Vie sur Terre : et si elle était née non pas une, mais deux fois ?

LUCA : un ancêtre pas si vivant que ça

Cette découverte redéfinit complètement la nature du LUCA. Loin d'être une cellule libre et fonctionnelle, le LUCA était une entité pré-cellulaire. Il ne possédait que la moitié des enzymes nécessaires au métabolisme. L'autre moitié des réactions était assurée par les métaux présents naturellement dans son environnement, comme le fer, le nickel et le cobalt, abondants dans les sources hydrothermales profondes . Les chercheurs ont reconstitué quatre stades de cette évolution primitive : (1) un monde où seuls les métaux catalysaient les réactions, (2) un stade hybride métaux-enzymes chez le LUCA, puis une divergence progressive vers les ancêtres (3) bactériens et (4) archéens .

Avant l'ATP, le duo gagnant : phosphite et palladium

Les cellules modernes utilisent l'ATP comme monnaie énergétique universelle. Mais l'ATP est une molécule complexe, qui nécessite elle-même des enzymes pour être fabriquée. Un vrai casse-tête pour expliquer les origines. L'étude propose une solution élégante et surprenante : le phosphite (HPO₃²⁻), une forme réduite du phosphore qui se forme naturellement dans les sources hydrothermales. En présence de palladium natif, un métal catalyseur que l'on trouve aussi dans ces cheminées sous-marines, le phosphite réagit avec des composés organiques et permet des réactions de phosphorylation... en une nuit, dans l'eau . « Le phosphite et le palladium remplacent l'ATP et les enzymes. C'est incroyable, et cela rend l'évolution primitive beaucoup plus facile à appréhender », s'enthousiasme Manon Schlikker, co-autrice de l'étude .

Repenser l'arbre de la vie

Cette découverte impose de redessiner l'arbre de la vie. Fini le tronc unique avec le LUCA à sa base. La nouvelle topologie ressemble plutôt à deux troncs séparés : l'un pour les bactéries, l'autre pour les archées. Ces deux lignées auraient divergé aux racines mêmes de l'arbre, avant même d'être techniquement « vivantes ». L'ancêtre commun n'était pas une cellule libre, mais une entité pré-cellulaire (le LUCA) qui a donné naissance, de manière indépendante, aux deux grands domaines du vivant . En résumé, l'origine de la vie ne serait pas un événement unique, mais un processus à deux branches, où bactéries et archées ont conquis la vie libre en parallèle, à partir d'un ancêtre non-vivant dépendant des métaux, en utilisant le phosphite et le palladium comme source d'énergie de substitution.