Peut-on recréer la vie dans une éprouvette?

Stromatolites, premières cellules

Comment l’interaction prend-elle place dans le processus de création de la vie? En d'autres termes, le problème de l'origine de la vie équivant au problème de l'origine du code génétique.

Il a été démontré (notamment par les expérience de Miller) que toutes ces molécules pouvaient être construites en laboratoire. Mais cela se passe-t-il de la même façon dans la nature? Existe-t-il des formes de vie complexes capables de transformer l'information et de se reproduire par sélection naturelle?

Pour les paléontologues des années 1960, tout débuta au Cambrien, il y a 540 millions d'années avec les trilobites et les méduses, car il n'y avait a priori aucune traces de squelettes antérieures à cette date, donc il n'y avait pas de vie tout simplement. Mais vers 900 millions d'années, nous trouvons les premières traces d'oxygène libre, grâce à l'action des stromatolites, sorte de coraux fossilisés.

Aujourd'hui les descendants des stromatolites survivent toujours, en particulier dans les eaux chaudes et peu profondes de Shark Bay en Australie Occidentale (voir photo).

Grâce au travail des dernières années des micro-paléontologues, la date du début de la vie a été repoussé encore plus loin. En effet, on a découvert en 1981 des stromatolites microfossiles au Zimbabwe qui remontent à 3,5 milliards d'années. La géologie nous apprend également que la zone d'Ishua près de Godhab au Groenland remonte aux environs de 3.8 milliards d'années et compte ainsi parmi les plus vieilles roches sédimentaires. De retour d'une expédition dans cette région, le géologue Vic MacGregor a ramené des échantillons qui datent de 3,7 milliards d'années.

C'est donc vers 3.8 milliards d'années que nous devons assister à l'étape de transition entre la matière inanimée et les organismes primitifs.

Quant aux métazoaires, on pensait qu'ils étaient apparus au Cambrien, il y a 540 millions d'années. Or en 2010, une équipe internationale a découvert des organismes marins complexes au Gabon remontant à 2,1 milliards d'années! A cette époque la concentration en oxygène dans l'atmosphère était cent fois plus faible qu'au Cambrien.

Aujourd'hui les descendants des stromatolites survivent toujours, en particulier dans les eaux chaudes et peu profondes de Shark Bay en Australie Occidentale (voir photo).

Texte: Adapté de Thierry Lombry, www.astrosurf.com/luxorion
Photo: Ben Knapinski, www.bjk.com.au

Les cyanobactéries

L'atmosphère primitive de la Terre ne contient pas encore d'oxygène. Un évènement va déclencher la production de dioxygène, il y a de cela 2,5 milliard d'années.

Ce sont les cyanobactéries qui ont envahi la Terre et qui ont rejeté assez d'oxygène pour en faire un composant permanent de l'atmosphère. C'est l'époque de la grande oxydation.

Les cyanobactéries qui ont appris à faire la photosynthèse oxygénique, absorbent le CO2 et utilisent l'énergie solaire pour casser les molécules d'eau, ce qui libère du dioxygène.

Le fort pouvoir oxydant de l'oxygène transforme le fer en oxyde de fer qui se dépose sur les fonds marins. La Terre rouille, l'oxyde de fer se dépose en couches.

Une fois les minéraux saturés, l'oxygène commence à s'accumuler dans l'atmosphère. Sous la poussée de l'oxygène, la vie va évoluer telle que nous la connaissons aujourd'hui. La croissance microbienne explose dans les eaux peu profondes des océans. Les cyanobactéries puisent leur énergie du Soleil grâce à leur activité photosynthétique. Elles sécrètent une sorte de gélatine pour se protéger des rayons ultraviolets. Elles évoluent en colonies bactériennes différentes et se répandent sur une grande partie de la planète. Puisant leur énergie dans le gaz carbonique, elles libèrent de plus en plus d'oxygène.

Les cyanobactéries s'exposent à la lumière et libèrent un gaz toxique pour l'époque, l'oxygène, qui va doper la vie sur la planète entière. La Terre est aujourd'hui une oasis de vie, une singularité qu'elle doit au cocon de gaz qui l'enveloppe. Cette couche d'air nous isole de l'espace, nous nourrit et nous protège.

Texte: Christian Simoes, http://www.astronoo.com
Photo: Dominique Voisin, dominique.voisin.pagesperso-orange.fr