16. L'ORIGINE DE LA VIE.L ' APPARITION DES DIFFÉRENTS TYPES CELLULAIRES 477
© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.
La dernière question est de savoir quelle quantité de matière organique dissoute a pu s’accumuler par cette voie sur la Terre primitive ; les avis
divergent beaucoup à ce sujet, allant d’une solution très diluée jusqu’à des concentrations considérables. La notion de soupe primitive, proposée par
Oparine, et définie comme un riche mélange de
molécules organiques au sein duquel serait apparue la vie, est tombée en désuétude.
2.1.2. O RIGINE EXTRATERRESTRE
Une seconde source de composés organiques
abiotiques est fournie par la chimie interstellaire. Il
se forme actuellement, de façon spontanée au sein
des nébuleuses, une grande quantité de molécules
parfois complexes. Les développements de la
radio-astronomie ont permis de détecter plus de
50 espèces moléculaires contenant, parfois réunis,
les atomes de C, H, O, et N, typiques de la matière
vivante. Parmi celles-ci, on trouve : l’acide cyanhydrique, la formamide, le formaldéhyde, l’acétaldéhyde, l’alcool méthylique, dont on a vu
l’importance comme précurseurs dans la chimie
prébiotique. De même, l’analyse des comètes (dont
la célèbre comète de Halley, étudiée par cinq
sondes spatiales en 1986), montre qu’elles sont
elles-mêmes riches en matière organique et qu’elles
constituent des réacteurs chimiques très efficaces.
La Terre est en permanence bombardée par des
objets de taille variée, provenant de l’espace interplanétaire ou interstellaire. Parmi les plus gros
objets atteignant le sol, on connaît depuis longtemps une catégorie de météorites d’un type particulier, nommées météorites carbonées ou
chondrites. Elles contiennent une proportion
importante de matière organique (jusqu’à 4%
de C) ; les molécules identifiées sont des hydrocarbures non biologiques, mais aussi des acides aminés L et D, des acides organiques classiques et des
bases azotées. De façon étonnante, ces molécules
sont identiques à celles obtenues dans les expériences de M ILLER. On sait aussi, depuis quelques
années, que la Terre reçoit continuellement des
micrométéorites (50-100 µ m de diamètre) riches en
matière organique, que l’on peut collecter en abondance dans les glaces de l’Antarctique (où les
sources de contamination organique sont réduites) ;
il tomberait ainsi 100 tonnes de cette matière extraterrestre par jour sur notre planète ! Certains
auteurs estiment à environ 10
5
milliards de tonnes
la masse totale de carbone apportée par cette voie
pendant les 300 millions d’années où la Terre primitive a été abondamment bombardée (peut-être
1000 fois plus intensément qu’à l’heure actuelle).
Une hypothèse, très en vogue actuellement, est
celle de l’ensemencement de la Terre par des molécules organiques très diverses d’origine exogène,
dont la quantité aurait largement suffi pour alimenter la chimie prébiotique terrestre. Quel que
soit le scénario, l’ensemble de ces données confirme
que des molécules simples et stables sont le résultat d’une évolution chimique qui peut se dérouler
en tout endroit de l’Univers, dès que des conditions appropriées sont réunies. Il existe donc des
mécanismes universels, qui ne sont pas forcément
ceux mis en œuvre dans les laboratoires, mais qui
ont pu présider à la réalisation des synthèses abiotiques sur la Terre primitive.
Figure 16.1
Dispositif expérimental utilisé par S. M ILLER
pour réaliser des synthèses prébiotiques
Il s’agit d’une enceinte à circulation continue, contenant
de l’eau à 80 °C (simulant l’océan primitif) et un système
de condensation des vapeurs (simulant les pluies) ; le
mélange gazeux réducteur contenu dans le dispositif est
censé représenter l’atmosphère terrestre primitive. Un
arc électrique constitue la source d’énergie permettant
d’activer les molécules des gaz.
électrodes
vers la pompe
à vide
arc
électrique
gaz : CH 4 ,
NH 3 , H 2
circuit
réfrigérant
robinet
de prélèvement
d'échantillons
eau
bouillante
injection
des gaz
© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.
