3.1 Comment définir la vie?
51
© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.
3.1.3 Comment la vie est-elle apparue sur Terre?
Depuis que Pasteur a démontré que la génération spontanée n’existait
pas, le mystère de l’origine de la vie s’est transformé en énigme:
comment a-t-elle commencé? Comment sont apparues les réactions
complexes et nombreuses qui caractérisent la vie? Malgré les progrès
de la science le passage du minéral au vivant reste encore une grande
inconnue. On s’interroge toujours sur les circonstances de l’apparition
de la vie sur la Terre.
Les paléontologues ne disposent pas de fossiles datant des origines.
Le système solaire s’est formé il y a quelque 4,6 milliards d’années mais
les traces supposées des premières cellules vivantes ont été trouvées
dans des roches de 3,45 milliards d’années. Et il y a peu de chances
d’en trouver de plus anciennes.
Pour les biochimistes, une hypothèse vraisemblable est de considérer
que la vie s’est installée à partir de réactions chimiques, qui ont permis
de fabriquer des structures chimiques (des automates chimiques) capables d’assembler d’autres molécules pour générer des structures à leur
image, par autoreproduction. Par suite d’erreurs de montage, des automates plus aptes à se reproduire auraient été sélectionnés. Reste à
comprendre comment ils ont pu s’organiser en êtres vivants.
a) Première étape: la synthèse des acides aminés
et des bases azotées
Diverses expériences ont confirmé la possibilité de synthétiser des
constituants organiques à partir des composants supposés exister dans
l’atmosphère primitive. Les chimistes ont en effet synthétisé, au laboratoire, différentes familles de molécules qui ont pu être à l’origine des
premiers êtres vivants: des acides nucléiques tels que les ARN, des
protéines qui orchestrent les réactions chimiques, et des phospholipides
qui assurent la cohésion des édifices cellulaires dans l’eau. Ainsi, dès
1983, l’américain Stanley Miller a recréé dans un réacteur chimique
une atmosphère primitive théorique d’H 2 , CH 4 , NH 3 , sous laquelle il a
fait bouillir de l’eau. Il y a fait passer des décharges électriques. Au
bout de plusieurs mois de fonctionnement, des réactions entre tous les
composés avaient produit de nombreuses molécules organiques, dont
des acides aminés que l’on retrouvait en solution dans l’eau. Ces expériences ont permis de proposer une première théorie cohérente de
l’origine de la vie: des molécules prébiotiques (acides aminés) étaient
synthétisées dans l’atmosphère primitive de la Terre, tombaient dans la
mer (que certains appelaient alors soupe primitive), étaient absorbées
51
© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.
3.1.3 Comment la vie est-elle apparue sur Terre?
Depuis que Pasteur a démontré que la génération spontanée n’existait
pas, le mystère de l’origine de la vie s’est transformé en énigme:
comment a-t-elle commencé? Comment sont apparues les réactions
complexes et nombreuses qui caractérisent la vie? Malgré les progrès
de la science le passage du minéral au vivant reste encore une grande
inconnue. On s’interroge toujours sur les circonstances de l’apparition
de la vie sur la Terre.
Les paléontologues ne disposent pas de fossiles datant des origines.
Le système solaire s’est formé il y a quelque 4,6 milliards d’années mais
les traces supposées des premières cellules vivantes ont été trouvées
dans des roches de 3,45 milliards d’années. Et il y a peu de chances
d’en trouver de plus anciennes.
Pour les biochimistes, une hypothèse vraisemblable est de considérer
que la vie s’est installée à partir de réactions chimiques, qui ont permis
de fabriquer des structures chimiques (des automates chimiques) capables d’assembler d’autres molécules pour générer des structures à leur
image, par autoreproduction. Par suite d’erreurs de montage, des automates plus aptes à se reproduire auraient été sélectionnés. Reste à
comprendre comment ils ont pu s’organiser en êtres vivants.
a) Première étape: la synthèse des acides aminés
et des bases azotées
Diverses expériences ont confirmé la possibilité de synthétiser des
constituants organiques à partir des composants supposés exister dans
l’atmosphère primitive. Les chimistes ont en effet synthétisé, au laboratoire, différentes familles de molécules qui ont pu être à l’origine des
premiers êtres vivants: des acides nucléiques tels que les ARN, des
protéines qui orchestrent les réactions chimiques, et des phospholipides
qui assurent la cohésion des édifices cellulaires dans l’eau. Ainsi, dès
1983, l’américain Stanley Miller a recréé dans un réacteur chimique
une atmosphère primitive théorique d’H 2 , CH 4 , NH 3 , sous laquelle il a
fait bouillir de l’eau. Il y a fait passer des décharges électriques. Au
bout de plusieurs mois de fonctionnement, des réactions entre tous les
composés avaient produit de nombreuses molécules organiques, dont
des acides aminés que l’on retrouvait en solution dans l’eau. Ces expériences ont permis de proposer une première théorie cohérente de
l’origine de la vie: des molécules prébiotiques (acides aminés) étaient
synthétisées dans l’atmosphère primitive de la Terre, tombaient dans la
mer (que certains appelaient alors soupe primitive), étaient absorbées