La cellule vivante

Tout organisme vivant est une société de cellules. Il en existe probablement 60 000 milliards dans notre corps. Elles gardent en mémoire des informations. Certaines ont un rôle de messagères comme les cellules du système nerveux. Les hormones sont à la fois les messagères et le message.

 Au XVIIème siècle, un drapier de Delft, Antoon Van Leeuwenhoeck,  aperçut au microscope, pour la première fois, des cellules vivantes. Le nom de "cellules " leur fut donné  par Robert Hoocke, physicien anglais, qui mit au point en 1665 un instrument plus puissant pour mieux les observer. A partir de 1932, le  microscope électronique permettra l'étude de la matière vivante à un niveau d'organisation entre celui des cellules et celui des molécules chimiques qui les constituent.

 Toutes les molécules des cellules vivantes sont composées des mêmes éléments essentiels : carbone, hydrogène, oxygène, azote et phosphore. La taille et la forme des cellules  sont très différentes. Les plus petites, les bactéries, ont de 1 à 5 millièmes de mm de diamètre  (1 à 5 micromètres). Les plus grandes sont les oeufs d'oiseaux. Le "jaune" de la cellule-oeuf de l'autruche a 8 cm de diamètre. 

Organisation de la cellule

 Les cellules animales et végétales se différencient les unes des autres. Leur organisation interne varie également par  leur taille et leur forme.

 Dans une cellule animale, le cytoplasme entoure le noyau. Il contient  des éléments plus petits, des organites intracellulaires. Le centrosome, proche du noyau, renferme une paire de centrioles  cylindriques formés de microtubules. Leur rôle est important au début de la division cellulaire. Dans les replis des mitochondries, les enzymes permettent la réalisation, à des températures très douces, de réactions chimiques que l'on ne sait pas encore reproduire en laboratoire. L'énergie produite est mise en réserve dans une molécule d'ATP (acide adényl-triphosphorique). Sur un fin réseau de canaux enchevêtrés, des milliers de petits grains, les ribosomes,. s'accrochent, par groupes.  Sur eux viennent se déverser les acides aminés et une certaine quantité d'énergie. Par une information contenue dans le noyau,  les ribosomes, en assemblant des acides aminés, construisent les protéines, matériaux de base de la cellule.  Les lysosomes, minuscules vésicules bourrées d'enzymes destructeurs, semblent être là pour détruire la cellule devenue vieille mais on ignore sous quelle influence ils interviennent.

 Le noyau est la structure la plus importante de la cellule. Il est le centre de contrôle et le centre directeur indispensable à sa vie. C'est un globule visqueux entouré d'une enveloppe  formée d'une double membrane. Son constituant essentiel est l'ADN (acide désoxyribonucléique). Il se présente le plus souvent sous forme d'un feutrage de filaments enchevêtrés, peu discernables, résultat de l'enroulement plus ou moins régulier de structures plus fines, la chromatine. Elle est le siège de transformations importantes au cours de la division cellulaire. L'information qui sera transmise aux ribosomes pour leur permettre de fabriquer les protéines est portée par l'ADN du noyau.

 Les protéines  sont les  molécules essentielles qui forment les structures de toutes les cellules. Il en existe probablement 5 000 familles différentes dans les cellules animales et végétales. Elles peuvent avoir simplement un rôle passif, comme matériaux de construction de toutes les molécules de la vie cellulaire, y compris elles-mêmes et des anticorps qui nous protègent contre les envahisseurs,  microbes et  virus. Elles peuvent avoir aussi une fonction précise comme les enzymes dont la présence est indispensable pour permettre certaines réactions.

 Une protéine est formée par un enchaînement dans un ordre rigoureusement déterminé. de molécules, les acides aminés. Il existe 20 sortes d'acides aminés.  La chaîne des acides aminés qui constituent une protéine présente des ponts, des coudes, ou se tord en hélice, ce qui lui donne une structure particulière dans l'espace à 3 dimensions. En changeant simplement l'ordre de succession des acides aminés ou leur disposition dans l'espace, la cellule fabrique des milliers de protéines différentes. Une petite protéine comporte 30 à 100 acides aminés, une protéine moyenne 100 à 300, une grosse protéine comme l'albumine, 585. Le collagène, la  protéine la plus abondante chez les mammifères. que l'on trouve dans la peau, les os,  les tendons, les cartilages, les vaisseaux et les dents en compte 1052.

