Les sources du vivant sur terre

selon les « origines de la vie » – André Brack-Université Paris 7

et microbiologie -HS sciences et avenir -janvier, février 2017-Jean-François Haït

origines de la vie sur Wikipédia

le beau livre de la Terre-Patrick De Waever

La terre s’est formée il y a 4,567 milliards d’années à la même époque que le soleil.

Cet article ne traite pas de la définition de la vie qui ne fait pas encore consensus chez les scientifiques même si la plupart s’accordent pour lui conférer deux propriétés : les organismes qualifiés de vivant  utilisent de l’énergie sous forme de nutriments et rejettent des déchets et d’autre part ils se reproduisent.

Les fossiles les plus anciens connus sur Terre sont des micro-organismes marins de type bactérien. L’âge de ces plus anciens micro-organismes est régulièrement repoussé dans le temps par des découvertes de nouveaux microfossiles. Cet âge est de plus de 3,5 Ga (milliards d’années). Il s’agit essentiellement de premières traces directes les stromatolithes constitués de cyanobactéries -« algues bleues »-dans l’Ouest australien -craton de Pilbara– et qui forment des empilements de lamines que l’on retrouve ensuite sous forme de reliefs ou de dômes fossilisés dans les sédiments.  Au sud-ouest du Groenland vers -3,8Ga -3,7 Ga, des premières traces indirectes suggèrent l’existence d’une activité biologique photosynthétique. En 2017, E. Bella et son équipe décrivent des fossiles de « micro-organismes putatifs » découverts dans des sédiments ferrugineux affleurant dans la ceinture de roches vertes de Nuvvuagittuq au Québec. Ils sont datés d’au moins 3,77 Ga, voire peut-être même de 4,28 Ga.

Par ailleurs dès 1953, qui marqua le début de la chimie prébiotique avec l’expérience de Miller, les chimistes ont cherché à reconstituer dans leurs tubes à essais des automates ressemblant à une cellule simplifiée en raison de la remarquable unité du vivant contemporain et de son mode de fonctionnement cellulaire. A partit d’un mélange de méthane, hydrogène ammoniac et eau soumis pendant 7 jours à des décharges électriques ils ont obtenu des molécules organiques. Mais on estime actuellement que l’atmosphère primitive qui régnait alors ne contenait pas ou très peu de méthane et plutôt du gaz carbonique ce qui rend cette expérience peu crédible pour expliquer l’origine de la vie sur terre.

Une autre hypothèse est celle des sources hydrothermales sous-marines. Lorsque deux plaques tectoniques s’écartent sous l’océan, l’eau s’engouffre dans la faille et à une température d’environ 350 C elle se charge en différents gaz. Ceci constituerait le berceau des automates chimiques – cf théorie de Günter Wächterhäuser

Une troisième théorie émet l’hypothèse de l’origine extra-terrestre des molécules organiques.  Ainsi les sondes Vega 1 et 2 ont montré que la comète de Halley était riche en en matières organiques.

Selon un article du Point Robert Pascal, directeur de recherche à l’Institut des biomolécules Max Mousseron , vice-président de la Société française d’exobiologie, expose que des chercheurs britanniques viennent d’ouvrir une voie particulièrement prometteuse dans le domaine de la chimie prébiotique, celle qui étudie les réactions permettant le passage de simples molécules inanimées à la toute première cellule vivante. En effet dans un article récemment publié dans la revue spécialisée Nature Chemistry, l’équipe dirigée par John Sutherland au Laboratoire de biologie moléculaire (LMB) de Cambridge présente les résultats de son expérience.

Dans leur laboratoire, les chercheurs du LMB ont fait réagir ensemble du cyanure d’hydrogène (HCN), du sulfure d’hydrogène (H2S) et des ions de cuivre (Cu), sous l’action d’un rayonnement ultraviolet simulant la lumière du Soleil. Des ingrédients simples qui ont généré une remarquable série de réactions chimiques conduisant à la formation à la fois de nucléotides – les briques de base de l’ADN -, de sucres et de nombreux acides aminés impliqués dans la synthèse des protéines et dans le métabolisme, mais aussi de glycérol, l’un des précurseurs des lipides entrant dans la composition des membranes cellulaires.

 

Les analyses de phylogénie moléculaire menées sur divers gènes des trois grands groupes d’êtres vivants, Archaébactéries, eubactéries et eucaryotes, suggèrent que tous les êtres vivants actuels ont pour origine un ancêtre commun qualifié en Anglais de Last Unicellular Common Ancestor ou LUCA. On suppose qu’un tel ancêtre hypothétique présentait les principales caractéristiques connues chez les cellules vivantes actuelles.

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