Les biologistes ne sont pas tout à fait d'accord sur l'endroit exact où est apparue la première vie sur Terre. Elle pourrait avoir évolué au fond des océans, dans des bassins rocheux peu profonds ou à partir d'éléments constitutifs apportés par des impacts d'astéroïdes... ou peut-être tout cela à la fois. Nous savons que toute vie sur Terre a besoin d'eau pour survivre, c'est donc probablement là que la vie s'est développée en premier. Mais l'eau seule ne suffit pas à faire naître la vie ; elle a également besoin d'énergie.
Aujourd'hui, la plupart des êtres vivants tirent leur énergie de la métabolisation des sucres, mais ces molécules n'existaient pas il y a 3,7 milliards d'années, lorsque la vie a commencé à évoluer ;
Quelles étaient donc les sources d'énergie disponibles pour aider les premiers habitants de la Terre à apparaître ?
Au cours de l'éon Hadéen (il y a environ 4,6 à 4 milliards d'années), la Terre était en grande partie un monde océanique, avec une île volcanique occasionnelle sortant de l'eau. L'une des théories sur l'origine de la vie est que le rayonnement ultraviolet (UV) du soleil a contribué à créer des molécules complexes dans des bassins rocheux peu profonds sur des îles volcaniques, a déclaré Eloi Camprubi-Casas (s'ouvre dans un nouvel onglet) , un biologiste qui étudie l'origine de la vie à l'Université du Texas Rio Grande Valley ;
"Les rayons UV sont excellents parce qu'ils sont si énergétiques qu'ils génèrent des molécules ionisées, ce qui les rend plus réactives" et plus susceptibles de se combiner en molécules plus grandes et plus complexes nécessaires pour générer les éléments constitutifs de la vie, a expliqué M. Camprubi-Casas à Live Science. Cependant, "le rayonnement UV génère un problème de dégradation de tout ce que vous avez", a ajouté M. Camprubi-Casas. Ainsi, même si des molécules complexes se sont formées, elles se seraient également dégradées à cause du rayonnement solaire.
C'est pourquoi Camprubi-Casas et ses collègues soupçonnent que l'origine de la vie a eu lieu quelque part loin de ces étangs chauds &mdash ; au fond de la mer, où l'eau chaude et alcaline s'est mélangée à l'eau froide et acide, créant une soupe d'énergie chimique qui aurait pu fournir une étincelle pour l'évolution de la vie.
Sous la surface de l'océan, des zones d'activité géothermique se forment aux limites des plaques lorsque le magma remonte du manteau terrestre. L'eau froide de l'océan s'infiltre dans les fissures de ces zones chaudes et dissout les minéraux de la roche. Lorsque l'eau chaude sort des fissures et s'écoule dans l'océan froid, les minéraux précipitent, formant des "cheminées" de matière organique", explique M. Camprubi-Casas. Ce fluide est très alcalin et contient beaucoup d'hydrogène. Pendant l'Hadéen, l'atmosphère de la Terre regorgeait de dioxyde de carbone, dont une grande partie s'est dissoute dans l'océan, rendant celui-ci légèrement acide.
Lorsque l'eau des cheminées hydrothermales s'est combinée au dioxyde de carbone dissous dans l'eau, les molécules résultantes sont devenues "beaucoup plus actives chimiquement, et vous pouvez commencer à ajouter de l'azote pour fabriquer des acides aminés ou ajouter de l'azote et de l'oxygène pour former les éléments constitutifs de l'ADN", a déclaré Camprubi-Casas.
Livrer les éléments constitutifs de la vie depuis l'espace
Selon une théorie sur l'origine de la vie sur Terre, les éléments constitutifs de la vie ont été apportés par des impacts d'astéroïdes, qui étaient plus fréquents à l'Hadéen qu'aujourd'hui. Sur un astéroïde, une couche de glace aurait protégé les sucres simples et les petits acides aminés - les ingrédients bruts nécessaires à la chimie prébiotique - d'une grande partie du rayonnement solaire, a déclaré Partha Bera (s'ouvre dans un nouvel onglet) , un chercheur de l'Institut de recherche environnementale de la région de la baie de la NASA.
"Ces corps sont exposés à la lumière du soleil pendant des millions d'années, et ils produisent des radicaux &mdash ; des ingrédients actifs &mdash ; qui peuvent réagir entre eux même à basse température", a déclaré Bera à Live Science. Les radicaux sont des atomes, des molécules ou des ions avec un électron supplémentaire, ce qui les rend prêts à réagir avec n'importe quoi. ;
Selon cette hypothèse, lorsque ces astéroïdes ont frappé la Terre, les molécules hautement réactives se sont mélangées à d'autres molécules simples dans l'océan pour créer la chimie complexe nécessaire au démarrage de la vie. Dans ce cas, la source d'énergie aurait également été la chaleur géothermique, a déclaré Bera.
Comme il existe très peu d'échantillons de roches (de petite taille) provenant de cette période de l'histoire de la Terre, il est impossible de savoir exactement quelle source d'énergie - le soleil, la chimie géothermique ou la chaleur géothermique - a déclenché l'évolution de la vie. Mais les recherches menées dans les laboratoires, ainsi que de nombreux débats animés, nous aideront à déterminer les origines possibles de la vie.