La dernière question est de savoir quelle quantité de matière organique dissoute a pu s’accumuler par cette voie sur la Terre primitive ; les avis
divergent beaucoup à ce sujet, allant d’une solution très diluée jusqu’à des concentrations considérables. La notion de soupe primitive, proposée par
Oparine, et définie comme un riche mélange de
molécules organiques au sein duquel serait apparue la vie, est tombée en désuétude.
2.1.2. O RIGINE EXTRATERRESTRE
Une seconde source de composés organiques
abiotiques est fournie par la chimie interstellaire. Il
se forme actuellement, de façon spontanée au sein
des nébuleuses, une grande quantité de molécules
parfois complexes. Les développements de la
radio-astronomie ont permis de détecter plus de
50 espèces moléculaires contenant, parfois réunis,
les atomes de C, H, O, et N, typiques de la matière
vivante. Parmi celles-ci, on trouve : l’acide cyanhydrique, la formamide, le formaldéhyde, l’acétaldéhyde, l’alcool méthylique, dont on a vu
l’importance comme précurseurs dans la chimie
prébiotique. De même, l’analyse des comètes (dont
la célèbre comète de Halley, étudiée par cinq
sondes spatiales en 1986), montre qu’elles sont
elles-mêmes riches en matière organique et qu’elles
constituent des réacteurs chimiques très efficaces.
La Terre est en permanence bombardée par des
objets de taille variée, provenant de l’espace interplanétaire ou interstellaire. Parmi les plus gros
objets atteignant le sol, on connaît depuis longtemps une catégorie de météorites d’un type particulier, nommées météorites carbonées ou
chondrites. Elles contiennent une proportion
importante de matière organique (jusqu’à 4%
de C) ; les molécules identifiées sont des hydrocarbures non biologiques, mais aussi des acides aminés L et D, des acides organiques classiques et des
bases azotées. De façon étonnante, ces molécules
sont identiques à celles obtenues dans les expériences de M ILLER. On sait aussi, depuis quelques
années, que la Terre reçoit continuellement des
micrométéorites (50-100 µ m de diamètre) riches en
matière organique, que l’on peut collecter en abondance dans les glaces de l’Antarctique (où les
sources de contamination organique sont réduites) ;
il tomberait ainsi 100 tonnes de cette matière extraterrestre par jour sur notre planète ! Certains
auteurs estiment à environ 10
5
milliards de tonnes
la masse totale de carbone apportée par cette voie
pendant les 300 millions d’années où la Terre primitive a été abondamment bombardée (peut-être
1000 fois plus intensément qu’à l’heure actuelle).
Une hypothèse, très en vogue actuellement, est
celle de l’ensemencement de la Terre par des molécules organiques très diverses d’origine exogène,
dont la quantité aurait largement suffi pour alimenter la chimie prébiotique terrestre. Quel que
soit le scénario, l’ensemble de ces données confirme
que des molécules simples et stables sont le résultat d’une évolution chimique qui peut se dérouler
en tout endroit de l’Univers, dès que des conditions appropriées sont réunies. Il existe donc des
mécanismes universels, qui ne sont pas forcément
ceux mis en œuvre dans les laboratoires, mais qui
ont pu présider à la réalisation des synthèses abiotiques sur la Terre primitive.
Figure 16.1
Dispositif expérimental utilisé par S. M ILLER
pour réaliser des synthèses prébiotiques
Il s’agit d’une enceinte à circulation continue, contenant
de l’eau à 80 °C (simulant l’océan primitif) et un système
de condensation des vapeurs (simulant les pluies) ; le
mélange gazeux réducteur contenu dans le dispositif est
censé représenter l’atmosphère terrestre primitive. Un
arc électrique constitue la source d’énergie permettant
d’activer les molécules des gaz.
électrodes
vers la pompe
à vide
arc
électrique
gaz : CH 4 ,
NH 3 , H 2
circuit
réfrigérant
robinet
de prélèvement
d'échantillons
eau
bouillante
injection
des gaz