Les humains ainsi que bon nombre d’espèces vivantes ont besoin d’oxygène pour vivre. Pourtant cette molécule est chimiquement dangereuse, elle provoque ce que l’on appelle le « stress oxydant » (une altération des constituants de nos cellules comme les protéines ou l’ADN). Il faut donc pouvoir l’utiliser, mais également s’en protéger. Une nouvelle étude éclaire ces processus chez des microalgues.

La relation entre la vie et l’oxygène est loin d’être simple. Pour la comprendre, il faut remonter aux origines de la vie sur Terre, à l’époque archéenne (entre -4 milliards et -2,5 milliards d’années). Les océans existaient déjà, mais l’atmosphère contenait très peu, voire pas du tout, d’oxygène libre.

Certaines bactéries réalisaient déjà une photosynthèse dite anoxygénique qui, contrairement à celle des plantes et des algues actuelles, ne libère pas d’oxygène mais produit des composés soufrés.

Il y a environ 2,4 milliards d’années survient un tournant majeur : la Grande Oxygénation. L’oxygène commence à s’accumuler dans l’atmosphère grâce à l’activité de bactéries photosynthétiques (les cyanobactéries) capables de réaliser la photosynthèse oxygénique, le même processus que celui utilisé aujourd’hui par les plantes et les algues.

Cette accumulation d’oxygène transforme profondément la biosphère. Pour la première fois, une molécule extrêmement réactive est produite en grande quantité par des organismes vivants. L’oxygène peut oxyder et endommager les structures cellulaires des organismes qui n’y sont pas adaptés. La vie se trouve alors confrontée à un paradoxe : devoir composer avec une molécule qu’elle produit elle-même mais qui représente un danger pour la majorité des formes de vie existantes.

Cette transition provoque une crise biologique majeure. De nombreuses espèces anaérobies sont repoussées vers des milieux pauvres en oxygène, comme les sédiments ou les profondeurs marines. Parallèlement, certaines lignées développent des mécanismes capables de neutraliser l’oxygène, puis de l’utiliser comme source d’énergie. La respiration oxygénique, bien plus........

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