Les premières briques à l’origine de la vie sur Terre observées dans des roches océaniques profondes

L’origine de la vie sur Terre est un champ de recherche extrêmement complexe pour lequel plusieurs hypothèses sont envisagées. Certaines études considèrent les apports extraterrestres, via les météorites ou les astéroïdes, comme une source de molécules organiques nécessaire à l’ensemencement de la Terre. D’autres estiment que notre planète a et a eu le potentiel pour réaliser une chimie prébiotique suffisamment efficace pour engendrer les premières briques du vivant. Dans une étude publiée dans la revue Nature, des chercheurs de l’institut de physique du globe de Paris, de l’université Paris Diderot, du CNRS et du synchrotron SOLEIL apportent un argument de premier ordre à cette dernière hypothèse, et notamment à la théorie hydrothermale de l’origine de la vie, repoussant même sa possible émergence en profondeur, bien au-delà des sources hydrothermales des fonds océaniques.

Télécharger le communiqué de presse : CPIPGP-AcidesAmines_manteau-Fr

Treize mesures qu’offre l’océan pour lutter contre le changement climatique

Regroupés dans le cadre de la « Ocean Solutions Initiative »1, une quinzaine de chercheurs du monde entier, notamment du CNRS, de l’Iddri2, et de Sorbonne Université, publient dans Frontiers in Marine Science une étude qui évalue le potentiel de treize solutions apportées par l’océan pour lutter contre le changement climatique. Avec cette analyse, les chercheurs souhaitent éclairer les décideurs qui se retrouveront début décembre prochain à Katowice (Pologne) pour la COP24.

L’océan régule le réchauffement global du climat au prix d’une altération profonde de son fonctionnement physique et chimique, de ses écosystèmes et des services qu’il fournit à l’humanité. Dans leur étude, les chercheurs de la « Ocean Solutions Initiative » proposent pour la première fois un travail de synthèse approfondi sur les solutions qu’offre l’océan afin d’atténuer le changement climatique et de s’adapter à ses impacts. Ils ont analysé treize mesures, certaines locales et d’autres globales, sélectionnées en fonction de leur occurrence dans la littérature scientifique.

Ces mesures couvrent quatre champs d’action :
– la réduction des causes du changement climatique grâce notamment au développement des énergies marines renouvelables ou encore à la restauration et conservation des végétaux captant et stockant du carbone ;
– la protection des écosystèmes grâce à la création d’aires marines protégées, la réduction de la pollution ou encore la fin de la surexploitation des ressources ;
– la protection de l’océan contre le rayonnement solaire en modifiant le pouvoir réfléchissant des nuages ou de l’océan ;
– l’intervention directe sur les capacités d’adaptation biologique et écologique des espèces, par exemple en relocalisant des espèces.

Dans leurs analyses, les chercheurs soulignent les écarts en terme de bénéfices/risques entre certaines solutions. Par exemple, les énergies renouvelables marines ont de nombreux bénéfices et présentent peu de difficultés à être mise en œuvre. En revanche, les mesures basées sur le contrôle des radiations solaires sont très controversées dans la communauté scientifique du fait d’un grand nombre d’inconnues technologiques et du risque qu’elles présentent.

Globalement, les scientifiques montrent que toutes ces options ne sont pas également réalistes, efficaces ou pertinentes, mais elles représentent des pistes concrètes sur lesquelles gouvernements et populations doivent réfléchir ensemble. Enfin, les chercheurs insistent sur le fait que nombre des options déployables à l’échelle globale souffrent encore d’un manque de validation scientifique. Ces options doivent donc faire l’objet d’une attention particulière de la communauté internationale.

Visionner cette vidéo de « Oceans Solutions Initiative » : http://bit.ly/2OYcVk7

En savoir plus sur « Oceans Solutions Initiative » : http://bit.ly/2xJ3EV6.

