Les microbes ont gagnéla vie la plus abondante sur Terre

Pendant ses 3 premiers milliards d'années, la vie sur Terre était presque entièrement microbienne. La vraie science derrière la fin de Cosmos Era « Les microbes ont gagné », de LUCA à la symbiose.

Pendant environ les 3 premiers milliards d'années de la vie sur Terre, il n'y eut presque que des microbes, et les biofilms bactériens coordonnent réellement leurs colonies avec des vagues d'ions potassium. La fin « Les microbes ont gagné » du jeu pose la question : et si la vie s'était cachée dans les profondeurs à l'arrivée de l'oxygène, sans jamais faire pousser d'animaux ? Un esprit microbien à l'échelle d'une planète est de la fiction.

Cette page explique d'abord comment débloquer la fin, puis présente la vraie histoire des microbes : l'ancêtre commun, les trois domaines, la montée de l'oxygène et l'endosymbiose. Elle aborde ensuite la vraie recherche derrière le roman Solaris.

Comment la débloquer

  • Indice : et si la vie s'était cachée dans les profondeurs à l'arrivée de l'oxygène, sans jamais faire pousser d'animaux...
  • Condition : à « Grande oxydation », choisir « Se cacher dans les profondeurs », ne débloquer ni le Collagène ni les Animaux, et atteindre les Origines humaines.
  • Remarque : si « Écho de mémoire » saute directement ces ères, vous pouvez le refuser dans « Améliorations ».
  • Récompense : dans l'univers suivant, la surface de la planète porte un tapis microbien luminescent.

Cette fin appartient à la catégorie Vie.

La vraie histoire des microbes

Pendant environ les 3 premiers milliards d'années, la vie sur Terre fut presque uniquement microbienne. C'est le fait central de cette fin. Pendant ce long laps de temps, les choses suivantes se sont produites.

  • Le foyer de l'ancêtre commun : en remontant à partir des gènes actuels, le dernier ancêtre commun de tout le vivant a pu vivre près de sources hydrothermales des grands fonds, chaudes, sans oxygène et riches en hydrogène (Weiss et al., Nature Microbiology, 2016).
  • Les écosystèmes des sources : il existe autour des sources hydrothermales des grands fonds des écosystèmes qui ne dépendent pas de la lumière du soleil, ce qui offre un nouveau site candidat pour l'origine de la vie (Corliss et al., Science, 1979).
  • Les stromatolithes : des roches du Groenland conservent peut-être des structures microbiennes vieilles de 3,7 milliards d'années, mais cette interprétation reste discutée (Nutman et al., Nature, 2016).
  • Un troisième type de vie : la comparaison de l'ARN ribosomique a montré que les « bactéries » sont en réalité deux types de vie très différents, et les archées sont devenues une branche à part (Woese et Fox, PNAS, 1977).
  • Le système à trois domaines : l'arbre du vivant a été redessiné en trois grands domaines : Bactéries, Archées et Eucaryotes (Woese, Kandler et Wheelis, PNAS, 1990).
  • Les archées d'Asgard : les Lokiarchaeota trouvées dans des sédiments des grands fonds portent beaucoup de gènes que l'on croyait propres aux eucaryotes (Spang et al., Nature, 2015).

Quand l'oxygène est arrivé

L'oxygène de l'atmosphère n'est pas arrivé d'un coup. Il a augmenté au cours d'un processus long et répété (Lyons, Reinhard et Planavsky, Nature, 2014). L'un des choix à « Grande oxydation » dans le jeu est « Se cacher dans les profondeurs ».

L'endosymbiose et les cellules plus complexes

Les mitochondries et les chloroplastes furent autrefois des bactéries indépendantes, avalées puis devenues parties de la cellule. Cette théorie fut rejetée par plus d'une dizaine de revues à l'époque (Margulis, publié sous le nom de Sagan, Journal of Theoretical Biology, 1967). Des fossiles d'une ancienne algue rouge montrent que la reproduction sexuée et la vie multicellulaire ont au moins 1 milliard d'années (Butterfield, Paleobiology, 2000). Il y a environ 700 millions d'années, la Terre a peut-être été presque entièrement recouverte de glace (Hoffman et al., Science, 1998). Quant au matériel génétique, l'ADN est une double hélice, et l'appariement de ses bases suggère comment l'information génétique peut être copiée (Watson et Crick, Nature, 1953).

Ce sont toutes des études réelles qui se rattachent à cette fin. Elles décrivent l'histoire des microbes. Elles ne peuvent pas prouver que des microbes pourraient dominer une Terre sans animaux.

Un roman qui s'y rattache

Solaris (1961), de Stanisław Lem, raconte l'histoire de scientifiques qui étudient une planète recouverte par un océan. Cet océan est peut-être un seul esprit gigantesque. Il ne répond à aucune langue, mais il transforme les souvenirs les plus profonds de chaque personne en êtres physiques. Son arrière-plan scientifique est le suivant : l'hypothèse Gaïa et les signaux ioniques des biofilms relèvent de recherches réelles, alors qu'un océan couvrant toute une planète et formant un seul esprit est de la fiction.

Fiction du jeu, pas réel

Un esprit microbien à l'échelle d'une planète est de la fiction. Les vrais biofilms coordonnent bien leurs colonies avec des vagues d'ions potassium, mais il s'agit d'une coordination au sein d'une colonie, pas de conscience.

