Je présente mes excuses pour le sous-titre de cet essai au groupe REM, même si c'est un peu leur genre de prêter leur nom à une étape aussi importante du sommeil.
Le biologiste moléculaire espagnol Victor de Lorenzo (2014, dans la revue Bioessays ) a soutenu que le dogme central de la biologie moléculaire, «l'ADN fait de l'ARN produit des protéines» (p.226), ignore l'importance du «métabolisme égoïste». que le principal moteur de l'évolution des organismes contenant de l'ADN n'est pas la réplication et l'expansion de leur ADN dans leur environnement, mais l'exploration et l'exploitation de leurs paysages chimiques. La localisation et l'exploitation subséquente de produits chimiques améliorant le métabolisme aident à assurer l'amélioration de leurs processus métaboliques, ce qui contribue ensuite à assurer leur réplication et l'élargissement de leur ADN dans le pool génétique.
Cependant, un paradoxe se pose: L'accent de la biologie moléculaire sur l'ADN semble avoir un défaut au moins d'un point de vue évolutionniste. L'ADN peut être considéré comme une version modifiée de deux brins d'ARN, car il est peu probable que l'ARN et l'ADN évoluent séparément. Ainsi, l'ARN doit avoir précédé l'ADN dans le temps de l'évolution. Cette dernière idée est connue sous le nom d'hypothèse mondiale de l'ARN, c'est-à-dire que dans les cellules primordiales, connues sous le nom de procaryotes, seul l'ARN stockait à la fois des informations génétiques et catalysait leurs réactions chimiques. Fait intéressant, les preuves fossiles semblent montrer que les procaryotes sont apparus il y a environ 3,9 milliards d'années. En outre, l'idée que l'ARN a persisté est intéressante, de sorte que l'idée qu'il puisse être comparé aux "fossiles" des origines de la vie est intrigante. Je trouve aussi que l'apparence des procaryotes est provocante car la Terre elle-même n'a que 4,567 milliards d'années. Ainsi, des cellules incroyablement complexes, avec des parois cellulaires entourant le cytoplasme, l'ARN, les récepteurs chimiques et les récepteurs mécaniques (pour détecter les obstacles), et les flagelles qui guidaient les mouvements vers les produits chimiques et les objets étaient déjà en place depuis un demi-milliard d'années. ) après la formation de la terre! Même si un demi-milliard d'années peut sembler long, il se peut que l'histoire de plusieurs milliards d'années ne soit pas donnée à la Terre. Alors, comment s'est déroulée toute cette évolution en si peu de temps? Une idée très provocatrice est que les procaryotes n'ont pas évolué … sur terre. C'est-à-dire qu'ils venaient d'une comète ou d'une météorite. Bien sûr, cela nous amène à nous demander comment ces formes de vie complexes se sont développées et se sont coincées dans une comète ou une météorite et quelles ont été les conditions initiales de leur évolution, où qu'elles aient évolué?
Mais revenons à l'hypothèse du monde ARN: On sait que l'ARN est composé de seulement quatre nucléotides, Adénine (A), Uracile (U), Cytosine (C), Guanine (G) [note: dans l'ADN, l'uracile devient thymine (T), par un processus de méthylation]. Cependant, l'ARN ne s'est pas développé, complètement développé, avec juste ces quatre nucléotides, comme Athena du front de Zeus!
Il semble que même les hypnotiseurs de RNA World tendent à ignorer qu'il devait y avoir un environnement de pré-ARN composé des produits chimiques nécessaires pour former divers nucléotides. De plus, ces affinités et désaffinités de produits chimiques et de molécules doivent avoir été basées sur des liaisons chimiques-atomiques encore plus basiques. Ainsi, les molécules d'auto-assemblage originales qui ont formé les pré-nucléotides, et les quatre derniers nucléotides qui ont créé les premiers brins d'ARN étaient déjà contraints par des prédilections chimiques-atomiques initiales.
Une autre question importante se pose ici: ces prédilections initiales étaient-elles soumises à la sélection naturelle darwinienne? Si l'apprentissage non associatif, constitué d'habituation et de sensibilisation, est évolutivement plus ancien que l'apprentissage associatif (conditionnement classique et opérant), l'apprentissage non associatif était-il la base de l'exploration et de l'exploitation des paysages chimiques primordiaux?
Bien que de Lorenzo ait concentré son attention principale sur l'ADN, son hypothèse de métabolisme égoïste était vraisemblablement applicable aux précurseurs chimiques nucléotidiques et aux formes nucléotidiques qui ne constituaient pas les «quatre derniers» qui définissaient l'ARN. On peut supposer que ces autres formes nucléotidiques et d'autres molécules complexes dans le monde pré-ARN n'ont pas réussi à se perpétuer et à se développer parce qu'elles n'étaient pas capables d'explorer et d'exploiter leurs paysages chimiques ainsi que les quatre derniers nucléotides. Ainsi, d'un point de vue évolutionniste, le dogme central de la biologie moléculaire (ADN codant pour l'ARN, l'ARN codant pour les protéines) semble ignorer que 1) l'ARN a précédé l'ADN, 2) les précurseurs moléculaires des nucléotides étaient basés sur des affinités et des désaffinités atomiques et chimiques , 3) il doit y avoir eu d'autres nucléotides avant et pendant la composition des quatre derniers, 4) la capacité d'explorer et d'exploiter de nouveaux paysages chimiques a été un facteur déterminant dans toute leur évolution, et 5) cette exploration des paysages chimiques peut ont été soumis à la sélection naturelle darwinienne et peuvent avoir été menés par les deux types d'apprentissage non-associatif, à savoir l'habituation et la sensibilisation (ou les prototypes chimiques-atomiques de ces formes d'apprentissage). Ainsi, il peut avoir été critique dans l'exploration par une molécule de nouveaux paysages chimiques d'ignorer les stimuli non pertinents (habituation) et d'être sensible aux stimuli pertinents (sensibilisation).
Le professeur Frederick L. Coolidge est co-directeur du Centre for Cognitive Archaeology à l'Université du Colorado, Colorado Springs. Le Centre offre des cours et des certificats en ligne en archéologie cognitive. Contactez [email protected].
