18/03/2008 -Des acides aminés à profusion à l'aube de l'histoire de la Terre.

Des acides aminés à profusion à l'aube de l'histoire de la Terre



Par Laurent Sacco,SOURCE: Futura-Sciences

Des chercheurs de l’Institution Carnegie viennent de faire une découverte surprenante. Selon des analyses effectuées dans des météorites, le système solaire était probablement bien plus riche en matières organiques complexes qu’on ne le pensait. La théorie de la soupe primitive s’en trouve renforcée.

Une des hypothèses les plus communément admises pour expliquer l’apparition de la vie est celle proposée par Oparine en 1924 et Haldane en1929. Un premier stade d’évolution chimique aurait engendré la matière prébiotique dans un milieu riche en matières organiques et dépourvu d’oxygène libre. A partir de 1952, cette idée d'une soupe primordiale a été testée en laboratoire par Urey et Miller. Ces expériences étaient conduites sur un mélange de gaz censé reproduire l’atmosphère primitive réductrice de la Terre juste au début de l’archéen et inspiré de la composition chimique des atmosphères de Jupiter et de Saturne. On y incorporait sept molécules, de l'hydrogène (H2), du méthane (CH4), du gaz carbonique (CO2), du monoxyde de carbone (CO), de l'ammoniac (NH3), de l'azote (N2) et de l'eau (H2O). Cette atmosphère reconstituée était alors soumise à des décharges électriques et à un rayonnement ultraviolet intense.

Comme les chercheurs s’y attendaient, de petites molécules organiques se sont formées, notamment de l’acide cyanhydrique (HCN) et du formaldéhyde (HCHO). On pensait alors que la même chose s’était produite dans l’atmosphère primitive et que ces molécules s’étaient ensuite dissoutes dans les océans. Mieux, comme de multiples expériences du même genre allaient le démontrer, on peut obtenir par ce moyen la synthèse d'aldéhydes, d'acides carboxyliques et d’une dizaine des vingt acides aminés formant les protéines actuelles, sans compter une centaine d’acides aminés absents dans notre biosphère.

L’ensemble aurait formé la fameuse soupe chaude primitive dans laquelle les membranes cellulaires, de l’ADN ou plus probablement de l’ARN, auraient naturellement émergé pour former les premiers organismes vivants.

 

Bombardement organique

Aujourd’hui, on ne pense plus que l’atmosphère de la Terre était celle que Miller et ses collègues ont prise comme hypothèse de travail, mais l’idée d’une soupe chaude primitive persiste. Les progrès de la radioastronomie aidant, on a fini par détecter des molécules organiques complexes dans les nuages interstellaires moléculaires denses et froids, où elles sont le produit d’une chimie complexe dans la gangue de glace entourant les poussières cosmiques.

Même si l’on retient l’idée que la vie est née dans les océans à partir d’une évolution chimique prébiotique, on pense que la plupart des molécules organiques complexes seraient arrivées sur Terre sur les météorites et les comètes lors d'une longue phase de bombardement.


Un exemple de chondrite CR. Le cube de bois mesure un centimètre de côté. © The Meteorite Market

Conel Alexander et Marilyn Fogel, membres, respectivement, du Département du magnétisme terrestre et du Laboratoire de géophysique de l’Institution Carnegie, ont étudié des météorites trouvées en Antarctique en 1992 et 1995. Il s’agit de chondrites carbonées particulières dites chondrite CR, formées d'agglomérats de chondres primitifs liés par du carbone presque pur.

Avec Zita Martins de l'Imperial College de Londres, et deux collègues, ils ont montré que deux d’entre elles possédaient une quantité record d’acides aminés. Dans ces deux météorites, les teneurs atteignent et 249 ppm (parties par million), contre une moyenne de 15 ppm dans les autres météorites carbonées.

 

Une soupe riche

Cette découverte d'une concentration dix fois supérieure dans ces chondrites carbonées, plutôt rares, laisse fortement soupçonner que de la matière organique complexe était très abondante dans le flux de météorites tombant sur la Terre primitive au début de l’archéen.

On pourrait objecter que ces météorites (faisant partie d’une des plus importante collection au monde, celle du Johnson Space Center de la Nasa à Houston, au Texas) ont peut-être subi une contamination par contact avec l’environnement terrestre. Il n’en est rien. La preuve en est donnée par le rapport des abondances des isotopes du carbone, la matière organique terrestre présentant une valeur constante qui lui est spécifique. Les chercheurs de l’institution Carnegie ne l’ont pas retrouvée dans les météorites et on peut donc être sûr que les acides aminés découverts ne sont pas d’origine terrestre.

La chondrite CR de Taffassasset. Crédit : Géoforum

La chondrite CR de Taffassasset. Crédit : Géoforum

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