La phycocyanine, l’or bleu qui s’est perfectionné sur 3 Mrd d’années.
Nous connaissons tous la phycocyanine, mais connaissons-nous son origine et sa fonction première ?
Un petit retour aux origines de la vie sur Terre pour aller à la découverte de cette molécule fascinante !
C’est dans l’ère précambrienne que l’histoire de la phycocyanine commence. Il y a à peu près 4 milliards d’années de cela, l’atmosphère de la Terre, principalement composée de gaz volcaniques, était constituée en grande partie de vapeur d’eau (à plus de 80 %), de dioxyde de carbone, de sulfure d’hydrogène, et de dioxyde de soufre. Suite à un refroidissement, une grande partie de cette eau se condense pour former les océans où prennent vie des bactéries. Dû à l’absence d’oxygène, les formes primitives de ces bactéries utilisent la fermentation afin d’obtenir l’énergie à partir des matières organiques disponibles pour se nourrir.
Puis, il y a environ 3 milliards d’années, avec la diminution de substrats organiques disponibles pour la fermentation, une catégorie de bactéries capable de produire leur propre énergie émerge. Ce sont des bactéries autotrophes. Elles utilisent alors une autre source d’énergie, la lumière, qu’elles convertissent en énergie chimique pour réduire le dioxyde de carbone en glucose. On peut alors voir apparaître une catégorie de bactéries photosynthétiques, les cyanobactéries, qui utilisent l’eau comme source d’électrons. Pendant cette réaction, l’oxygène de la molécule d’eau est libérée et c’est lui, au fil des millénaires, qui forma l’atmosphère et la vie aérobique présente sur Terre telle que nous les connaissons aujourd’hui.
Pour capter l’énergie du soleil, les cyanobactéries utilisent la chlorophylle, ce pigment vert que l’on retrouve dans toutes les formes végétales. Cependant, la chlorophylle n’absorbe l’énergie lumineuse que dans le bleu et le rouge du spectre lumineux. Pour absorber l’énergie lumineuse plus efficacement et sur une plus grande plage d’ondes, les cyanobactéries développent alors des pigments spéciaux, appelés pigments accessoires, qui vont capter de l’énergie sur d’autres longueurs d’ondes, venant ainsi compléter l’action de la chlorophylle. Tout ceci avec comme ultime objectif la survie des cyanobactéries par l’utilisation de diverses ressources, ce qui leur permettra de cohabiter avec d’autres espèces dans le même milieu.
Il existe plusieurs types de pigments accessoires qui se différencient par leurs longueurs d’ondes d’absorption, leur sélectivité ayant été fortement influencée par l’environnement dans lequel les cyanobactéries vivaient.
Ainsi les cyanobactéries, et d’autres plantes/algues aquatiques d’ailleurs, vivant dans des eaux océaniques ont des pigments qui captent la lumière bleue (par exemple la divinyl-chlorophylle a et b), celles vivant dans des eaux moins profondes ont développé des pigments capable de mieux capter la lumière verte (par exemple la phycoérythrine) et celles vivant dans des eaux plus troubles et peu profondes utilisent des pigments qui captent les lumières rouge et orange plus efficacement (par exemple la phycocyanine). La spiruline, vivant dans des lacs saumâtres et alcalins, s’est donc dotée de la phycocyanine afin de mieux capter la lumière du soleil et se faire ainsi une place permanente, et peut-être dominante, dans ce milieu aquatique.
La phycocyanine est donc issue d’une évolution et d’une adaptation façonnées lentement mais surement depuis la nuit des temps…Si l’on ajoute à cela le fait que la molécule de phycocyanine a une ressemblance biologique très forte avec l’hémoglobine, et que la Nature ne fait pas de coïncidence, il ne reste plus qu’un ‘pas’ pour imaginer tout ce que cette molécule pourrait apporter d’utile et de bénéfique à l’Homme.
Voilà ce qui se cache derrière notre affirmation : ‘Trois milliards d’années d’évolution biologique pour vous au quotidien’.