L'ADN, agent transmetteur

 L'ADN du noyau ressemble à une échelle,  avec ses deux montants et ses barreaux. Cette échelle est enroulée sur elle-même et forme une double hélice. Elle atteindrait 1,50 m de longueur si on parvenait à la dérouler. Cette structure a été découverte par Watson et Crick en 1953.

 L'ADN est formé par l'association de 4 bases appelées T (pour thymine), C (pour cytosine ), A (pour adénine) et G (pour guanine)  Ces  bases, placées les unes à côté des autres, sont reliées l'une à l'autre dans le sens de la longueur de chaque montant de l'échelle.  Leur structure complémentaire leur permet de s'associer  deux à deux, face à face, dans le sens des barreaux : module T avec module C, module A avec module G. Chaque cellule d'une même espèce, quel que soit le tissu auquel elle appartient, sa forme et sa taille, contient la même quantité d'ADN avec le même ordre de succession des quatre bases T, C, A et G. Le mécanisme de reproduction transmettra ce plan de génération en génération. L'ADN  utilisera ce message  pour fabriquer les 20 acides aminés qui entrent dans la composition de toutes les protéines.

 Chaque protéine est définie par la suite de 3 bases  qui forment un codon. Comme l'association des quatre bases A, T, G et C, par groupes de trois, offre 64 possibilités et qu'il n'y a que 20 acides aminés, le même acide aminé peut parfois être désigné par des  associations différentes de trois codons. Par exemple le tryptophane et la méthionine sont  codés chacun par un seul codon tandis que  les codons CAT et CAG désignent l'histidine. Le segment d'ADN qui contient les codons pour la fabrication d'une protéine forme un gène. Des codons marquent le début d'une synthèse, d'autres des arrêts dans la fabrication. Mais seulement 3% de notre génome sert à coder nos protéines quand 97% sont des  séquences non codantes. On en ignore encore la raison

Transmission du message de l'ADN

 L'aptitude de l'ADN à stocker l'information dépasse largement celle de tout système connu : elle est telle que toute l'information nécessaire pour spécifier un organxisme aussi complexe que l'homme pèse moins de quelques millionièmes de millionièmes de gramme. L'information nécessaire pour spécifier la structure de tous les organismes ayant existé sur la planète - soit, selon G.G Simpson, environ un milliard de types d'êtres vivants - pourrait facilement tenir dans un grain de sel. (Michel Denton, L'évolution a-t-elle un sens ? )

 Le message codé de l'ADN est très précieux. S'il s'abîme, des erreurs peuvent être introduites dans les cellules filles. Ces incidents, s'ils sont transmis de génération en génération,. peuvent parfois aboutir à des mutations qui amélioreront l'espèce ou en créeront de nouvelles. Le plus souvent, ils entraînent de graves maladies. Le déplacement d'un seul des 574 acides aminés de l'hémoglobine suffit à provoquer une véritable mutation des globules rouges, responsable d'une anémie mortelle. Pour garder en mémoire un code qui ne risque pas d'être entaché d'erreurs par son utilisation répétée dans chaque cellule et transmises héréditairement, des copies de l'ADN  sont faites dans le noyau. Pour les exécuter, les deux montants de l'échelle d'ADN s'écartent lorsqu'ils en reçoivent l'ordre d'un enzyme. Des modules de base, à profusion dans l'environnement du noyau, se placent devant le module de chaque montant écarté qui leur est complémentaire. Les enzymes reconstituent les liaisons entre les modules de la copie.

 Cette copie diffère de l'original sur trois points principaux : chaque montant de l'échelle reste indépendant, le support de la chaîne est un sucre différent de celui de l'ADN, l'uracyle remplace la thymine mais  se combine toujours à l'adénine. Cette copie, formée d'acide ribonucléique, est appelée ARN messager parce qu'elle transmet le code de l'ADN vers les ribosomes,  machines à traduire situées dans le cytoplasme. Pour que celles-ci puissent fonctionner, il existe un adaptateur-décodeur, l'ARN de transfert. Cet ARN de transfert porte à une extrémité en contact avec l'ARN messager un anti-codon complémentaire du codon de l'ARN messager et à l'autre extrémité l'acide aminé correspondant qu'il transporte toujours avec lui. Il y a autant de modèles de confection qu'il y a de protéines.

