodes :

- l'origine de la vie : le passage de "pas de vie" à "quelque chose qu'on accepterait consensuellement d'appeler vie" ;

- l'évolution menant à LUCA ;

- l'évolution depuis LUCA.

La troisième est mieux connue que les deux premières simplement parce que le vivant actuel porte les traces de l'évolution depuis LUCA, mais pas avant, par définition de LUCA.

LUCA n'est pas tant une théorie qu'une manière de marquer la séparation entre deux modes d'exploration.

[Loupsio]

Je ne sais pas, je ne connais pas ce mot et Google ne me donne aucune référence permettant de le comprendre.

Oui j'ai cherché aussi sur google, c'est pour ca que j'ai demandé ici car ca m'a paru bizarre,
"progénate" dans mes cours est a la base de l'arbre de la vie, et de lui partent les bactéries, les archées et les eucaryotes

[Amanuensis]

"progénate" dans mes cours est a la base de l'arbre de la vie, et de lui partent les bactéries, les archées et les eucaryotes

Cela doit être la même chose, alors. (Pour éviter l'acronyme non francophone ?)

Mais il est utile que c'est à la base de l'arbre dont le vivant cellulaire actuel forme les feuilles, rien de plus. Dire "à la base de la vie" amène à un risque de mauvaise compréhension, comme j'essayais de l'expliquer dans mon message précédent.

[zouchet]

Salut

Le problème qui se pose en réalité, ce n'est pas l’ancêtre cellulaire, mais plutôt l’ancêtre moléculaire, c'est à dire le passage le la vie sous forme de simple molécules à l'organisation cellulaire du vivant. De cette phase, il ne reste aucune trace, ou bien on a rien trouvé jusqu'à présent.
Certains chercheurs évoquent l'ARN comme première forme moléculaire de la vie, en s'appuyant sur des arguments comme l’existence d'une activité enzymatique de certains ARN (ribozyme) et le besoin d'ARN pour la réplication de l'ADN (ARN amorce). Donc Les ribozymes sont en même temps capable de catalyser des réactions chimiques et porter l'information génétique.

cordialement.

[Loupsio]

c'est à dire le passage le la vie sous forme de simple molécules à l'organisation cellulaire du vivant.

tu devrais chercher du coté de la théorie des coacervats

[invite231234]

Salut Amanuensis !

LUCA n'est pas une théorie sur le l'origine de la vie. C'est une manière de présenter l'hypothèse que les profondes ressemblances au sein de l'intégralité du vivant cellulaire actuel s'explique par un goulot d'étranglement dans l'arbre d'ascendance, goulot éventuellement réduit à une seule cellule. LUCA était une cellule guère moins complexe de que le vivant actuel, le résultat d'une longue période évolutive. La question de l'origine de la vie est celle de ce qui s'est passé bien avant LUCA. On peut diviser les questions en trois périodes :

- l'origine de la vie : le passage de "pas de vie" à "quelque chose qu'on accepterait consensuellement d'appeler vie" ;

- l'évolution menant à LUCA ;

- l'évolution depuis LUCA.

La troisième est mieux connue que les deux premières simplement parce que le vivant actuel porte les traces de l'évolution depuis LUCA, mais pas avant, par définition de LUCA.

LUCA n'est pas tant une théorie qu'une manière de marquer la séparation entre deux modes d'exploration.

Moi, ce qui m’intéresserai au premier abord c'est en parti l'évolution avant LUCA ! Car en effet avions-nous une cellule viable ou des cellules viables ... tu sembles avoir l'intuition qu'il existait d'autres "type" de LUCA ... non ?

@ +

[invite231234]

Salut Amanuensis !



Moi, ce qui m’intéresserai au premier abord c'est en parti l'évolution avant LUCA ! Car en effet avions-nous une cellule viable ou des cellules viables ... tu sembles avoir l'intuition qu'il existait d'autres "type" de LUCA ... non ?

@ +

J'aurais du marquer d'autres "types" de LUCA potentiels !

[Gilgamesh]

Pour LUCA on trouve également le terme cénancêtre.

[Amanuensis]

Moi, ce qui m’intéresserai au premier abord c'est en parti l'évolution avant LUCA ! Car en effet avions-nous une cellule viable ou des cellules viables ... tu sembles avoir l'intuition qu'il existait d'autres "type" de LUCA ... non ?

Si le modèle LUCA est correct, il n'y en a qu'une.

À l'époque où elle a vécu (après la division dont elle est issue, et avant sa propre division), il n'y a pas beaucoup de doute qu'il y avait un très grand nombre d'autres cellules, et ce parfaitement viables ! Certaines génétiquement très proches de LUCA, et vraisemblablement plein d'autres très éloignées. Il ne me paraît pas très bon de les appeler "d'autres LUCA".