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Une hypothèse for interressante sur l'origine de la vie ...
Théorie: la vie sur Terre, un phénomène inévitable ?
L'apparition de la vie sur Terre semble avoir dû faire face à tant d'obstacles, le choix des bons ingrédients, par exemple, et leur arrangement en entités vivantes (tout en étant bombardés par les météorites), que les scientifiques ont souvent la sensation d'être obligé de la considérer comme quasiment miraculeuse. Mais désormais, deux chercheurs américains suggèrent au contraire qu'elle pourrait avoir été inéluctable.
Le biologiste Harold Morowitz de l'université de Fairfax en Virginie et le physicien Eric Smith de l'institut de Santa Fe au Nouveau Mexique prétendent que la vie a été la conséquence obligée de l'accumulation d'énergie par les processus géologiques de la Terre primordiale. La vie a surgi de cet environnement, selon eux, de la même manière que la foudre soulage l'accumulation des charges électriques dans les nuages sombres. En d'autres termes, disent-ils, l'environnement géologique "a contraint la vie à exister".
Ce point de vue implique non seulement que la vie devait émerger sur la Terre, mais que la même chose devrait se produire sur n'importe quelle planète similaire. L'objectif final de Smith et Morowitz est de décrire les premières étapes de l'origine de la vie en se basant sur les seules lois de la physique et de la chimie.
Un métabolisme inversé
Les chercheurs admettent qu'ils ne possèdent pas encore les outils théoriques pour consolider leurs arguments, ou pour montrer quelle forme cette "vie inévitable" devait prendre. Mais, selon eux, elle a probablement utilisé les mêmes processus chimiques qui dirigent actuellement notre propre métabolisme - mais à l'envers.
Une des sources d'énergies géologiques aurait été constituée par les éléments appelés les polyphosphates, produits des processus volcaniques. Ce sont les molécules "piles", semblables à celles qui génèrent l'énergie des cellules vivantes actuelles. Une autre source aurait été les molécules d'hydrogène, qui étaient probablement abondantes dans l'atmosphère primordiale, bien qu'elles en soient pratiquement absentes aujourd'hui. De l'hydrogène aurait été produit, par exemple, par des réactions entre l'eau de mer et du fer dissous. Des réactions génératrices d'énergie entre l'hydrogène et le gaz carbonique expulsé dans l'atmosphère par les volcans, ont pu produire des molécules organiques complexes, précurseurs des systèmes vivants.
Dans notre métabolisme, une série de réactions biochimiques appelées le cycle du citrate (ou de Krebs) décompose les composés organiques des aliments en gaz carbonique. Horowitz et Smith suggèrent que les réservoirs d'énergie de la jeune Terre pourraient avoir entraîné un cycle de Krebs inversé, qui aurait engendré les briques de la vie tout en soulageant la "pression énergétique" de l'environnement. Par la suite ces processus se seraient encapsulés dans les cellules, rendant les flux d'énergie plus efficaces.
Une chimie adéquate
Selon Michael Russell, spécialiste en recherche sur les origines de la vie au CalTech à Pasadena, l'idée des chercheurs est "édifiante et source d'inspiration". La vie, convient-il, est "un système chimique qui draine et dissipe l'énergie chimique".
Russell avait utilisé des idées analogues pour dire que "la vie devrait surgir de la même manière sur toute planète rocheuse, ensoleillée et humide". Pour lui, les endroits propices à son apparition sont les petits volcans sous-marins, là où les ingrédients et les conditions sont "réglés" juste comme il faut pour que des machines chimiques énergétiques se développent.
Les processus biochimiques des organismes vivants sont fortement structurés. Les scientifiques sont depuis longtemps perplexes devant le fait que de tels systèmes puissent venir spontanément à la vie, alors que la seconde loi de la thermodynamique indique que l'univers dans son ensemble produit un désordre croissant.
La réponse, grossièrement, est que des groupes locaux ordonnés se forment aux dépens d'une augmentation du désordre dans leur environnement. Horowitz et Smith pensent qu'un tel ordre apparaît parce que c'est le meilleur "paratonnerre" pour décharger l'énergie excédentaire.
Ainsi, disent-ils, en dépit de plusieurs extinctions massives tout au long des temps géologiques, chacune d'entre elle ayant pratiquement éliminé toute entité vivante, la vie elle-même n'a jamais été menacée de disparition. Ceci parce qu'une Terre avec la vie est toujours plus stable qu'une Terre sans. Les chercheurs appellent ce processus un "effondrement vers la vie", qui selon eux est aussi inévitable que l'apparition des flocons de neige dans un air froid et humide.
