Catherine Jessus a proposé un voyage au travers de découvertes très récentes de la recherche en biologie, des questionnements scientifiques qu’elles occasionnent et des champs entiers et inconnus qui restent à explorer.

Les approches biologiques qui ont occupé le 20e siècle sont aujourd’hui bouleversées par le recueil de données de masse et leur traitement informatique, de la génomique à la protéomique, par les progrès spectaculaires en imagerie multi-échelle du vivant et par l’ingénierie et la manipulation des génomes et des cellules. Grâce à ces nouveaux outils et le concours des mathématiciens, des informaticiens, des physiciens et des chimistes, quelles sont les découvertes de ce début de siècle ?

Les nouvelles notions de la vie émergent

Construit à partir d’une brique de base, la cellule, tout être vivant se définissait par  des capacités d’auto-organisation d’édifices macromoléculaires, de transformation et de stockage de l’énergie et de reproduction. Premier grand coup de théâtre à la fin du siècle dernier : la découverte d’un 3ème règne du vivant, s’ajoutant à celui des bactéries et des eucaryotes : les archées ! Autre grand débat : faut-il intégrer les virus comme un règne du vivant, bien qu’ils soient dépourvus d’organisation cellulaire ? Cette question est particulièrement d’actualité avec la découverte des « virus géants » : géants par la taille, géants par leurs génomes, ne ressemblant ni à des virus, ni à des cellules ! Mais où les placer dans l’arbre du vivant ?

La vie grouille dans des milieux « extrêmes »

Nous trouvons la vie dans les eaux bouillonnantes, hyper-salées, hyper-acides, hyper-alcalines, grandes profondeurs océaniques à d’énormes pressions, sans lumière, sans oxygène, dans la croûte terrestre à plus d’un kilomètre de profondeur, mais aussi dans les nuages, sur les icebergs et les glaciers, dans des milieux exposés à de puissants rayonnements ionisants ou dans des sols gorgés de métaux toxiques... La vie est plus créative qu’on l’imaginait et prospère dans ces milieux  grâce à des propriétés biologiques dont nous n’avons pas idée. Pourquoi étudier ces nouveaux êtres microbiens ? Parce qu’ils jouent des rôles essentiels dans les flux énergétiques et nutritifs de la planète, parce qu’ils changent et élargissent notre vision du monde vivant, parce qu’ils sont une source d’innovation et d’applications, parce qu’ils nous renseignent sur les origines de la vie sur la terre ou des possibilités de vie sur d’autres planètes, et parce qu’ils nous éclairent sur l’histoire de la vie.

Les liens entre les espèces actuelles et disparues

Catherine Jessus montre comment la génomique révèle les liens de parenté entre espèces actuelles et disparues bien plus que les ressemblances morphologiques et anatomiques. Grâce à la connaissance des génomes, on a donc redessiné l’arbre de la vie, depuis LUCA, notre dernier ancêtre commun apparu il y a 3,7 milliards d’années, jusqu’à aujourd’hui. Mais comment créer de la nouveauté ? L’importance des transferts horizontaux de gènes est cruciale, on le voit à travers les symbioses entre bactéries, archées et cellules eucaryotes qui ont fait émerger la première cellule eucaryote, puis la première celle eucaryote « verte » capable de photosynthèse. Les virus ne sont pas en reste pour créer de la nouveauté, comme on le voit par exemple avec l’apparition du placenta des mammifères. Sans ce petit rétrovirus, serions-nous encore en train de pondre des œufs ?

La conférence s’achève avec un bref balayage des métissages récents de l’espèce humaine : comment les rencontres avec l’homme de Néanderthal ou celui plus mystérieux de Denisova ont enrichi notre génome de gènes très utiles ! Vive le métissage !!

Si vous voulez en savoir plus, lisez le livre écrit par un collectif de chercheurs : "Etonnant Vivant !" dirigé par C. Jessus, CNRS éditions.