 Dans les ribosomes, les ARN de transfert reconnaissent leur place sur l'ARN messager et reforment, par petits morceaux, un montant de la double hélice de l'ADN. Le ribosome assure le positionnement des molécules, permet l'apport de l'énergie nécessaire et fait avancer petit à petit la chaîne des protéines en construction par un mouvement en crémaillère. Mais si l'on comprend le mécanisme qui permet d'enchaîner les acides aminés qui forment une protéine, sa structure dans l'espace, essentielle également à sa fonction, n'est pas encore parfaitement éclaircie. 

 La synthèse d'une protéine de mille acides aminés est réalisée en une minute. L'ARN messager disparaît après avoir joué son rôle.

La reproduction cellulaire

 Les virus sont des agents infectieux très petits. Leur taille, de l'ordre de 3 dix millionièmes de mm,  rend impossible leur observation au microscope. Ils ont la structure de bouts d'ADN ou d'ARN. Ce ne sont pas des êtres vivants mais ils se multiplient aux dépens du vivant. La cellule possède un système de défense qui la protège  contre les agressions extérieures qu'elles soient virus, bactéries, cellules ou corps étrangers. Mais parfois ce système immunitaire laisse passer le message que contient le virus dans le noyau de la cellule. L'ADN reproduit alors la structure de l'intrus à des centaines d'exemplaires.

 Ce système permet aux virus de se reproduire mais c'est au détriment des cellules qu'ils brisent en se multipliant. Pour éviter cette incompatibilité entre ce mécanisme de reproduction et la vie, la nature a créé un processus fondamental, la division cellulaire ou mitose. Ce phénomène extrêmement complexe, qui s'accompagne de modifications spectaculaires, parfaitement réglées, aboutit à deux cellules filles  identiques. Ce sont des clones. Ce système de reproduction se rencontre chez les êtres unicellulaires (protozoaires, algues, bactéries), chez les embryons en développement, chez les êtres qui réparent une partie de leurs organes.

 Le rythme des divisions est réglé pour chaque type de tissu et selon l'âge de l'être auquel il appartient. Au début du développement embryonnaire, elles se suivent avec un délai minimum. Au cours de la croissance, le rythme ralentit. Il est contrôlé par les chalones produits par certaines glandes à sécrétion interne. Ces substances inhibent spécifiquement la multiplication excessive des cellules. Parfois certaines sont insensibles à ce contrôle et se reproduisent sans tenir compte des besoins de l'organisme et de l'équilibre entre les tissus. Leur prolifération entraîne des cancers.

 Au début de la prophase, première étape de la division, la chromatine, diffuse dans le noyau, devient de plus en plus visible et se transforme en filaments très minces, les chromosomes, en nombre constant pour une même espèce. Les gènes, porteurs des facteurs de l'hérédité, sont alignés le long des chromosomes et se suivent dans un ordre défini, toujours le même. Les chromosomes existent par paires. Chaque espèce en possède le même nombre dans toutes ses cellules. Toutes les cellules de l'homme en contiennent 23 paires.

 Dans le cytoplasme, les deux centrioles quittent le centrosome, se séparent, glissent vers les deux pôles du noyau en formant un fuseau qui s'allonge. La membrane du noyau  s'estompe et disparaît. Le nucléole, corps très riches en ARN, se désorganise. Les chromosomes deviennent de plus en plus nets. Ils commencent à présenter une division longitudinale et s'amincissent à un endroit, le centromère. Quand tous les chromosomes sont attachés à chaque ligne du fuseau par leurs centromères  ils s'immobilisent en une plaque équatoriale perpendiculaire à la ligne joignant les deux centrioles. La surface cellulaire manifeste alors une forte activité. Elle se boursoufle, des bulles se forment et se résorbent ensuite plus lentement vers l'intérieur. Brusquement les chromosomes se séparent en deux groupes qui montent vers les pôles. Quand les chromosomes sont rassemblés en éventail autour de chaque pôle,  la partie médiane de la cellule se pince au niveau  où se trouvait le plan équatorial. Les chromosomes deviennent de moins en moins nets. Un ou plusieurs nucléoles, très riches en ARN, naissent au contact de segments bien déterminés de certains d'entre eux. Autour des deux  zones où se sont rassemblés les chromosomes, la membrane nucléaire réapparaît. L'étranglement médian se resserre de plus en plus et enserre étroitement les fibres du fuseau qui s'estompe. Les mitochondries se répartissent dans les cellules filles qui ne sont plus réunies que par un mince cordon. Le bouillonnement périphérique forme des bulles de plus en plus petites. Les cytoplasmes se séparent et s'écartent l'un de l'autre. Leurs noyaux gardent longtemps encore un aspect granulaire avant que les chromosomes se dissolvent dans la chromatine indifférenciée. Les deux cellules filles ne peuvent plus alors être distinguées.