Envie de lire les originaux ? Cherchez ces titres

  • Weiss et al. (2016) : « The physiology and habitat of the last universal common ancestor »
  • Corliss et al. (1979) : « Submarine thermal springs on the Galápagos Rift »
  • Woese et Fox (1977) : « Phylogenetic structure of the prokaryotic domain: The primary kingdoms »
  • Woese et al. (1990) : « Towards a natural system of organisms: proposal for the domains Archaea, Bacteria, and Eucarya »
  • Lyons et al. (2014) : « The rise of oxygen in Earth's early ocean and atmosphere »
  • Sagan (1967) : « On the origin of mitosing cells »
  • Hoffman et al. (1998) : « A Neoproterozoic snowball Earth »

Base réelle

  • Pendant environ les 3 premiers milliards d'années de la vie sur Terre, il n'y avait presque que des microbes ; les biofilms bactériens coordonnent bel et bien les colonies avec des ondes d'ions potassium.

  • Solaris (Stanisław Lem, 1961), côté science : l'hypothèse Gaïa et la signalisation ionique des biofilms bactériens sont de vraies recherches ; qu'un océan de planète entière soit un seul esprit est fictif.

Recherches liées

Ces études sont liées au sujet mais ne prouvent pas directement le contenu de cette page.

  • Sources chaudes des grands fonds: Des écosystèmes qui ne dépendent pas de la lumière du soleil existent autour des sources chaudes des grands fonds, offrant un nouveau site candidat pour l'origine de la vie.

    Source : Corliss et al., Science 1979, "Submarine thermal springs on the Galápagos Rift"

  • Un troisième type de vie: La comparaison de l'ARN ribosomique a montré que les « bactéries » sont en fait deux formes de vie très différentes, et les archées sont devenues une branche à part.

    Source : Woese & Fox, PNAS 1977, "Phylogenetic structure of the prokaryotic domain: The primary kingdoms"

  • Le système à trois domaines: L'arbre de la vie a été redivisé en trois domaines : Bactéries, Archées et Eucaryotes.

    Source : Woese, Kandler & Wheelis, PNAS 1990, "Towards a natural system of organisms: proposal for the domains Archaea, Bacteria, and Eucarya"

  • Théorie endosymbiotique: Margulis a proposé que les mitochondries et les chloroplastes étaient autrefois des bactéries indépendantes, avalées et devenues une partie de la cellule. Elle a été rejetée par plus d'une douzaine de revues.

    Source : Sagan (Margulis), Journal of Theoretical Biology 1967, "On the origin of mitosing cells"

  • Le foyer de LUCA: En remontant à partir des gènes actuels, l'ancêtre commun de tout le vivant a peut-être vécu près de sources hydrothermales profondes, chaudes, sans oxygène et riches en hydrogène.

    Source : Weiss et al., Nature Microbiology 2016, "The physiology and habitat of the last universal common ancestor"

  • Terre boule de neige: Des strates rocheuses en Namibie montrent qu'il y a environ 700 millions d'années, la Terre a peut-être été presque entièrement couverte de glace.

    Source : Hoffman et al., Science 1998, "A Neoproterozoic snowball Earth"

  • La montée de l'oxygène: L'oxygène de l'atmosphère n'est pas arrivé d'un coup, mais a augmenté au fil d'un long processus répété.

    Source : Lyons, Reinhard & Planavsky, Nature 2014, "The rise of oxygen in Earth's early ocean and atmosphere"

  • La double hélice: Un article d'une page a proposé que l'ADN est une double hélice, et l'appariement des bases laissait deviner comment l'information génétique est copiée.

    Source : Watson & Crick, Nature 1953, "Molecular structure of nucleic acids: A structure for deoxyribose nucleic acid"

  • Archées d'Asgard: Des Lokiarchaeota trouvées dans des sédiments des grands fonds portent de nombreux gènes que l'on croyait propres aux eucaryotes.

    Source : Spang et al., Nature 2015, "Complex archaea that bridge the gap between prokaryotes and eukaryotes"

  • La plus ancienne reproduction sexuée: Des fossiles d'une ancienne algue rouge montrent que la reproduction sexuée et la vie multicellulaire ont au moins un milliard d'années d'histoire.

    Source : Butterfield, Paleobiology 2000, "Bangiomorpha pubescens n. gen., n. sp.: implications for the evolution of sex, multicellularity, and the Mesoproterozoic/Neoproterozoic radiation of eukaryotes"

  • Stromatolithes de 3,7 milliards d'années: Des roches du Groenland conservent peut-être des structures microbiennes vieilles de 3,7 milliards d'années, même si cette interprétation reste contestée.

    Source : Nutman et al., Nature 2016, "Rapid emergence of life shown by discovery of 3,700-million-year-old microbial structures"

Fiction du jeu (inventée)

  • Un esprit microbien à l'échelle d'une planète relève de la fiction.
  • Résumé du roman Solaris : des scientifiques étudient une planète couverte d'un océan qui est peut-être un esprit unique et énorme. Il ne répond à aucun langage, mais transforme le souvenir le plus profond du cœur de chaque personne en un être physique.