Deux formes de vie vivant ensemble ont aidé à susciter l'évolution de toute la vie complexe. En apprenant à apprécier ce processus plus pleinement, nous pourrions être en mesure de l'exploiter pour guérir notre planète aussi
Pendant les 2 premiers milliards d'années de vie sur Terre, notre planète a été dominée par des bactéries unicellulaires et leurs cousins, Archaea. C'était Slimeball Earth, et il serait resté de cette façon sans la fusion et l'acquisition la plus importante dans l'histoire de notre planète.
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L'une de ces cellules archéennes a englouti une cellule bactérienne et, d'une manière ou d'une autre, la bactérie a survécu. Les deux cellules se reproduisent ensemble et, avec le temps, la bactérie engloutielle est devenue la mitochondrie, une petite structure qui a agi comme une puissance de cette cellule primitive.
Nick Lane à l'University College de Londres a montré que les mitochondries ont permis à ces cellules d'exprimer 200 000 fois plus de gènes plus, leur permettant de grandir et de produire des formes sans fin. Le nouveau combo est devenu la cellule eucaryote complexe, qui a finalement donné naissance à presque toutes les êtres vivants que vous pouvez voir sans microscope, y compris nous.
La symbiose est la raison pour laquelle nous sommes ici, alors. Et cela nous soutient toujours maintenant. Plus de 80% des espèces de plantes terrestres forment des relations symbiotiques avec des champignons mycorhiziens, où le champignon fournit des nutriments et la plante fournit des aliments au champignon. Sans cette relation, nous n'aurions pas d'oxygène à respirer. Le sol lui-même a été formé par une symbiose entre les champignons, les bactéries et les plantes, qui n'avaient même pas de racines lorsqu'ils ont déménagé sur terre des océans, il y a environ 500 millions d'années.
Lorsque la plupart d'entre nous entendons le mot «symbiose», nous pensons probablement que la vie forme «vivre ensemble», ce qui signifie littéralement la racine grecque du mot. C'est un poisson-clown niché dans une anémone. Ou un récif corallien et le spectaculaire éventail de vie qu'il soutient. Ou des lichens, qui sont une association intime d'organismes de deux ou même trois royaumes de vie distincts. En d'autres termes, la symbiose a des vibrations positives et nous supposons que cela signifie un arrangement harmonieux et mutuellement bénéfique.
Il vaut mieux, cependant, de considérer les relations symbiotiques comme couvrant un continuum, du parasitisme pur et simple à une extrémité du mutualisme à l'autre, explique Katie Field à l'Université de Sheffield, au Royaume-Uni. Et ne pensez pas que même le mutualisme est altruiste: les partenaires ne donnent généralement que pour recevoir quelque chose plus tard.
Pour voir comment fonctionne ce continuum, regardez simplement la diversité des façons dont les orchidées le démontrent. Les graines d'orchidées sont minuscules, ne contenant presque pas de ressources, donc pour germer, ces plantes doivent toujours parasiter les champignons mycorhiziens dans le sol, dont ils volent les sucres et les nutriments. Plus tard, lorsqu'ils ont cultivé des feuilles, certaines espèces commencent à rembourser les champignons et cela commence à être une relation mutualiste.
Mais il y a ensuite des cas où les orchidées plus âgées fournissent de la nourriture aux jeunes orchidées. Et il existe encore d'autres espèces d'orchidées qui ne développent jamais de feuilles vertes et restent parasites toute leur vie. «Vous avez tout ce cycle de différentes phases de fonction symbiotique», explique Field.
Il existe encore une autre façon importante et pratique de penser à la symbiose: comme clé pour débloquer notre avenir. Les légumineuses telles que les légumineuses, les haricots et les lentilles utilisent des bactéries symbiotiques pour fabriquer leur propre engrais à partir de l'azote dans l'air. Des travaux récents indiquent que la méthode des plantes pour ce faire a été adaptée à partir de machines cellulaires préexistantes.
Cela signifie qu'il devrait être possible d'ingénierie d'autres cultures – en particulier des céréales telles que le blé et le maïs, qui contribuent la moitié de toutes les calories que les gens mangent – pour produire leur propre engrais, explique Giles Oldroyd au Crop Science Center de l'Université de Cambridge. Récupérez cela et nous pourrions largement couper la quantité d'engrais que nous versons sur les champs.
Oldroyd, qui est des essais sur le terrain de cultures modifiés pour augmenter leurs pouvoirs symbiotiques, dit que sa mission est de se débarrasser des engrais chimiques dans l'agriculture. «Je suis super optimiste, nous allons y arriver», dit-il.