La reproduction sexuée

Par mitose, les cellules se transmettent toujours les mêmes chromosomes, les mêmes molécules d'ADN et d'une façon générale le même matériel héréditaire. Des modifications ne peuvent survenir que par mutation  accidentelle extrêmement rare qui ne porte que sur un gêne à la fois. Il faudrait un temps infini pour qu'apparaissent de nouvelles combinaisons favorables. De plus, les cellules qui naissent par ce mode de reproduction finissent par perdre leur vitalité. La  méiose, reproduction sexuée, va pallier ces inconvénients et brasser le patrimoine apporté par la cellule mâle et celui de la cellule femelle.

 La sexualité est née sous des formes rudimentaires  chez des êtres relativement simples comme les moisissures et les algues, sans qu'apparaissent de différences morphologiques.

Chez les algues vertes, par exemple, deux filaments parallèles entrent en contact et l'un d'eux déverse le contenu de ses cellules dans celles de l'autre mais rien ne distingue morphologiquement les deux filaments. Chez les infusoires, deux individus s'unissent temporairement pour échanger mutuellement un noyau dont le nombre de chromosomes a été préalablement réduit de moitié. Dans ce double échange, chaque individu se comporte à la fois comme mâle et comme femelle. Au cours de l'évolution de la vie, la reproduction sexuée va  se diversifier tout en gardant, chez les animaux pour le moins, un fait nouveau et constant, l'attirance sexuelle, préliminaire à la fécondation.

 Chez les animaux, ce processus de reproduction débute dans des cellules des organes sexuels. Dans les testicules,  organes génitaux mâles, chaque cellule, origine des spermatozoïdes, possède  dans son noyau, comme  toutes les cellules de l'individu mâle. 22 paires de chromosomes homologues, un chromosome X et un chromosome Y. Ces deux derniers auront un rôle particulier. dans la détermination du sexe. Une copie est d'abord faite de chacun des 46 chromosomes, puis chaque cellule se divise deux fois. formant quatre spermatozoïdes. Deux spermatozoïdes possèdent chacun un exemplaire de chacun des 22 types de chromosomes homologues et un chromosome X. Les deux autres possèdent également un exemplaire de chacun des 22 types de chromosomes homologues et un chromosome Y. Le même processus a lieu dans les ovaires de la femelle mais chacune des cellules de la femelle possédant  22 paires de chromosomes homologues et 2 chromosomes X, chaque ovule possède 22 types de chromosomes homologues et un chromosome X.

 Le spermatozoïde  est une cellule de très petite taille,  presque réduite à son noyau mais munie d'une longue queue ou flagelle qui lui permet d'être mobile et parfaitement adaptée à son rôle d'élément fécondant. L'ovule est une cellule de taille relativement grande, chargée de matières nutritives qui serviront au développement de l'embryon. Ces cellules se multiplient dans les glandes génitales pour entrer en fonction à l'âge de la puberté.

 La fécondation est l'acte par lequel un spermatozoïde contenant, chez l'homme, 23 chromosomes s'unit avec un ovule contenant également 23 chromosomes pour former une cellule appelée zygote. Cette cellule, dans ses 46 chromosomes. possédera 2 chromosomes X et l'être sera du sexe masculin ou un chromosome X et un chromosome Y et l'être sera du sexe féminin. Son développement, par division, donnera un nouvel individu.

 Au cours des modifications cycliques des chromosomes qui se déroulent dans les cellules des organes génitaux,  des entrecroisements peuvent se produire entre eux. Parmi les milliers de spermatozoïdes  émis par le mâle au cours de l'accouplement,  un seul, choisi par le hasard, fécondera l'ovule. La reproduction sexuée et la méiose qui lui est complémentaire ne font apparaître aucun nouveau segment de chromosome, aucune molécule d'ADN, aucun gène qui n'appartenait aux cellules qui ont fusionné. Mais elle opère un brassage du patrimoine héréditaire apporté par la cellule mâle et la cellule femelle qui peuvent combiner leurs gènes de plusieurs milliards de manières différentes et donner naissance à un être entièrement original. On pense qu'elle a été "inventée" il y  plus de trois milliards d'années, dès l'apparition des premières cellules. C'est le mode de reproduction que la nature a conservé pour 95% des espèces vivantes.

