Une équipe de chercheurs a recréé les conditions extrêmes du fond de la croûte terrestre ainsi que les premiers processus biochimiques qui ont permis de donner naissance aux toutes premières formes de vie sur Terre.

La vie a-t-elle débuté sous terre ? Des chercheurs de l’Université de Duisburg-Essen, en Allemagne, affirment avoir recréé les conditions extrêmes se trouvant au fond de la croûte terrestre, telle qu’elle existait il y a environ 3,8 milliards d’années, où ils soupçonnent que la vie a commencé.

Puis, dans ces conditions, ils disent avoir réussi à créer et à détruire 1500 vésicules (des structures biologiques en forme de bulle, similaire à la membrane d’une cellule) sur une période de deux semaines. Plus précisément, la vésicule est une bulle autogénérée, semblable à une bulle de savon, entourée d’une membrane. Dans le cadre de cette expérience, la vésicule était entourée d’un liquide selon la recette de la « soupe primitive » ; avec une température de 40 °C à 80 °C, ainsi qu’une pression accrue. Telles sont les conditions d’il y a environ 3,8 milliards d’années, et qui existent encore aujourd’hui profondément dans la croûte terrestre.

Les résultats des chercheurs seront publiés le mois prochain et pourraient bien apporter de nouveaux éléments permettant de mieux comprendre la manière dont la vie a commencé et s’est développée sur Terre. En effet, par le biais de cette configuration expérimentale, les chercheurs ont simulé des crevasses remplies d’eau dans les entrailles de la Terre, ainsi que des sources géothermiques : cela leur a permis de créer et de désintégrer un total de 1500 générations de vésicules, en deux semaines.

Tandis que les scientifiques continuaient à générer et à détruire des vésicules, leurs résultats leur ont permis de supposer que certaines générations de vésicules auraient pu mieux survivre aux pressions et aux conditions géochimiques auxquelles elles étaient soumises : c’est parce qu’ils ont « absorbé certaines biomolécules dans leurs membranes, qui leur ont alors donné un avantage », déclarent les chercheurs, en expliquant potentiellement comment les structures biologiques ont réussi à survivre. « Nous avons conclu que, de cette façon, les vésicules pouvaient compenser la pression destructrice. C’est comme une stratégie de survie, si vous voulez », a déclaré le chimiste de Duisburg-Essen, Christian Meyer. En effet, cela les a rendues plus stables, plus petites et, plus important encore, leur membrane est devenue légèrement plus perméable.

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Car même si une telle vésicule était détruite, la génération suivante pouvait reprendre la structure protéique et, de cette façon, elle aura adopté les propriétés de ses prédécesseurs (un processus similaire à l’héritage classique).

Abiogenèse

À présent, la question est donc de savoir comment ces minuscules éléments biomoléculaires formés à l’intérieur de la croûte terrestre ont pu conduire à une planète riche en formes de vies. Il faut savoir que l’abiogenèse est l’apparition de la vie à partir de matière inanimée : dans sa conception moderne, il s’agit de l’apparition de micro-organismes primitifs à partir de matière organique préexistante et d’origine abiotique (sans présence de vie).

Les scientifiques pensent que cela est dû à l’activité de la planète elle-même et sont certains d’avoir, au moins, ouvert la voie à une étape préliminaire de la vie : « Comme nous l’avons simulé en accéléré, il y a des milliards d’années, de telles vésicules pourraient être devenues suffisamment stables pour remonter à la surface lors des éruptions de geysers », a déclaré le géologue Ulrich Schreiber.

Au fil du temps, d’autres fonctions pourraient avoir été ajoutées jusqu’à la formation de la première cellule. « Nous soupçonnons que ce type d’évolution moléculaire en profondeur a eu lieu parallèlement à d’autres mécanismes ou s’est déplacé temporellement », a résumé Mayer.

Source : The First Cell (le livre des chercheurs qui sera publié en juillet 2020)

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