Un écosystème de plus de 3 milliards d’années

S’il est très difficile de dire à quel moment sont apparus sur notre planète les premiers micro-organismes, il est encore plus difficile de dire à quel moment ils s’étaient suffisamment diversifiés pour que l’on puisse parler d’écosystèmes.

De nouvelles analyses de roches retrouvées en Afrique du Sud suggèrent de faire reculer cette date à 3,4 milliards d’années.

Empreintes indirectes

Comme un microbe ne laisse évidemment pas de fossiles derrière lui, c’est par des empreintes indirectes dans certaines des roches les plus anciennes que l’on avait déjà établi qu’il y avait de la vie, il y a 3,7 milliards d’années.

Mais comment différencier l’empreinte d’un microbe d’une autre empreinte de microbe, au point de pouvoir dire qu’elle correspond à une «espèce» différente?

Au point de départ, «la combinaison de plusieurs bio-indicateurs potentiels est requise», rien que pour s’assurer qu’il s’agit bien de signatures biologiques et non géologiques, écrivent des chercheurs d’Allemagne, de Suède et d’Afrique du Sud dans la dernière édition de la revue Precambrian Research.

C’est une telle combinaison que contiennent des roches sédimentaires de Buck Reef, retrouvées en Afrique du Sud et étudiées depuis les années 1980: dans cette formation, une des mieux préservées de ce passé lointain, on trouve des empreintes morphologiques et géochimiques de trois types de bactéries.

Deux formes de carbone

Mais trois types de bactéries, ça ne suffit pas pour que l’on parle d’un «écosystème». C’est ce qu’ajoute cette nouvelle recherche, c’est une analyse de la présence de deux formes distinctes de carbone: carbone-12 ou carbone-13. Le chiffre désigne le nombre de neutrons dans le noyau de l’atome de carbone.

Les êtres vivants préfèrent utiliser le carbone-12, ce qui fait que l’on retrouve d’ordinaire chez eux davantage de cette forme de carbone, mais le ratio peut différer d’une espèce à l’autre, ce qui fournit aux biologistes des informations sur leur métabolisme.

L’un des types de bactéries, selon la nouvelle étude, était ainsi déjà capable à cette époque d’utiliser la lumière pour son cycle de vie — ce que l’on appelle aujourd’hui la photosynthèse.

Un autre évacuait probablement du méthane, dont les autres se nourrissaient.

La vie plus tôt qu’on pense

C’est par ce type de traces que l’on peut émettre l’hypothèse d’un écosystème. C’est-à-dire un ensemble à l’intérieur duquel différentes espèces se complètent, voire dépendent l’une de l’autre — ce qui enthousiasme les biologistes qui ont réagi à cette recherche, considérant l’âge très ancien de ces êtres vivants.

Au passage, cette découverte tend aussi à renforcer l’idée que la vie a dû apparaître très tôt sur notre planète, peut-être il y a plus de 3,7 milliards d’années, considérant l’échelle de temps qui lui aurait été nécessaire pour atteindre le stade «avancé» de ces traces laissées dans les roches sud-africaines.