 Le jaillissement de la vie

 La présence d'eau sur la Terre, son atmosphère propice, les processus de reproduction par mitose et méiose vont offrir des conditions favorables à la Vie dont le caractère fondamental est de s'adapter à l'environnement et d'exploiter toutes les possibilités offertes par tous les milieux.

 En 1924, le chimiste et biologiste soviétique Oparine avait proposé une théorie de l'origine de la vie à partir des composés chimiques de l'atmosphère terrestre primitive. Ce scénario, après l'expérience  de Stanley Miller, a été exploré jusqu'en 1980. Trois nouvelles hypothèses ont été présentées. L'Allemand Wächterhäuser voit l'apparition de la vie dans les sources chaudes sous-marines. Les Français Brack et Maurette travaillent sur l'éventuelle possibilité d'apports extraterrestres. François Raulin, exobiologiste à l'Université Paris/Val-de-Marne et auteur de "L'apparition de la Vie" (Pocket, 1991) suppose que la chimie de la vie est le résultat d'une symbiose entre des processus atmosphériques, marins, et des apports extraterrestres.

 Par synthèse, on sait fabriquer  les vingt acides aminés nécessaires à la composition de toutes les protéines et les assembler sommairement. Aujourd'hui, le but des scientifiques, qui étudient la chimie des prémices de la vie, est de parvenir à synthétiser les molécules de base de l'ADN et de l'ARN car ces molécules  ont la propriété fondamentale des systèmes vivants, celle de se reproduire et d'évoluer.

 Mais pour se répliquer, l'ADN a besoin d'enzymes. Ce sont elles qui écartent d'abord les deux branches de l'ADN puis permettent aux nouveaux montants de se reconstituer. Or les enzymes sont des protéines fabriquées par l'ADN. Quelles molécules sont apparues les premières? Les enzymes ou l'ADN ? Il semblerait que ce soit les molécules d'ADN car les chercheurs ont découvert que, sous certaines conditions, ces molécules sont capables de se passer des enzymes.

La molécule pouvant se reproduire a mis plusieurs dizaines de millions d'années pour naître.

Les grosses molécules, comme on a pu le constater, se mettent facilement en boules dans un milieu aqueux et forment de petites sphères entourées d'une membrane, ébauches des premières cellules vivantes.

Il a fallu encore deux milliards d'années pour que les premiers organismes pluricellulaires voient le jour. La vie pourra alors évoluer sous des formes multiples et variées.

Les étapes de l'évolution

La plus ancienne trace de vie connue est un fossile datant de trois milliards d'années. Le coeur de cette roche découverte en Australie renferme des colonies de bactéries. Ce sont des organismes unicellulaires, en forme de petites sphères ou de bâtonnets, sans noyau. Cette forme la plus élémentaire de la vie s'est maintenue jusqu'à nos jours. Certaines espèces parasites provoquent des maladies chez les végétaux et les animaux, notamment chez l'homme où elles déclenchent la typhoïde, la peste, le choléra, la diphtérie. D'autres variétés sont utilisées dans la fabrication des fromages, du vin ou des antibiotiques. On pense que les virus sont apparus également à cette époque. Ces éléments ne se nourrissent pas, ne respirent pas, ne se divisent pas. On n'a pas décelé de croissance chez les individus de cette population. Ce sont cependant des êtres vivants car ils se reproduisent. aux dépens de bactéries ou d'autres cellules en y pénétrant  à l'intérieur et en  brisant les éléments qui les composent. Certains de ces éléments sont regroupés en ensembles du modèle du virus intrus. Dans cette première ébauche de reproduction, plus des neuf dixièmes de la matière de la bactérie sont perdus et dispersés.

 C'est dans les océans que la vie va d'abord se développer. Les diatomées, algues unicellulaires flottent dans les eaux. Plus proches de leur surface, les algues bleues contiennent une nouvelle matière protéique, la chlorophylle. La fermentation  de cellules microscopiques dégage du gaz carbonique. Par un processus chimique de photosynthèse, la chlorophylle utilise ce gaz, l'eau  et les photons de la lumière solaire comme source d'énergie pour fabriquer des protéines, constituants indispensables de la matière vivante. L'oxygène dégagé par cette réaction  s'accumule dans l'atmosphère et en modifiera la composition.

