Des microfossiles vieux de près de 1,75 milliard d’années apportent un nouvel indice sur les débuts de la vie complexe. Leur répartition dans d’anciennes roches australiennes indique que les premiers eucaryotes connus vivaient essentiellement dans des milieux marins où l’oxygène était disponible.
Ces organismes microscopiques ne ressemblaient évidemment pas encore aux animaux ou aux plantes actuels. Mais ils appartenaient aux eucaryotes, le vaste groupe d’êtres vivants dont les cellules possèdent une organisation interne complexe. Une étude publiée le 20 mai 2026 dans la revue Nature permet désormais de mieux cerner l’environnement dans lequel certains de leurs plus anciens représentants ont vécu.
- Des microfossiles de 1,75 milliard d'années montrent que les premiers eucaryotes vivaient dans des milieux marins oxygénés.
- Plus de 12 000 fossiles microscopiques étudiés apparaissent exclusivement dans les sédiments de fonds marins oxygénés.
- L'oxygène a influencé l'évolution des eucaryotes dès ses premiers stades, probablement nécessaire pour leurs mitochondries.
Des fossiles datant de 1,75 à 1,4 milliard d’années
L’étude, intitulée Early fossil eukaryotes were benthic aerobes, porte sur des roches sédimentaires du nord de l’Australie âgées d’environ 1,75 à 1,4 milliard d’années. Les chercheurs ont combiné l’étude des fossiles, des sédiments et de leur composition géochimique pour reconstituer les conditions dans lesquelles vivaient ces organismes.
Le travail a notamment permis d’étudier plus de 12 000 fossiles microscopiques. Les chercheurs ont confronté leur présence aux caractéristiques chimiques des roches afin de déterminer si les eaux situées au-dessus des fonds marins étaient oxygénées ou dépourvues d’oxygène.
Le résultat est particulièrement net : les fossiles attribués aux eucaryotes apparaissent presque exclusivement dans les échantillons correspondant à des fonds marins oxygénés. Dans les échantillons issus d’environnements anoxiques, les chercheurs ont surtout retrouvé des formes procaryotes plus simples.
les fossiles attribués aux eucaryotes apparaissent presque exclusivement dans les échantillons correspondant à des fonds marins oxygénés
L’oxygène semble avoir compté très tôt dans leur évolution
Cette répartition suggère que ces très anciens eucaryotes étaient déjà des organismes aérobies, même si l’étude ne permet pas d’affirmer qu’ils avaient tous exactement les mêmes besoins en oxygène. Les auteurs envisagent des organismes aérobies obligatoires, facultatifs ou capables de vivre avec de faibles concentrations d’oxygène.
Leur taille et leur complexité morphologique conduisent également les chercheurs à considérer qu’ils possédaient probablement déjà des mitochondries, les structures cellulaires qui jouent aujourd’hui un rôle central dans la production d’énergie chez la plupart des eucaryotes. Cette conclusion reste une interprétation scientifique tirée des fossiles et de leur environnement, et non l’observation directe de mitochondries fossilisées.
Dans sa présentation des résultats de l’étude, l’Université McGill souligne ainsi que la disponibilité de l’oxygène semble avoir influencé l’évolution des eucaryotes dès ses premiers stades.
Ces premiers eucaryotes vivaient probablement sur le fond marin
Les chercheurs tirent un deuxième enseignement de la répartition des fossiles. Leur quasi-absence dans les sédiments déposés sous des eaux profondes sans oxygène cadre mieux avec des organismes vivant sur le fond marin qu’avec des organismes flottant librement dans les eaux de surface.
L’équipe propose donc que les eucaryotes aient longtemps occupé principalement des habitats benthiques oxygénés. Leur expansion dans le plancton et vers d’autres milieux océaniques serait intervenue beaucoup plus tard, notamment au Néoprotérozoïque. Il s’agit d’un modèle proposé à partir des données disponibles, pas d’une chronologie définitivement établie pour l’ensemble des lignées eucaryotes.
Ce que cette découverte change dans l’histoire de la vie
L’intérêt de ces fossiles dépasse leur ancienneté. Les eucaryotes sont à l’origine de lignées qui comprennent aujourd’hui les animaux, les plantes, les champignons et de nombreux organismes unicellulaires. Comprendre leurs premières conditions de vie revient donc à éclairer une étape déterminante de l’histoire biologique de la Terre.
Les résultats ne démontrent pas que l’oxygène a, à lui seul, provoqué l’apparition de la vie complexe. Ils apportent en revanche un élément concret : parmi les plus anciens eucaryotes actuellement documentés par des fossiles, ceux étudiés étaient fortement associés à des environnements oxygénés. La référence scientifique et son résumé sont également consultables dans la base PubMed.
Cette étude resserre ainsi le scénario possible des débuts de la vie complexe : il y a plus de 1,5 milliard d’années, alors qu’une grande partie des océans présentait encore des conditions pauvres en oxygène, certains fonds marins oxygénés constituaient déjà des habitats pour des cellules eucaryotes complexes.
Questions fréquentes
Pourquoi les chercheurs en déduisent-ils que ces eucaryotes anciens possédaient probablement des mitochondries ?
Leur taille et leur complexité morphologique conduisent les chercheurs à considérer qu’ils possédaient probablement déjà des mitochondries, les structures cellulaires qui jouent un rôle central dans la production d’énergie chez la plupart des eucaryotes actuels.
Quand les eucaryotes auraient-ils colonisé le plancton et d'autres milieux océaniques selon cette étude ?
L’équipe propose que les eucaryotes aient longtemps occupé principalement des habitats benthiques oxygénés, et que leur expansion dans le plancton et vers d’autres milieux océaniques serait intervenue beaucoup plus tard, notamment au Néoprotérozoïque.
Cette découverte prouve-t-elle que l'oxygène a créé la vie complexe ?
Non, les résultats ne démontrent pas que l’oxygène a, à lui seul, provoqué l’apparition de la vie complexe. Ils apportent en revanche un élément concret : parmi les plus anciens eucaryotes documentés par des fossiles, ceux étudiés étaient fortement associés à des environnements oxygénés.
