Tous les organismes sur Terre sont classés en deux types de cellules de base. "Kary" signifie noyau. "Pro" signifie "avant" et les procaryotes ont de l'ADN dans un anneau flottant librement qui n'est pas enfermé dans un noyau. "Eu" signifie "vrai" et les eucaryotes ont de l'ADN arrangé dans les chromosomes et enfermé dans un noyau. Les preuves provenant à la fois des archives fossiles et de la structure des cellules modernes prouvent que les procaryotes existaient bien avant les eucaryotes.

Restes microscopiques

Quand vous pensez aux fossiles, vous pensez probablement aux coquillages et aux os. Vous pourriez être surpris de découvrir que les micro-organismes représentent entre un quart et la moitié de tous les fossiles décrits par les scientifiques. Bien qu'ils manquent de squelettes, quelques groupes d'organismes unicellulaires ont des parties dures ou sécrètent des coquilles dures et apparaissent ainsi dans les archives fossiles. Cet enregistrement est la meilleure indication de l'âge relatif des procaryotes et des eucaryotes. Les fossiles procaryotes les plus anciens ont 3,5 milliards d'années, alors que les plus anciens eucaryotes sont relativement nouveaux, ayant fossilisé pour la première fois il y a tout juste 1,5 milliards d'années.

Les procaryotes comprennent deux domaines de la vie: les archées ou archaebactéries, et les bactéries ou eubactéries. Ces domaines sont aussi différents les uns des autres que ceux des eucaryotes - les protistes, les champignons, les plantes et les animaux. Cette énorme différence indique qu'ils sont tous les deux des lignes extrêmement anciennes. Le temps d'évolution nécessaire à cette divergence signifie qu'il doit avoir eu lieu bien avant que les eucaryotes n'apparaissent sur la scène.

Descendre dans la diversité

Les cellules procaryotes et eucaryotes fonctionnent de manière similaire et utilisent des composés similaires. beaucoup plus complexe structurellement, et généralement beaucoup plus grande, que les procaryotes. Les deux utilisent l'ADN et l'ARN. Ils sont constitués des mêmes protéines et lipides, et tous utilisent l'ATP pour l'énergie. Cependant, les eucaryotes possèdent des membranes nucléaires, des organites, des composants structuraux intérieurs et des chromosomes liés à des protéines. Leurs cellules sont très différentes des enveloppes à parois rigides et à l'enveloppe chaotique, avec très peu de structure interne, de leurs homologues procaryotes. Le haut niveau d'organisation dans les cellules eucaryotes permet une plus grande diversité dans le type cellulaire - une innovation qui a rendu possible des formes de vie multicellulaires. Leur plus grande complexité et diversité indique que les eucaryotes sont une forme plus récente, descendante des procaryotes plus anciens et plus simples.

Invaders interstitiels

La machinerie cellulaire eucaryote donne l'indice final que les procaryotes existaient en premier. Plusieurs organites dans les cellules eucaryotes, en particulier les chloroplastes et les mitochondries nécessaires au métabolisme, ressemblent fortement aux procaryotes. Ils ont leur propre ADN en forme d'anneau. Ils se reproduisent par fission binaire, comme les cellules procaryotes. Ils synthétisent certaines protéines indépendamment des cellules qui les hébergent et possèdent des systèmes de transport membranaire indépendants de type procaryote. L'explication la plus probable est que les eucaryotes sont les descendants de bactéries et d'archées qui ont convergé dans une relation symbiotique pour former le prototype de la cellule eucaryote. La communication bactérienne par la détection de quorum peut également être le comportement fondamental qui a permis la communication à l'intérieur et entre les groupes de cellules dans les organismes multicellulaires.