Comment la vie est apparu sur Terre ? D’où vient la vie ? deux questions qui passionnent des générations de scientifiques et cela depuis des temps très anciens. Outres les différentes cosmogonies des différentes religions qui ont toutes leurs mythes des origines. Depuis l’antiquité, les scientifiques essayent de répondre à cette question passionnante.
La génération spontanée, la première théorie qui tente de répondre à comment la vie est apparu sur Terre
Dès l’antiquité, Aristote a théorisé l’apparition de la vie par ce que l’on appel la génération spontanée. Cette théorie explique que la nature peut s’organiser, et peut créer d’elle même des formes de vies. Cette théorie, qui avait été synthétisée par Aristote, était aussi soutenue par Descartes. Tout d’abord, la théorie été invalidée expérimentalement par Francesco Redi, en 1668. Enfin, par le naturaliste Lazzaro Spallanzani en 1765. Elle a aussi été réfutée par Pasteur à l’aide de son expérience dite des ballons à col de cygne.
Comment est apparu le vie sur terre ? La panspermie, la vie qui vient des étoiles
Outre la théorie de la génération spontanée, il y a aussi la théorie de la panspermie. La théorie de la panspermie, explique comment les briques élémentaires du vivant ont été apportés sur terre. Tout ça grâce aux différents astéroïdes et comètes écrasés sur Terre. Par exemple durant le Grand Bombardement Tardif.
Les débuts de la théorie de la panspermie
La première mention de cette théorie, apparais au 5eme siècle avant JC. Elle est mentionnée dans les écrits d’Anaxagore. Mais cette théorie est contredite par les hypothèses d’Aristote et tombe dans l’oubli.
C’est avec le chimiste suédois Jöns Jacob Berzelius, que le terme réapparais en 1834. Ensuite, en 1865 avec les travaux du botaniste prussien Hermann E. Richter. En 1871 avec ceux du physicien britannique Lord Kelvin. Enfin, avec les travaux du scientifique prussien Hermann von Helmholtz en 1879.
C’est en 1903, qu’une première description théorique de la panspermie est formulée, avec les travaux du chimiste suédois Svante August Arrhenius.
Les hypothèses de la panspermie ont été reprises par Donald Barber en 1963. Ensuite, elle est mentionnée par Francis Crick et Leslie Orgel dans les années 1970 (panspermie dirigée).
En 1974, l’astronome Fred Hoyle, est un grand défenseur de la panspermie qu’il relie à sa théorie de l’état stationnaire de l’Univers avec son élève Chandra Wickramasinghe. Ils relancent le débat et déclarent que certaines maladies sur Terre seraient d’origine extraterrestre, ce qu’ils nomment la pathospermie.
Entre 2008 et 2015, au cours d’une série d’expériences en astrobiologie, une large variétés de biomolécules et de micro-organismes ont été exposés, pendant un an et demi, au vide de l’espace et aux radiations solaires à l’extérieur de Station spatiale internationale. Certains organismes ont survécu très longtemps dans ces conditions difficiles.
Les mécanismes de la panspermie
La panspermie n’est pas une hypothèse unique, plusieurs variantes ont vus le jour au fil du temps
En premier lieu, il y a la lithopanspermie, c’est a dire l’échange de matière organiques et de briques élémentaires du vivant,voir même de bactéries. Essentiellement par l’intermédiaire des astéroïdes et autres comètes. Bien qu’il n’y ait à l’heure actuelle aucune preuve de lithopanspermie dans le système solaire, différentes avancées technologiques ont permis de tester les différentes phases d’un tel transfert. Par exemple l’éjection planétaire, la survie pendant le transfert et la rentrée atmosphérique. En outre, on constate que certains organismes vivants présentent un niveau de résistance hors du commun. Considérons, par exemple le cas des tardigrades, que l’on a exposé au vide spatial lors d’expériences dans la Station Spatiale, on a remarqué que certains spécimens résistaient aux différentes condition de l’espace (vide, radiations etc…).
Il y a plusieurs cas de figures possible. Soit des bactéries étaient présentes dans les roches de ces astéroïdes et ont survécus à la rentrées atmosphérique de ceux-ci. Soit ces astéroïdes ne contenaient pas de bactéries, mais seulement des éléments organiques, des acides aminés et autres briques élémentaires du vivant. Que ceux-ci en rencontrant un milieu propice, ont pu créer les premières formes de vie sur Terre. Ainsi, Les plus récentes découvertes, situent l’apparition de la vie sur terre aux alentours de -3,5 milliards d’années.
Il y a aussi la transpermie, qui est le transfert d’organismes vivants uniquement entre planètes voisines, comme par exemple entre Mars et la Terre.
La panspermie pourrait nous empêcher de savoir comment la vie est apparu
Le seul bémol de la théorie de la panspermie, c’est que s’il est avérée que la vie sur Terre vient bien de l’espace, il sera très difficile voir impossible de répondre à une autre question passionnante. Et qui est comment la vie est apparu ? En effet, si la vie a été apportée sur Terre par l’intermédiaire de ces astéroïdes hypothétiques, il n’est pas impossible que l’apparition de la vie elle même est peut êtres apparu de l’autre coté de la galaxie.
La théorie de la soupe primitive
Une autre théorie, suggère que la vie n’a pas été apportée par les différents astéroïdes et autres comètes. Cette théorie, c’est l’abiogenèse. Cette théorie explique que la vie est apparu sur Terre à partir de matière inanimée. Elle serait apparu à partir de matière organique préexistante et d’origine abiotique. Ces éléments était alors présents dans l’océan primitif de la Terre.
Cette théorie, explique que la vie est apparu à partir de ce qu’ont appelle la soupe primitive, qui était riche en matière organique. Cette soupe primitive, serait issue de l’atmosphère primitive de la Terre. En effet, de petites molécules organiques, telle que l’acide cyanhydrique (HCN) et le formaldéhyde (HCHO) se seraient formées dans l’atmosphère primitive, puis dissoutes dans les océans. Cette théorie a été proposée par Oparin (1924) et Haldane (1929) qui considéraient alors l’atmosphère constituée de H2 (dihydrogène), CH4 (méthane), CO2 (dioxyde de carbone), CO (monoxyde de carbone), NH3 (ammoniac), N2 (diazote) et H2O (vapeur d’eau).
Les premières expériences
En 1953, une expérience en laboratoire à été faite pour vérifier les hypothèses de l’apparition de la vie sur Terre dans la soupe primordiale. Cette expérience a été réalisée par deux biologistes américains. Les biologistes américains Stanley Miller et Harold Clayton Urey. Les résultats ont été encouragent. Les résultats montrent qu’en reconstituant cette fameuse soupe primordiale en laboratoire, on peut réaliser une simulation d’un morceau de Terre comprenant éclairs, eau et constituants divers. Il en résulte, qu’à la fin de l’expérience, quelques acides aminés, éléments majeurs permettant la constitution des plus petites unités pouvant manifester les propriétés du vivant.
En 2019, une autre expérience de ce type est réalisée. Une équipe a réussi à synthétiser les quatre bases de l’acide ribonucléique (ARN), dans des conditions similaires à celles de la Terre d’il y a 4 milliards d’années.
A l’heure où j’écris ces lignes, l’hypothèse principale de l’origine de la vie terrestre est qu’elle serait apparue sur Terre, mais les recherches et les découvertes ce poursuivent.
Plus d’info sur le sujet
https://lejournal.cnrs.fr/infographies/les-origines-de-la-vie