Des horloges « étonnantes » découvertes dans des bactéries

Les nouvelles scientifiques d’Angleterre parlent de « l’étonnante complexité des horloges circadiennes bactériennes ». Les scientifiques étonnés sortent du Centre John Innes à Norwich, un « centre d’excellence international indépendant en science végétale, génétique et microbiologie ». Pourquoi les chercheurs du Royaume-Uni et d’Europe continentale, majoritairement darwiniens, réagiraient-ils avec étonnement ? C’était en réfléchissant à la manière dont l’évolution pourrait donner des montres précises aux formes de vie les plus simples et les plus primitives.

Antony van Leeuwenhoek, le premier à observer les bactéries avec un simple microscope en 1683, fut étonné de voir des formes de vie aussi petites, capables de se déplacer et de se reproduire. William Paley, en 1805, aurait été étonné d’apprendre qu’une montre sur la bruyère sortait simplement de terre. Mais les évolutionnistes d’aujourd’hui tiennent la complexité pour acquise. Chaque tissu, organe et système en biologie peut être expliqué par la main toute-puissante de la sélection naturelle. « Ho-hum » devrait être la réaction.

Les bactéries représentent plus de 10 % de tous les êtres vivants, mais jusqu’à récemment, nous ne savions pas que, comme chez les humains, les bactéries du sol ont une horloge interne. qui synchronisent leurs activités avec les cycles de 24 heures du jour et de la nuit sur Terre.

De nouvelles recherches montrent à quel point ces horloges circadiennes bactériennes sont complexes et sophistiquéesouvrant la voie à une nouvelle phase d’étude passionnante….

Une collaboration internationale de l’Université Ludwig Maximillian de Munich (LMU Munich), du Centre John Innes, de l’Université technique du Danemark et de l’Université de Leiden, a fait cette découverte en sondant l’expression des gènes comme preuve de l’activité de l’horloge dans la bactérie répandue du sol. Bacillus subtilis. [Emphasis added.]

Activité d’horloge « omniprésente »

Les auteurs ont publié un article à ce sujet dans Avancement scientifiques, annonçant que l’horloge bactérienne « évoque les propriétés de systèmes circadiens complexes et multicellulaires ». L’auteur principal, Francesca Sartor, a noté que l’activité de l’horloge est « omniprésente » dans ce minuscule microbe. Il régule plusieurs gènes et comportements.

Le professeur Antony Dodd du John Innes Center a ajouté : «Il est étonnant qu’un organisme unicellulaire doté d’un si petit génome possède une horloge circadienne dont certaines propriétés évoquent celles d’organismes plus complexes.»

De plus, les chercheurs pensent que les horloges sont répandues chez les bactéries. Qu’est-il arrivé à la notion d’évolution simple à complexe par étapes graduelles ? Un « horloger aveugle » commencerait-il avec une Rolex ?

Le professeur Ákos T. Kovács, de l’Université de Leyde et de l’Université technique du Danemark, a déclaré… “il est incroyable que l’horloge circadienne dans Bacillus subtilis — une bactérie avec juste quatre mille gènes — possède un système circadien complexe qui rappelle les horloges circadiennes d’organismes complexes tels que les mouches, les mammifères et les plantes».

« Seulement quatre mille gènes » semble désinvolte. Essayez de compter jusqu’à quatre mille à voix haute ; cela prendra plus de deux heures à raison de deux secondes par entier. Pendant que vous comptez, pensez à une machine moléculaire, un élément régulateur ou un rôle utile représenté par chacun de ces chiffres. De plus, chaque gène bactérien est composé de 900 paires de bases en moyenne. Cela représente une grande quantité d’informations fonctionnelles contenues dans un organisme d’un micron de diamètre. Malgré cela, les biologistes évolutionnistes ne s’attendaient pas à trouver chez les bactéries des horloges circadiennes qui correspondent à la sophistication fonctionnelle de celles des mouches, des mammifères et des plantes.

Les gènes sont-ils des horlogers aveugles ?

Audrey Mat, biologiste marine à l’Université de Vienne, affirme que les gènes sont « les grands horlogers ». Écrire dans La conversation, elle donne une réponse ho-hum à l’existence de chronométreurs dans les organismes vivants. “Les rotations de la Terre, de la Lune et du Soleil génèrent des cycles environnementaux qui ont favorisé la sélection d’horloges biologiques.” Selon ce raisonnement, les ondes de pression favorisent la sélection des oreilles. Les photons favorisent la sélection des yeux. Les rotations et orbites des planètes favorisent le choix des horloges. Les environnements peuvent favoriser les choses autant qu’ils le peuvent, mais les capteurs complexes permettant de les détecter et de les utiliser ne suivent pas logiquement.

Le mécanisme de l’horloge circadienne a été découvert pour la première fois chez la mouche des fruits, également connue sous le nom de drosophile, dans les années 1970. Il repose sur des boucles de rétroaction dans la transcription et la traduction de plusieurs gènes : le gène A favorise l’expression du gène B, qui à son tour inhibe l’expression du gène A, créant ainsi une oscillation. Durant la journée, la lumière induit la diminution de facteurs spécifiques de la boucle via un photorécepteur appelé cryptochrome. Il est intéressant de noter que les facteurs clés du mécanisme ne comprennent essentiellement que quelques gènes nommés période, intemporel, horloge et faire du vélo. Cependant, le mise au point et régulation de l’horloge est basé sur un réseau moléculaire et neuronal complexe qui assure son timing et sa précision.