 Un  long filament mobile, le flagelle, se développe sur certaines cellules. Il leur permet de nager. Sur d'autres, un point microscopique semble être attiré par la lumière : c'est l'ébauche de l'oeil. Les algues unicellulaires s'unissent et deviennent des plantes. Ce sont des rubans fabriqués du même tissu indifférencié, le thalle. Ils ondulent ou flottent, portés par leurs ballonnets d'air. Les algues brunes évitent la lumière. Les algues vertes affrontent ses rayons. Certaines s'accrochent aux rochers que la mer découvre et recouvre. Ce sont les pionnières de la conquête des continents.

 Puis les  mousses,  par une adaptation qui a duré des centaines de millions d'années, s'aventurent sur terre dans les lieux humides. En divisant le travail entre leurs organes différenciés et spécialisés, elles permettent la synthèse des quatre éléments : l'eau, l'air, la lumière et la terre. Au printemps, elles forment à l'extrêmité de leurs tiges des cellules mâles et femelles. La cellule femelle ne bouge pas. La cellule mâle, le spermatozoïde, va la rejoindre en nageant, quand le tapis de mousse est mouillé. L'oeuf est fécondé dans une capsule. Les variations de l'humidité ambiante font écarter une fente contenant de la lignine, substance qui deviendra le constituant chimique du bois. La capsule  éclate. L'oeuf  libéré se développera pour former une nouvelle plante. 

 Les tiges des mousses sont fragiles. Elles ne forment qu'un tapis. Celles des fougères, imprégnées de lignigne, s'allongent, rigides. Ces plantes sans fleur, sans fruit et sans graine comme les mousses ébauchent les premières feuilles alimentées par l'eau et les sels minéraux qui montent dans le système de canalisation des vaisseaux de la tige.  Leur survie est assurée par des éléments unicellulaires aux parois résistantes, les spores,  Elles sont entraînées par le vent, s'éparpillent, tombent sur le sol. Lorsque le milieu devient favorable, l'une d'elles, peut-être, germera. Elle donnera naissance à une frêle lamelle, le prothalle, qui évoque le tissu primitif de l'algue ancestrale et porte les organes sexuels entièrement nus. Quand l'humidité est suffisante, les spermatozoïdes rejoignent les organes femelles. Les oeufs formés vont s'enraciner pour devenir des petites fougères.

 Ces végétaux  qui s'aventurent sur terre, il y a 400 millions d'années,  fixent le gaz carbonique, leur nourriture précieuse, et rejettent l'oxygène. Ils doivent résister au dessèchement, freiner l'évaporation ou la compenser. Souvenir de leur origine, ils absorbent l'eau du sol par leurs racines. Les vaisseaux du bois et du liber la conduisent jusqu'aux feuilles apparues chez les espèces les plus hautes. Sur leur surface extérieure, pratiquement imperméable, de petites ouvertures minuscules en forme de haricot, les stigmates, permettent d'assurer les échanges avec l'air. Si celui-ci est trop sec, l'ouverture se ferme et l'eau de la plante ne peut plus s'évaporer. S'il est trop humide, l'ouverture s'élargit et l'échange des gaz s'opère.

 Les végétaux possèdent alors les organes pour se développer. Ils prolifèrent dans les lieux humides : arbres de 30 à 40 mètres  de haut, touffes de tiges, guirlandes de lianes, feuillages aux formes multiples. Nous exploitons encore, sous forme de houille, les forêts de cette époque. Et de nouveaux organes apparaissent. Au lieu de libérer leur sac de spores femelles, certaines plantes le fixent. en multipliant des cellules à son contact Ainsi se forme l'ovule. La spore mâle ou pollen, seule disséminée, vient germer sur elle. Après la fécondation, l'ovule tombe. L'oeuf qui s'est formé se développe et donne naissance à une nouvelle plante. Un nouveau pas est franchi quand l'ovule au contact de la plante mère reçoit d'elle une abondante nourriture. La graine est constituée. Elle pourra attendre les circonstances favorables pour germer et la nouvelle plante qui en sortira disposera d'une réserve de nourriture avant qu'elle puisse, par ses propres moyens, subvenir à ses besoins.

 Un lien s'est établi entre un être nouveau et les deux individus qui l'ont créé. C'est une innovation  dans l'histoire de la Vie.