Télécharger le communiqué de presse : CP Ocean

Pandoravirus : des virus géants qui inventent leurs propres gènes

La famille de virus géants pandoravirus s’enrichit de trois nouveaux membres, isolés par des chercheurs du laboratoire Information génomique et structurale (CNRS/Aix?Marseille Université), associés au laboratoire Biologie à grande échelle (CEA/Inserm/Université Grenoble?Alpes) et au CEA-Genoscope. Lors de sa découverte1, cette famille de virus avait étonné par son étrangeté – génomes géants, nombreux gènes sans équivalent connu. Dans Nature Communications le 11 juin 2018, les chercheurs proposent une explication : les pandoravirus seraient des fabriques à nouveaux gènes – et donc à nouvelles fonctions. De phénomènes de foire à innovateurs de l’évolution, les virus géants continuent de secouer les branches de l’arbre de la vie !

En 2013, la découverte de deux virus géants ne ressemblant à rien de connu brouillait la frontière entre monde viral et monde cellulaire1. Ces pandoravirus sont aussi grands que des bactéries et dotés de génomes plus complexes que ceux de certains organismes eucaryotes2. Mais leur étrangeté – une forme inédite d’amphore, un génome énorme3 et atypique – posait aussi la question de leur origine.

La même équipe a depuis isolé trois nouveaux membres de la famille à Marseille, Nouméa et Melbourne. Avec un autre virus trouvé en Allemagne, cela fait désormais six cas connus que l’équipe a comparés par différentes approches. Ces analyses montrent que, malgré une forme et un fonctionnement très similaires, ils ne partageant que la moitié de leurs gènes codant pour des protéines. Or, les membres d’une même famille ont généralement bien plus de gènes en commun…

De plus, ces nouveaux membres de la famille possèdent un grand nombre de gènes orphelins, c’est?à?dire codant pour des protéines sans équivalent dans le reste du monde vivant (c’était déjà le cas pour les deux premiers pandoravirus découverts). Cette caractéristique inexpliquée est au cœur de tous les débats sur l’origine des virus. Mais ce qui a le plus étonné les chercheurs, c’est que ces gènes orphelins sont différents d’un pandoravirus à l’autre, rendant de plus en plus improbable qu’ils aient été hérités d’un ancêtre commun à toute la famille !

Analysés par différentes méthodes bioinformatiques, ces gènes orphelins se sont révélés très semblables aux régions non?codantes (ou intergéniques) du génome des pandoravirus. Face à ces constats, un seul scénario pourrait expliquer à la fois la taille gigantesque des génomes des pandoravirus, leur diversité et leur grande proportion de gènes orphelins : une grande partie des gènes de ces virus naîtrait spontanément et au hasard dans les régions intergéniques. Des gènes « apparaissent » donc à des endroits différents d’une souche à l’autre, ce qui explique leur caractère unique.

Si elle est avérée, cette hypothèse révolutionnaire ferait des virus géants des artisans de la créativité génétique, qui est un élément central, mais encore mal expliqué, de toutes les conceptions de l’origine de la vie et de son évolution.

Ces recherches ont bénéficié, entre autres, d’un financement de la Fondation Bettencourt Schueller à Chantal Abergel, lauréate 2014 du prix « Coup d’élan pour la recherche française ».

Pandoravirs_quercus


© IGS- CNRS/AMU

Pandoravirus quercus, trouvé à Marseille.
Coupe fine visualisée en microscopie électronique. Barre d’échelle : 100 nm.


Télécharger le communiqué de presse : CP pandoravirus_web

Notes :

1 Communiqué de presse du 18 juillet 2013 : Consulter le site web
2 Organismes dont les cellules sont dotées de noyaux, contrairement aux deux autres règnes du vivant, les bactéries et les archées.
3 Jusqu’à 2,7 millions de bases.