Selon Mat, les forces physiques ne conduisent pas seulement à l’émergence de dispositifs permettant de les détecter ; ils les règlent et les entretiennent également. Ils ajustent même leurs réponses aux changements de saisons. Comment le darwinisme explique-t-il cela ? Ce n’est pas le cas :

L’horloge circadienne n’est pas la seule horloge mécanisme qui existe dans la nature. De nombreux processus biologiques sont saisonnier, comme la migration d’une multitude d’oiseaux et d’insectes, la reproduction et l’hibernation de nombreuses espèces animales et la floraison des plantes. Cette saisonnalité est généralement dictée par plusieurs facteurs, notamment par ce que l’on appelle une horloge circannuelle dans le cas de nombreuses espèces. Le mécanisme de cette horloge n’a pas encore été déterminé.

Les horloges peuvent-elles être darwinisées ?

Le papier dans Avancées scientifiques ne revendique pas non plus le darwinisme. Les auteurs mettent les explications évolutives au futur :

Découvrir les mécanismes par lesquels se produit cette mémoire des conditions d’entraînement au cours du développement d’un système circadien, dans divers systèmes, Va informer sur convergent et divergent processus évolutifs.

C’est tout ce qu’ils disent sur l’évolution. Ne retenez pas votre souffle, cependant, pour obtenir des réponses. Confrontés à une chronologie fonctionnelle complexe dans les organismes les plus primitifs, les biologistes évolutionnistes ont du pain sur la planche pour raconter des histoires.

Les horloges circadiennes sont omniprésentes dans la nature, mais ce n’est que récemment que ce programme de régulation adaptative a été décrit chez les bactéries non photosynthétiques.. Ici, nous décrivons une complexité inhérente dans le Bacillus subtilis Horloge circadienne…. Nous rapportons que les rythmes circadiens se produisent dans les isolats sauvages de ce procaryote, les établissant ainsi comme une propriété générale de cette espèce, et que son système circadien réagit à l’environnement d’une manière complexe qui est cohérente avec les systèmes circadiens eucaryotes multicellulaires.

Les capacités complexes des espèces bactériennes comprennent entraînement, ou le suivi de signaux. Tout comme prendre un train, l’entraînement nécessite de détecter des signaux environnementaux, appelés minuteur, et monter à bord pour aller quelque part exprès. Cela présuppose également une mémoire des signaux.

Attentes de départ et conclusions surprenantes

On ne voit pas toujours « surpris » dans un article scientifique lourd, mais le mot ressortait dans celui-ci :

L’entraînement conduit à l’établissement d’une relation de phase stable entre le temps externe (environnemental) et interne (circadien). Les systèmes circadiens utilisent des Zeitgebers pour l’entraînement, conduisant à un ensemble de phénomènes remarquables. Nous avons été surpris d’observer qu’un procaryote soumis à des protocoles chronobiologiques présente une variété de propriétés d’entraînement très complexes…. La présence de séquelles (voir tableau S1) suggère que les informations concernant L’exposition Zeitgeber est stockée, un peu comme une mémoire.

Ils ne s’attendaient pas à cela. « Il serait naïf de supposer qu’une horloge circadienne procaryote partage ces propriétés avec des organismes multicellulaires », pensaient-ils initialement, mais les observations ont prouvé le contraire. En utilisant la lumière rouge et bleue comme zeitgebers et en observant les réponses avec des signaux fluorescents, ils ont pu entraîner les microbes et modifier leurs comportements en modifiant la période de libre circulation (FRP) de la lumière. Les résultats ont démontré que « cet organisme partage de nombreuses caractéristiques circadiennes présentes chez les organismes eucaryotes, dont certaines n’ont pas encore été documentées dans des modèles d’horloge établis chez les cyanobactéries ou les champignons ».

Nos observations soulignent également que une combinaison de Zeitgebers est utilisée par B. subtilislequel est analogue à la situation des cellules fongiques, mammifères et végétales. La tâche de l’horloge circadienne est pour « lire » l’environnement local et, pour de nombreux systèmes, cela signifie récolter non pas un mais plusieurs signaux. Nous suggérons qu’en utilisant à la fois la lumière bleue et rouge et la température comme zeitgebers, B. subtilis peut affiner les processus régulés par horloge pour un plus grand nombre de situations.

Que cela soit vrai pour les minuscules microbes qui vivent dans le sol est en effet surprenant. Comment font-ils sans yeux ? Les « mécanismes de détection de la lumière utilisés par B. subtilis à des fins d’entraînement restent inconnus. Peut-être que les microbes réagissent aux niveaux d’énergie des différentes longueurs d’onde de la lumière pénétrant dans le sol. Ce qui est impliqué dans l’horloge de la bactérie a conduit à une seconde utilisation du mot « remarquable » dans la conclusion :

En conclusion, nous trouvons remarquable qu’un procaryote relativement simplequi n’a pas la hiérarchie évidente d’organisation des organismes multicellulaires, évoque les propriétés de systèmes circadiens complexes.

Les défenseurs du design trouveraient certainement cela également remarquable. Mais surprenant ? Pour ceux qui s’efforcent d’expliquer la biologie par des causes matérielles non guidées, la surprise est compréhensible. Ceux qui reconnaissent la main derrière la superbe ingénierie qui nous entoure dans la vie sont ravis mais pas surpris.