Source: Nature
Théorie: la vie sur Terre, un phénomène inévitable ?
L'apparition de la vie sur Terre semble avoir dû faire face à tant d'obstacles, le choix des bons ingrédients, par exemple, et leur arrangement en entités vivantes (tout en étant bombardés par les météorites), que les scientifiques ont souvent la sensation d'être obligé de la considérer comme quasiment miraculeuse. Mais désormais, deux chercheurs américains suggèrent au contraire qu'elle pourrait avoir été inéluctable.
Le biologiste Harold Morowitz de l'université de Fairfax en Virginie et le physicien Eric Smith de l'institut de Santa Fe au Nouveau Mexique prétendent que la vie a été la conséquence obligée de l'accumulation d'énergie par les processus géologiques de la Terre primordiale. La vie a surgi de cet environnement, selon eux, de la même manière que la foudre soulage l'accumulation des charges électriques dans les nuages sombres. En d'autres termes, disent-ils, l'environnement géologique "a contraint la vie à exister".
Ce point de vue implique non seulement que la vie devait émerger sur la Terre, mais que la même chose devrait se produire sur n'importe quelle planète similaire. L'objectif final de Smith et Morowitz est de décrire les premières étapes de l'origine de la vie en se basant sur les seules lois de la physique et de la chimie.
Un métabolisme inversé
Les chercheurs admettent qu'ils ne possèdent pas encore les outils théoriques pour consolider leurs arguments, ou pour montrer quelle forme cette "vie inévitable" devait prendre. Mais, selon eux, elle a probablement utilisé les mêmes processus chimiques qui dirigent actuellement notre propre métabolisme - mais à l'envers.
Une des sources d'énergies géologiques aurait été constituée par les éléments appelés les polyphosphates, produits des processus volcaniques. Ce sont les molécules "piles", semblables à celles qui génèrent l'énergie des cellules vivantes actuelles. Une autre source aurait été les molécules d'hydrogène, qui étaient probablement abondantes dans l'atmosphère primordiale, bien qu'elles en soient pratiquement absentes aujourd'hui. De l'hydrogène aurait été produit, par exemple, par des réactions entre l'eau de mer et du fer dissous. Des réactions génératrices d'énergie entre l'hydrogène et le gaz carbonique expulsé dans l'atmosphère par les volcans, ont pu produire des molécules organiques complexes, précurseurs des systèmes vivants.
Dans notre métabolisme, une série de réactions biochimiques appelées le cycle du citrate (ou de Krebs) décompose les composés organiques des aliments en gaz carbonique. Horowitz et Smith suggèrent que les réservoirs d'énergie de la jeune Terre pourraient avoir entraîné un cycle de Krebs inversé, qui aurait engendré les briques de la vie tout en soulageant la "pression énergétique" de l'environnement. Par la suite ces processus se seraient encapsulés dans les cellules, rendant les flux d'énergie plus efficaces.
Une chimie adéquate
Selon Michael Russell, spécialiste en recherche sur les origines de la vie au CalTech à Pasadena, l'idée des chercheurs est "édifiante et source d'inspiration". La vie, convient-il, est "un système chimique qui draine et dissipe l'énergie chimique".
Russell avait utilisé des idées analogues pour dire que "la vie devrait surgir de la même manière sur toute planète rocheuse, ensoleillée et humide". Pour lui, les endroits propices à son apparition sont les petits volcans sous-marins, là où les ingrédients et les conditions sont "réglés" juste comme il faut pour que des machines chimiques énergétiques se développent.
Les processus biochimiques des organismes vivants sont fortement structurés. Les scientifiques sont depuis longtemps perplexes devant le fait que de tels systèmes puissent venir spontanément à la vie, alors que la seconde loi de la thermodynamique indique que l'univers dans son ensemble produit un désordre croissant.
La réponse, grossièrement, est que des groupes locaux ordonnés se forment aux dépens d'une augmentation du désordre dans leur environnement. Horowitz et Smith pensent qu'un tel ordre apparaît parce que c'est le meilleur "paratonnerre" pour décharger l'énergie excédentaire.
Ainsi, disent-ils, en dépit de plusieurs extinctions massives tout au long des temps géologiques, chacune d'entre elle ayant pratiquement éliminé toute entité vivante, la vie elle-même n'a jamais été menacée de disparition. Ceci parce qu'une Terre avec la vie est toujours plus stable qu'une Terre sans. Les chercheurs appellent ce processus un "effondrement vers la vie", qui selon eux est aussi inévitable que l'apparition des flocons de neige dans un air froid et humide.
Source: Nature
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