GÉNÉTIQUE × ÉVOLUTION
L’origine de la reproduction sexuée
il y a ~1,2 milliard d’années
Protérozoïque · Mésoprotérozoïque · Sténien
La reproduction sexuée, où la méiose divise le génome par deux et où la fécondation le rétablit, existe depuis au moins 1,2 milliard d’années, et les gènes qui commandent la méiose se retrouvent chez tous les eucaryotes.
La reproduction sexuée est un mode de reproduction en deux opérations inverses. La méiose divise par deux le génome d’une cellule, l’ensemble de ses gènes, et la fécondation le rétablit. Le descendant résulte ainsi de la recombinaison, ou mélange, des génomes de deux parents, et non de la copie d’un seul. Les gènes qui commandent la méiose se rencontrent dans l’ensemble des eucaryotes, les êtres vivants à cellules complexes. Ramesh et ses collègues (2005) les ont trouvés jusque dans des lignées longtemps classées comme asexuées, telle Giardia, un parasite unicellulaire. Cinq de ces gènes n’ont aucune autre fonction que la méiose : leur présence ne s’explique donc pas par un autre usage. L’ensemble de ces gènes, la machinerie de la méiose, était donc déjà constitué chez l’ancêtre commun de tous les eucaryotes. Les premiers eucaryotes étaient probablement clonaux la plupart du temps, c’est-à-dire qu’ils se reproduisaient en se copiant, et la sexualité survenait chez eux comme un épisode induit par un stress.
Pourquoi c’est important
La reproduction sexuée paraît désavantageuse : il faut deux parents pour un descendant, et la moitié de chaque génome est écartée. Selon une explication, elle a commencé comme un mécanisme de réparation et non comme un mode de reproduction. La cellule qui a incorporé l’ancêtre de la mitochondrie, le compartiment où les cellules complexes produisent leur énergie, a incorporé en même temps des réactions chimiques de l’oxygène qui endommagent l’ADN. La machinerie qui recombine aujourd’hui les génomes paraît dériver des systèmes qui réparaient ces dommages. Toutes les plantes, tous les animaux et tous les champignons ont hérité de cette machinerie.
Datation et incertitude
Des lignées dépourvues de cycle sexué connu partagent les gènes centraux de la méiose : la machinerie de la méiose était donc déjà en place chez le dernier ancêtre commun des eucaryotes. La plus ancienne preuve fossile de reproduction sexuée est l’algue rouge Bangiomorpha, il y a environ 1,05 milliard d’années. L’incertitude porte sur l’intervalle qui sépare cet ancêtre commun de ce fossile.
L’histoire de la Terre en une journée
17:39:226 h 21 min avant minuit
si les 4,54 milliards d’années de la Terre étaient ramenées à un seul jour