Dans un prédateur unicellulaire, des indices sur la naissance du règne animal

C’est là que les comparaisons entre choanoflagellés et animaux entrent en jeu. L’étroite parenté entre les choanoflagellés et les animaux signifie qu’il existait autrefois un ancêtre unicellulaire qui a donné naissance à deux lignes d’évolution – l’une menant aux choanoflagellés vivants et l’autre aux animaux. Les choanoflagellés peuvent nous en apprendre beaucoup sur cet ancêtre, car toutes les caractéristiques qu’ils partagent avec les animaux doivent avoir été présentes chez cet ancêtre, puis héritées par les deux groupes. Par une logique similaire, ce que les animaux possèdent mais que les choanoflagellés n’ont pas est probablement apparu au cours de l’évolution animale.

Il existe des ressemblances physiques frappantes entre les choanoflagellés et certaines cellules animales, notamment les cellules d’alimentation des éponges, appelées choanocytes. Les choanocytes des éponges ont également un flagelle et possèdent un collier de filaments pour piéger la nourriture. Des colliers similaires ont été observés sur plusieurs types de cellules animales. Ces similitudes indiquent que l’ancêtre unicellulaire des animaux possédait probablement un flagelle et un collier, et pouvait ressembler beaucoup à un choanoflagellé.

Mais des ressemblances encore plus surprenantes et informatives entre les choanoflagellés et les animaux ont été révélées au niveau de l’ADN. Récemment, la séquence du génome d’une espèce de choanoflagellé a été analysée par une équipe dirigée par Nicole King et Daniel Rokhsar de l’Université de Californie à Berkeley. Ils ont identifié de nombreuses caractéristiques génétiques partagées exclusivement entre les choanoflagellés et les animaux. Il s’agissait notamment de 78 morceaux de protéines, dont beaucoup chez les animaux sont impliqués dans l’adhésion des cellules les unes aux autres.

La présence d’autant de molécules d’adhésion cellulaire chez les choanoflagellés était très surprenante. Les scientifiques tentent de comprendre ce que font toutes ces molécules dans une créature unicellulaire. Une possibilité est que les molécules soient utilisées pour capturer des proies.

Quoi que soit l’explication, la présence de ces gènes dans un organisme unicellulaire indique qu’une grande partie de la machinerie pour fabriquer des animaux multicellulaires était en place bien avant l’origine des animaux. Il se peut qu’au lieu d’évoluer de nouveaux gènes, les ancêtres des animaux aient simplement utilisé ce qu’ils avaient pour devenir multicellulaires. La formation de colonies peut présenter des avantages sélectifs, comme celui d’éviter d’être mangé par d’autres petits prédateurs. En fait, certains choanoflagellés forment des colonies multicellulaires à certains stades de leur cycle de vie.

Le Dr King et ses collègues Stephen Fairclough et Mark Dayel ont étudié une de ces espèces pour déterminer si la formation des colonies se faisait par des cellules qui se divisaient et restaient ensemble, de la même façon que les embryons animaux, ou par des cellules individuelles qui s’agrégeaient, comme le font certains protistes comme les moisissures gluantes.

Les scientifiques ont découvert que les colonies se formaient exclusivement par des cellules qui se divisaient et restaient ensemble. Ils ont suggéré que l’ancien ancêtre commun des choanoflagellés et des animaux était capable de former des colonies simples et que cette propriété pourrait bien avoir été une première étape sur la voie de l’évolution animale.

Le monde est plein de microbes, et nous dépensons beaucoup de soucis et d’efforts pour essayer de les garder hors et dans notre corps. C’est une leçon d’humilité que de penser que nos cousins éloignés nagent toujours dans cette soupe microscopique.