Origine de la vie sur Terre

Pour les chimistes, le passage de la matière à la vie se fit dans l'eau avec des automatesautomates chimiques capables d'autoreproduction (faire plus de soi-même par soi-même) et d'évolution. Les molécules organiques et l'eau sont les clés de l'origine de la vie.

Quelle est l'origine de la vie sur Terre ? © WenPhotos, DP

Par analogieanalogie avec le monde vivant contemporain, on considère généralement que les automates utilisaient déjà des molécules organiques, c'est-à-dire des molécules constituées essentiellement de carbone, d'hydrogène, d'oxygène et d'azoteazote, ou CHON, précurseurs des molécules biologiques contemporaines.

L'origine de la vie, schématisée, par autoreproduction. © DR

L'eau et la vie

Il semble bien que la Terre était déjà couverte d'océans peu de temps après sa formation, il y a plus de 4 milliards d'années, comme l'indiquent les rapports isotopiques de l'oxygène mesurés dans un zirconzircon (cristal de silicatesilicate de zirconiumzirconium contenant des traces d'uraniumuranium et de thoriumthorium qui ont permis de le dater) vieux de 4,4 milliards d'années retrouvé dans des sédimentssédiments d'Australie occidentale (Wilde et al., 2001).

Cristaux de zircon vieux de 4,4 milliards d'années, façonnés par l'eau. © DR

L'eau participa vraisemblablement aux mécanismes fondateurs de la vie primitive en assurant la diffusiondiffusion des molécules organiques et en échangeant des liaisons hydrogèneliaisons hydrogène avec ces dernières (Brack, 2001).

L'eau est un bon solvant grâce aux liaisons hydrogène. © DR

Comme ces automates apparurent probablement entre 4,2 et 3,8 milliards d'années pendant la phase de bombardement intense de la Terre (entre 4,1 et 3,8 milliards d'années), ils devaient être suffisamment robustes et simples pour survivre à ces cataclysmes et éventuellement redémarrer plusieurs fois. Si tel est le cas, de tels automates devraient pouvoir être reproduits en tube à essaistube à essais.

Plus d'informations sur l'origine de la vie sur Terre dans les pages suivantes de ce dossier ; lire aussi : Comment la vie est-elle apparue sur Terre ?

Histoire : la vie extraterrestre, d'Épicure à Jacques Monod

La découverte d'une vie extraterrestre sur un corps céleste présentant un environnement voisin de celui de la Terre prouverait la relative simplicité de l'émergenceémergence de la vie et conforterait les chimistes dans leur entreprise.

L'idée d'une vie au-delà de la Terre est ancrée dans l'imaginaire humain depuis l'Antiquité. Épicure (300 av. J.-C.) écrivait déjà à HérodoteHérodote : « Les mondes sont en nombre infini... On ne saurait démontrer que dans tel monde des germesgermes tels que d'eux se forment les animaux, les plantes et tout le reste de ce qu'on voit, pourraient n'être pas contenus ». Plus récemment, cette idée n'a cessé d'alimenter une vaste littérature de science-fiction.

Dans le même temps, les progrès spectaculaires de la biologie moléculairebiologie moléculaire permettaient de mettre en évidence l'extraordinaire complexité de la vie cellulaire et de ses mécanismes de régulation. Se développa alors l'idée qu'une telle complexité ne pouvait être, à l'origine, que le résultat d'un concours de circonstances tout à fait exceptionnel. Antoine de Saint-ExupéryAntoine de Saint-Exupéry (de Saint-Exupéry, 1959) écrivait : « D'une lavelave en fusionfusion, d'une pâte d'étoileétoile, d'une cellule vivante germée par miracle nous sommes issus, et, peu à peu, nous nous sommes élevés jusqu'à écrire des cantates et à peser des voies lactéesvoies lactées ».

L'idée d'un acte isolé fondateur de la vie a été largement diffusée par Jacques MonodJacques Monod (Monod, 1970) : « La vie est apparue sur la Terre : quel était avant l'évènement la probabilité qu'il en fut ainsi ? L'hypothèse n'est pas exclue, au contraire, par la structure actuelle de la biosphèrebiosphère, que l'évènement décisif ne se soit produit qu'une seule fois. Ce qui signifierait que sa probabilité a priori était quasi nulle ». Ce point de vue, qui soutient que le système d'origine est déjà trop complexe pour qu'il se reproduise une deuxième fois, n'est pas partagé par les chimistes. Ces derniers prônent la simplicité, donc le caractère répétitif de la vie.