Le cheminement intellectuel vers les trois domaines du vivant

Une étape essentielle, la distinction procaryote/eucaryote

Un apport majeur de la cytologie, du microscope électronique.

L'utilisation du microscope (lien vers le thème précédent de ce dossier) a rapidement conduit à l'identification de deux types cellulaires distincts par la présence (les eucaryotes) ou l'absence (les procaryotes) d'un noyau au coeur de la cellule [images ci-dessous]. En réalité au-delà du noyau enfermé dans son enveloppe (la double membrane) nucléaire, c'est en fait toute la cellule eucaryote qui possède une compartimentation faisant très généralement défaut aux procaryotes. Et cette richesse, cette complexité, fait bénéficier - là encore de manière générale - les cellules eucaryotes d'une plus grande taille [indication de taille et variation, virus vs bactérie vs eucaryote].

la cellule eucaryote se distingue: par sa relative grande taille, ici environ 10 µm; sa grande complexité d'organisation (la somme de termes et de texte qu'il serait nécessaire de donner pour avoir une description exhaustive de cette image est à l'évidence très importante), la présence d'un noyau (N) enfermé dans une enveloppe (mn), bien visible au centre de l'image; la richesse de son contenu, les différents organites nettement différenciables dans le cytoplasme (ce qui fait la complexité de cette cellule).

a cellule procaryote se distingue : par sa relative petite taille, ici de l'ordre de 2 µm (mais il s'agit vraisemblablement d'une cellule sur le point de se diviser et donc de taille légèrement supérieure à la moyenne) ; sa faible complexité d'organisation (la somme des termes et la longueur du texte nécessaires à une description exhaustive est nettement moindre que pour la cellule précédente, et cela en dépit du fait que le grossissement soit plus grand ce qui permettrait a priori de disposer de plus de détails) ; l'absence de noyau (mais on distingue toutefois assez nettement le nucléoïde où se trouve localisé le matériel génétique de la bactérie) ; d'une manière générale l'absence (au moins à ce grossissement) de détails particulièrement visibles au sein du cytoplasme (d'où l'idée de faible complexité) ; notez l'agrandissement bien plus élevé que dans l'image précédente.

• D'un côté des cellules plus petites, plus modestes d'organisation, les cellules des procaryotes, pour lesquelles on possède quelques arguments et quelques raisons de penser qu'elles sont plus anciennes, plus archaïques (c'est un des sens du préfixe pro-).
• De l'autre, des cellules plus grandes, plus complexes et, plus récentes, plus modernes (à travers le préfixe eu- on exprime une idée d'accomplissement, de perfection...) (lien vers un autre thème de ce dossier).
• L'ensemble possède ainsi une belle cohérence, une bonne vertu explicative, avec valeur de théorie synthétique expliquant l'organisation et l'histoire du monde vivant ; une belle histoire de la nature dans la tradition de l'histoire naturelle, depuis la dimension microscopique que le microscope a ainsi révélée jusqu'à la dimension macroscopique que nous offrent nos sens communs, une nature actuelle et âgée de plus de trois milliards d'années [lien à établir...].

Distinction fondamentale et pourtant (histoire de semer une certaine zizanie et entretenir une saine pagaille), on notera:

• l'emploi par certains scientifiques de l'expression "noyau bactérien", chose qui chez un élève de lycée sera taxée de monstruosité...
• plus de 150 pages référencées par Google font apparaître l'expression "noyau bactérien", et plus de 2.400 pages l'expression "bacterial nucleus", dont un nombre important de publications scientifiques y compris dans des revues prestigieuses comme Nature! [analyse établie en novembre 2009];
• le terme plus correcte de nucléoïde prétant finalement tout autant à une certaine confusion.
• on a décrit une bactérie, donc un organisme procaryote, qui possède une structure dont il est difficile de ne pas penser que c'est un noyau, Gemmata obscuriglobus (le nom d'espèce obscuroglobus - sans doute erroné - est parfois donné); elle appartient au groupe des Planctomyces qui présente quelques originalités (voir les liens proposés ci-après pour aller plus loin concernant ce groupe). L'affirmation qu'il s'agit bien d'une bactérie s'appuie sur les analyses moléculaires qui rangent sans ambiguïté cet organisme parmi les bactéries. Celle-ci méritait bien le terme de joyau (gemme) et l'étrangeté de sa situation affirmée par "obscure".

[photographies de microscopie électronique à transmission (on voit le contenu à l'intérieur de la cellule)]

quelques liens (fonctionnels en novembre 2009) pour aller plus loin :