 C'était il y a 300 millions d'années. Les végétaux ne se limitent plus à vivre dans le milieu aquatique où ils avaient pris naissance. Ils ont conquis la terre, tout en restant dépendants de l'eau. Leur invasion sur les continents est le prélude indispensable à la sortie des eaux du règne animal.

 La vie conquiert la terre

 Pour vivre sur terre, les animaux aquatiques  transforment progressivement leur appareil respiratoire. Les branchies deviennent poumons. Les coelacanthes, dont on a découvert un des descendants actuels aux îles Comores, possèdent des narines internes et des nageoires qui annoncent les pattes des vertébrés aériens. Les amphibiens  deviennent les intermédiaires entre les poissons et les reptiles. A l'état larvaire, ils sont aquatiques et possèdent des branchies. Chez l'adulte, celles-ci régressent pour faire place à un appareil respiratoire pulmonaire primitif. La peau fine et humide, très perméable aux gaz, a un rôle respiratoire prédominant. Ce rôle se réduit avec le perfectionnement de l'appareil respiratoire des oiseaux et des mammifères qui apparaissent.

 Dans le milieu aquatique, des espèces continueront à se développer chez les invertébrés, oursins, mollusques, vers, crustacés. D'autres quittent leur premier élément et forment la classe des insectes. On en compte plus d'un million d'espèces.

 La vie a évolué dans tous les milieux, même ceux qui nous semblent les moins propices, voire hostiles. On a découvert des êtres vivants dans les cavernes les plus insalubres, dans les solfatares, dans l'eau bouillante des geysers, dans le pétrole natif, dans les fosses marines à plus de 2 000 mètres, là où la lumière ne parvient pas, là  où les laves brûlantes s'épanchent des cratères de volcans..La vie a évolué également sous toutes les formes possibles des espèces unicellulaires aux animaux fantastiques appelés les "Dinosauriens" par Owen en 1842. Ces géants difformes ont dominé le monde pendant cent millions d'années. Dans le site de Roques-Hautes du bassin d'Aix, des oeufs de dinosaures ont été découverts,  enfouis par millions dans les sédiments. Le Brachiosaure pèse 60 tonnes, autant que 10 éléphants mais sa petite tête ne  renferme un cerveau que de quelques grammes. Il met 200 ans pour parvenir à l'âge adulte et  mesure alors plus de 20 mètres. Son ennemi est l'Allosaurus, le tueur le plus brutal. D'un coup de ses dents, il peut broyer la tête d'un Brachiosaure qu'il dévore sur place. Au Crétacé, il y a 120 millions d'années, les Diplodocus armés de plaques osseuses, atteignent trente mètres de long et pèsent plus de cinquante tonnes. 

Les reptiles  se libèrent de la servitude des batraciens tenus à demeurer dans les lieux humides, leurs larves, les têtards, vivant dans l'eau. Ils pondent des oeufs pouvant se développer en milieu sec. Cette évolution peut s'accomplir avec l'apparition de deux dispositifs : l'amnios dont le liquide permettra à l'embryon de vivre dans l'humidité nécessaire à la multiplication de ses cellules et l'allantoïde, membrane qui permettra au foetus de respirer.

Un cataclysme bénéfique

 Il y a 70 millions d'années, coup de théâtre : tous les Dinosauriens maîtres de la Terre pendant un million de siècles  disparaissent, de même que les grands reptiles marins et aériens. Aucune hypothèse avancée ne rend compte de la généralité et de la brusquerie du phénomène (Annexe 11).

 Après cette disparition, tous les milieux dépeuplés sont colonisés en un temps record : les continents par les Mammifères herbivores puis carnivores, les océans par les Cétacés, les airs par les Oiseaux.  Cette explosion de la vie animale a été précédée et préparée par une explosion végétale. La flore devient semblable à celle d'aujourd'hui avec des forêts feuillues et des savanes de grandes herbes.

 Il y a une dizaine de milliers d'années la Terre connaît une période de glaciation. En France les glaciers descendus des Alpes et des Pyrénées s'avancent jusqu'à Lyon, Grenoble, Tarbes. A la fonte des neiges, au printemps, une maigre végétation de buissons  isolés, de saules et de bouleaux nains, d'herbages clairsemés  apparaît sur les steppes. Au creux de quelques vallées la prairie s'épaissit. Là viennent paître les troupeaux de mammouths, les rhinocéros, les chevaux sauvages et les rennes.

Au creux d'un rocher, quelques êtres sont accroupis. Dans le monde de la vie, les hommes sont là.

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