Références :

Diversity and evolution of the emerging Pandoraviridae family, Matthieu Legendre, Elisabeth Fabre, Olivier Poirot, Sandra Jeudy, Audrey Lartigue, Jean-Marie Alempic, Laure Beucher, Nadège Philippe, Lionel Bertaux, Eugène Christo-Foroux, Karine Labadie, Yohann Couté, Chantal Abergel, Jean-Michel Claverie. Nature Communications, 11 juin 2018. Consulter le site web

Voir aussi « Behind the paper: Giant pandoraviruses create their own genes » sur le blog Consulter le site web

Le menu des dinosaures révélé par le calcium

En étudiant le calcium de restes fossiles de gisements du Maroc et du Niger, des chercheurs ont pu reconstituer les chaînes alimentaires du passé. Ils expliquent ainsi comment tant de prédateurs pouvaient co-exister au temps des dinosaures. Cette étude, réalisée au Laboratoire de géologie de Lyon : Terre, planètes et environnement (CNRS/ENS de Lyon/Université Claude Bernard Lyon 1) en partenariat avec le Centre de recherche sur la paléobiodiversité et les paléoenvironnements (CNRS/Muséum national d’Histoire naturelle/Sorbonne Université), est publiée le 11 avril 2018 dans la revue Proceedings of the Royal Society of London B.

Il y a une centaine de millions d’années, en Afrique du nord, les écosystèmes terrestres étaient dominés par les grands prédateurs – dinosaures théropodes géants, grands crocodiles –, avec peu d’herbivores en comparaison. Comment tant de carnassiers pouvaient-ils cohabiter ?

Pour le comprendre, des chercheurs français ont étudié des fossiles des dépôts de Gadoufaoua au Niger (datés de 120 millions d’années) et de la formation des Kem-Kem au Maroc (100 millions d’années), deux sites avec une surabondance de prédateurs par rapport aux dinosaures herbivores retrouvés sur place. Plus précisément, ils ont mesuré les proportions de différents isotopes1 du calcium dans les restes fossilisés (émail des dents, écailles de poissons).

En effet, chez les vertébrés, le calcium provient quasi-exclusivement de l’alimentation. Comparer la composition isotopique des proies potentielles (poissons, herbivores) à celle des dents de carnivores permet donc de remonter au régime de ces derniers.

Les données obtenues montrent des préférences alimentaires similaires dans les deux gisements : certains grands dinosaures carnassiers (abélisauridés et carcharodontosauridés) chassaient préférentiellement des proies terrestres telles que les dinosaures herbivores, d’autres (les spinosaures) étaient piscivores2 ; le régime du crocodile géant Sarcosuchus était intermédiaire, composé de proies terrestres et aquatiques. Ainsi, les différents prédateurs évitaient la compétition grâce à un partage subtil des ressources alimentaires.

Certains fossiles exceptionnels, présentant des traces de morsure ou un contenu stomacal, avaient déjà livré des indices sur l’alimentation des dinosaures ; mais ces témoignages restent rares. L’avantage de la méthode isotopique du calcium est de produire un panorama global des habitudes alimentaires à l’échelle de l’écosystème. Elle ouvre donc des perspectives pour l’étude des chaînes alimentaires du passé.

Cette étude a bénéficié du soutien du Labex Institut des origines de Lyon, de l’Institut national des sciences de l’Univers du CNRS (à travers le projet Diunis) et de la Jurassic Foundation.

Dents Gadoufaoua


© Auguste Hassler / LGL-TPE / CNRS-ENS de Lyon-Université Lyon 1

Dents du gisement de Gadoufaoua (Niger). La barre d’échelle représente 2 cm.
De gauche à droite : dents d’un crocodile géant Sarcosuchus imperator, d’un spinosaure, d’un théropode non spinosaure (abélisauridé ou carcharodontosauridé), d’un ptérosaure, d’un ouranosaure (dinosaure herbivore), d’un pycnodonte (poisson) et d’un petit crocodilomorphe.


Télécharger le communiqué de presse : CP menu dinosaures