Vous êtes en partie bactérie

En ce moment même, dans chacune de vos cellules, des centaines de minuscules structures brûlent discrètement du sucre et de l'oxygène pour vous garder en vie. Elles ont leurs propres membranes, leur propre machinerie, et — voilà le plus étrange — leur propre ADN, distinct de celui qui se trouve dans le noyau de la cellule. Ce n'est ni un reste inutile ni un bug. C'est un fossile. Il y a environ un milliard et demi d'années, vos ancêtres ont avalé une bactérie et ne l'ont jamais relâchée. Vous êtes, au sens le plus littéral, l'association de deux formes de vie qui ont décidé de fusionner.

Les centrales venues du froid

Ces structures s'appellent les mitochondries, et les manuels de biologie adorent les présenter comme « la centrale énergétique de la cellule ». La formule est usée, mais elle est juste : les mitochondries prennent la nourriture que vous mangez et l'air que vous respirez pour les transformer en ATP, la molécule qui alimente presque tout ce que font vos cellules — penser, bouger, cicatriser, et même lire cette phrase. Une seule cellule qui travaille dur, comme une cellule du muscle cardiaque, peut en contenir des milliers.

Ce que la formule cache, c'est leur origine. Les mitochondries n'ont pas évolué comme une partie de nos cellules. Elles sont arrivées. Leurs plus proches parents vivants ne sont pas des cellules humaines : elles appartiennent à un groupe de bactéries libres appelées les alphaprotéobactéries, la même grande famille qui comprend Rickettsia, le microbe responsable du typhus. Il fut un temps où l'ancêtre de toutes les plantes, de tous les animaux, des champignons et des amibes était une cellule unique qui a englouti l'une de ces bactéries. Au lieu de la digérer, l'hôte l'a gardée. Et la bactérie a tenu sa part du marché en produisant de l'énergie avec une efficacité redoutable.

La preuve est dans l'ADN

Comment savoir que tout cela s'est réellement produit, et qu'il ne s'agit pas simplement d'une jolie histoire ? La preuve est cachée à la vue de tous, à l'intérieur des mitochondries elles-mêmes.

Vos mitochondries portent encore leur propre génome — une minuscule boucle d'ADN circulaire, exactement comme celle d'une bactérie, totalement différente des longs chromosomes linéaires entassés dans votre noyau. Chez l'humain, cette boucle compte précisément 16 569 paires de bases et abrite 37 gènes. Ce n'est presque rien comparé aux quelque 20 000 gènes de votre ADN nucléaire, mais sa forme, sa structure et la façon dont elle est lue sont indéniablement bactériennes.

Il y a un autre indice. L'ADN mitochondrial est presque entièrement hérité de votre mère. Quand un spermatozoïde féconde un ovule, les mitochondries du père sont généralement détruites. La boucle d'ADN à l'intérieur de vos cellules trace donc une lignée maternelle ininterrompue — de mère en mère en mère — qui remonte jusqu'au fond des âges. C'est le fil que suivent les généticiens pour reconstituer les migrations humaines, et la raison pour laquelle les scientifiques parlent d'une « Ève mitochondriale ».

Pourquoi le marché a failli disparaître

Si les mitochondries furent un jour des organismes indépendants, pourquoi sont-elles aujourd'hui à ce point dépendantes ? Au cours d'un milliard et demi d'années de cohabitation, la plupart des gènes de la bactérie capturée ne sont pas restés en place. Ils ont migré, un à un, vers le noyau de la cellule hôte, où ils ont été absorbés par le génome principal. Aujourd'hui, la grande majorité des protéines dont une mitochondrie a besoin sont codées dans le noyau, fabriquées ailleurs dans la cellule, puis renvoyées à l'intérieur.

Cette lente fuite des gènes explique pourquoi seuls 37 d'entre eux, têtus, subsistent sur la boucle mitochondriale. Et c'est la preuve ultime que deux organismes ont véritablement fusionné en un seul. La fusion a été si complète que la frontière a presque disparu. Aucun des deux partenaires ne peut plus survivre seul.

La femme qui avait raison quand tout le monde disait non

L'idée qu'une cellule puisse être une alliance d'anciens étrangers paraît évidente aujourd'hui. Elle fut un temps proche de l'hérésie. En 1967, une jeune biologiste nommée Lynn Sagan — connue plus tard sous le nom de Lynn Margulis — publia un article qui défendait exactement cela : les mitochondries et les chloroplastes furent jadis des bactéries libres, capturées puis domestiquées. L'article, « On the Origin of Mitosing Cells », fut rejeté par une quinzaine de revues, dont certaines ne prirent même pas la peine de le lire. La vision dominante voulait que les cellules complexes aient assemblé leurs pièces de l'intérieur, progressivement, de la manière ordinaire. L'idée qu'un organisme vienne s'installer chez un autre semblait farfelue à beaucoup de scientifiques.

Elle ne renonça pas. L'article finit par être publié, puis fut largement ignoré pendant une décennie de plus — jusqu'à ce que les preuves génétiques s'accumulent et lui donnent raison dans le détail. Aujourd'hui, l'endosymbiose est un savoir incontesté, enseigné aux adolescents comme un simple fait. Margulis avait compris, avant même que les outils n'existent pour le confirmer, que la coopération pouvait être un moteur de l'évolution aussi puissant que la compétition.

Alors, la prochaine fois que vous monterez un escalier et sentirez votre cœur s'emballer, souvenez-vous de ce qui assure la combustion. Tapie dans chaque cellule qui bat se trouve la descendante d'une bactérie que vos ancêtres ont attrapée et gardée — une créature qui a signé un contrat il y a un milliard et demi d'années, et qui, fidèlement, vous maintient encore en vie.