Les monocellulaires ou protozoaires : Les procaryotes
Les procaryotes sont des êtres vivants unicellulaires dont la cellule ne possède pas de noyau : leur matériel génétique baigne directement dans le cytoplasme. Ils regroupent les bactéries et les archées et comptent parmi les plus anciennes formes de vie connues. Malgré l’intitulé ancien qui les rapproche des « monocellulaires ou protozoaires », ils ne doivent pas être confondus avec les protozoaires, qui sont des unicellulaires dotés d’un noyau.
Une cellule sans noyau
Le mot vient du grec pro, « avant », et karyon, « noyau ». Une cellule procaryote mesure le plus souvent de un à quelques micromètres. Son ADN forme en général un chromosome circulaire unique, regroupé dans une zone appelée nucléoïde, auquel s’ajoutent souvent de petites molécules d’ADN indépendantes, les plasmides. Elle ne possède pas d’organites entourés d’une membrane, comme les mitochondries ou les chloroplastes, et ses ribosomes sont plus petits que ceux des cellules à noyau. La plupart des procaryotes sont protégés par une paroi ; chez les bactéries, elle contient du peptidoglycane, la cible de la pénicilline. Ils se multiplient par simple division en deux et peuvent échanger des gènes entre eux, ce qui accélère leur adaptation.
Bactéries et archées
À la fin des années 1970, le microbiologiste américain Carl Woese, en comparant l’ARN des ribosomes, a montré que les procaryotes formaient en réalité deux groupes très différents. Il a proposé en 1990 de classer le vivant en trois domaines : les bactéries, les archées et les eucaryotes. Les archées se distinguent notamment par la composition de leur membrane ; beaucoup vivent dans des milieux extrêmes, sources chaudes ou eaux très salées, mais on en trouve aussi dans les océans, les sols et l’intestin humain.
Des métabolismes très variés
Contrairement à une idée répandue, le métabolisme des procaryotes ne se limite pas à la dégradation du glucose. Certains vivent sans oxygène, d’autres en ont besoin, d’autres encore s’adaptent aux deux situations. Les cyanobactéries pratiquent la photosynthèse en produisant de l’oxygène ; d’autres bactéries tirent leur énergie de composés minéraux comme le soufre ou le fer ; d’autres encore fixent l’azote de l’air, à l’image des Rhizobium associés aux racines des légumineuses. Les procaryotes recyclent la matière organique, participent aux grands cycles des éléments et peuplent notre microbiote ; seule une petite minorité est pathogène.
Les premiers habitants de la Terre
Les plus anciennes traces de vie généralement admises, des stromatolithes et des microfossiles, ont environ 3,5 milliards d’années ; elles proviennent notamment d’Australie occidentale et de la ceinture de Barberton, en Afrique du Sud et en Eswatini, l’ancien Swaziland. Certaines de ces traces restent discutées. La vie s’est alors développée dans une atmosphère dépourvue d’oxygène libre. En libérant de l’oxygène, les cyanobactéries ont transformé la planète : il s’est accumulé dans l’atmosphère il y a environ 2,4 milliards d’années, puis une couche d’ozone s’est formée, qui filtre une partie des rayons ultraviolets.
Procaryotes, eucaryotes et protozoaires
Les cellules à noyau, ou eucaryotes, sont apparues plus tard. Selon la théorie endosymbiotique, défendue en particulier par la biologiste Lynn Margulis, leurs mitochondries et leurs chloroplastes descendent de bactéries autrefois englobées par une autre cellule. Les protozoaires, comme l’amibe, la paramécie ou le parasite du paludisme, sont des eucaryotes unicellulaires : le monde des êtres « monocellulaires » réunit donc des procaryotes et des eucaryotes, très différents par leur organisation.
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