L'origine de la vie

De Ebior

La science ne peut pas aujourd'hui expliquer l'origine de la vie sur terre. Le pourra-t-elle un jour ? Ce n'est pas impossible (et il faut lui laisser toute la liberté nécessaire pour essayer d'y arriver), mais c'est peu probable, si l'on se base sur les connaissances actuelles. Que sait-on de la chronologie des événements conduisant à l'apparition de la vie ?

1) Si la terre se forme il y a un peu plus de 4,5 milliards d'années (m/a), la première forme de vie, conforme au premier degré de vie (donc capable de s'alimenter et de s'autorépliquer) apparaît un m/a après. Certains atomes de base présents sur la terre en formation (Hydrogène, Azote, Carbone) forment des molécules "organogènes" comme le méthane, l'ammoniac, le monoxyde et le dioxyde de carbone, ainsi que l'eau et l'oxygène, pour former ensuite des acides cyanhydriques (HCN) et du formaldéhyde (HCHE) ainsi que des molécules plus complexes comme les "briques du vivant" que sont les cinq bases azotées A, G, T, C, U (adénine, cytosine, guanine, thymine, cette dernière remplacée dans l'ARN par l'uracile), et enfin les vingt acides aminés. Celles-ci peuvent d'ailleurs provenir aussi des météorites qui se sont fracassées sur la terre en grand nombre au moment de sa formation (comme le montre par exemple la météorite de Murchinson, qui date d'il y a 4,5 m/a et qui possède des acides aminés). Certaines de ces "briques du vivant" peuvent aujourd'hui être réalisées en laboratoire, mais on est encore loin de la vie au sens des macromolécules que sont les acides nucléiques ARN et ADN. Celles-ci constitutent le génotype (le stockage de l'information génétique, identique dans chaque cellule) et le phénotype (la capacité d'exprimer cette information en fonction de la cellule où elle se trouve) d'un organisme. Il y a une marge immense entre les briques du vivant d'une part et l'ADN constitué d'autre part (ou même le plus simple des ARN), si bien que l'intervention directe de l'être premier, se servant des objets matériels disponibles à cette époque, paraît la seule explication possible, à plus ample informé.

2) Pendant deux m/a, il n'y a pratiquement que des bactéries élémentaires, procaryotes, pré-cellulaires, où le matériel génétique est dispersé dans l'organisme en question (c'est-à-dire qu'il n'y a pas de noyau cellulaire). On distingue dans ce groupe les archéobactéries qui vivent dans des conditions extrêmes de pression (au fond des océans par exemple, dans les "les fumeurs noirs") et les autres, comme les cyanobactéries (les "algues vert bleu"). Les stromatolites, concrétion calcaire, sont une niche de l'apparition possible de ce dernier type de vie, il y a 3,5 m/a. Ces observations permettent de se représenter, à l'origine de la vie, un monde ARN, c'est-à-dire fait d'organismes comparables aux virus (qui n'ont pas d'ADN; pour survivre, ils se développent normalement en "pillant" l'ADN d'une autre cellule), ayant la propriété de s'autorépliquer, ce qui semble aujourd'hui attesté par l'expérience.

3) Le passage des procaryotes aux organismes monocellulaires eucaryotes, qui se répandent il y a 1,6 m/a(1) avec noyau et autres compartiments cellulaires (mitochondries, flagelles, etc.), est un nouveau saut dans l'organisation de la vie, mais il semble moins compliqué de l'imaginer sans intervention extérieure que l'apparition des procaryotes eux-mêmes. C'est seulement un m/a après, avec l'explosion de vie qui caractérise l'époque du Cambrien, que les organismes multicellulaires se répandent.(1)

Note

(1) Mais ils sont déjà attestés antérieurement.

Remarques

- Au lieu du mode descendant (top down) qu'on vient de suivre, il y a une autre façon d'essayer de répondre à la question de l'origine de la vie, c'est en adoptant un point de vue ascendant (bottom up), comme le fait par exemple le célèbre Craig Venter: à partir d'une cellule vivante élémentaire, on retire tout le matériel génétique qui n'est pas indispensable pour voir ce qui est encore capable de vivre. C'est ainsi qu'il espère créer un mycoplasma laboratorium, composé de 265 gênes (donc de séquences déterminées composant une molécule d'ADN; il y en a en moyenne 20000 dans un organisme supérieur comme les animaux développés).
- Si on compare le génotype à un livre, le phénotype en serait une des phrases, composées toujours avec un assemblage de quatre lettres (A, C, G, T). Un gène peut avoir de 500 lettres à plusieurs centaines de milliers. La bactérie la plus élémentaire se compose déjà de plusieurs centaines de gènes. Les gènes sont généralement contenus dans les chromosomes, eux-mêmes contenus dans le noyau de la cellule.