Quelle contingence pour les premiers unicellulaires ?

Résumé

De récents résultats sur les premières cellules ont affiné ce que l’on savait des origines du vivant. En particulier, plusieurs arbres phylogénétiques impliquant LUCA (Last Universal Common Ancestor), FECA et LECA proposent une histoire revisitée des premiers unicellulaires (Moody and al. 2024, Williamson and al. 2025). Cette histoire reste débattue, au point que l’on se demande si elle est contingente, si elle eut pu se dérouler autrement. Une nouvelle famille de modèles, dits « possibilistes », a la capacité de tester cette hypothèse de contingence (Gaucherel et al. 2020). C’est l’objectif de ce stage original.

Cela suppose de lister toutes les grandes transitions que l’on pense aujourd’hui avoir identifié pour les premiers unicellulaires, depuis les premiers procaryotes avérés jusqu’aux derniers eucaryotes, en passant par les nombreuses endosymbioses connues (chloroplastes, mitochondries ou encore azotoplaste). On y ajoutera les autres étapes indispensables à la constitution du noyau et des autres organites (Meneu and al. 2025), en s’assurant de les combiner au sein d’un même modèle (au formalisme déjà développé). Les modèles possibilistes permettent d’ouvrir de nouvelles trajectoires (donc contingentes), chaque fois que c’est possible et que les processus concernés sont présumés indépendants (Gaucherel et al. 2020). Le modèle sera ensuite validé sur la base de la phylogénie consensuelle, et les autres phylogénies révélées par le modèle, comme autant d’histoires alternatives possibles.

En pratique, ce travail nécessitera de la recherche bibliographique et de la modélisation (sous le cadre formel EDEN). On cherche donc des biologistes intéressé.e.s par de la modélisation, ou des modélisat.eur.rice.s intéressé.e.s par la biologie des origines. Indemnités de stage traditionnelles.

References

Gaucherel, C., F. Pommereau, and C. Hély. 2020. Understanding ecosystem complexity via application of a process-based state space rather than a potential. Complexity Article ID 7163920,.
Meneu, L., and e. al. 2025. Sequence-dependant activity and compartmentalization of foreign DNA in a eucaryotic nucleus. Science.
Moody, E. R. R., and e. al. 2024. The nature of the last universal common ancestor and its impacts on the early Earth system. Nature Ecology and Evolution??
Williamson, K., and e. al. 2025. A robustly rooted tree of eucaryotes reveals their excavate ancestry. Nature??