Comment la vie est-elle née ? La réponse à cette question va au cœur même de notre existence sur la planète Terre.
La vie a-t-elle simplement surgi de réactions chimiques entre des composés organiques dans une soupe primordiale laissée après que la Terre se soit agglomérée à partir de décombres spatiaux ? Si oui, d’où viennent les composés organiques ?
Certains des soi-disant «éléments constitutifs de la vie» peuvent avoir été étonnamment courants au début du système solaire.
Une équipe de scientifiques japonais et américains dirigée par Yasuhiro Oba a analysé des échantillons prélevés sur l’astéroïde Ryugu en 2018 par la mission Hayabusa2 et a trouvé l’uracile, l’une des cinq bases clés des molécules d’ARN et d’ADN essentielles à la vie telle que nous la connaissons. . Leur étude a été publié le 21 mars dans Communication Nature.
Blocs de construction
Au niveau le plus élémentaire, le développement de la vie consiste à combiner des molécules organiques simples en composés de plus en plus complexes qui peuvent participer à la myriade de réactions associées à un organisme vivant.
On pense que les acides aminés simples agissent comme éléments de base dans la construction de ces molécules plus complexes. Mais ce n’est pas qu’un simple exercice de combinaison aléatoire.
Le plus grand « morceau » du génome humain, le chromosome 1, est composé de 249 millions de paires de bases (les barreaux de l’échelle torsadée de la molécule d’ADN). Chaque paire de bases est composée de deux bases : soit la guanine et la cytosine, soit l’adénine et la thymine.
Construire à partir de simples produits chimiques de paires de bases en un brin complet d’ADN est une entreprise colossale. Un brin d’ADN a également une structure complexe, qui varie d’un individu à l’autre. La vie sur Terre utilise la structure de l’ADN pour mémoriser la construction de la forme de vie impliquée.
Parallèlement à l’ADN, la vie utilise une molécule appelée ARN pour fabriquer des protéines et faire d’autres petits boulots à l’intérieur des cellules. L’ARN est également constitué d’une longue chaîne de bases : la guanine, la cytosine et l’adénine (comme l’ADN), mais au lieu de la thymine, il contient de l’uracile, ce qui est apparu dans l’échantillon de Ryugu.
Ryugu
Ryugu est ce qu’on appelle un astéroïde de type C ou carboné. Ce sont les types les plus courants de la ceinture d’astéroïdes, représentant environ 75% des astéroïdes que nous pouvons voir.
La mission Hayabusa2 a établi que les astéroïdes de type C comme Ryugu sont à l’origine d’une sorte de météorite rare parfois trouvée sur Terre, appelée chondrite carbonée.
L’uracile et d’autres molécules organiques ont déjà été trouvées dans ces météorites, mais il n’y a aucun moyen d’exclure la possibilité que certaines de ces molécules aient une origine terrestre. Les échantillons de météorites auraient pu être contaminés ici sur Terre, ou leur chimie aurait pu être modifiée par le chauffage lors de leur chute dans l’atmosphère.
Cependant, étant donné que l’échantillon de Ryugu a été prélevé à la surface d’un astéroïde et ramené dans un récipient hermétiquement fermé, les scientifiques sont convaincus qu’il est exempt de contamination ou de tout effet de son arrivée sur Terre.
De plus, la présence de ces acides aminés sur Ryugu montre que même sur des surfaces d’astéroïdes, exposées au vent solaire, aux micrométéorites et aux rayons cosmiques, les molécules organiques peuvent survivre au transport à travers le système solaire.
Une grande variété de composés organiques différents ont déjà été trouvé dans les échantillons de Ryugu.
De nombreuses molécules organiques, telles que les acides aminés, se présentent sous deux formes : gaucher et droitier. La vie sur Terre repose sur les acides aminés gauchers, mais les deux formes sont également courantes dans les échantillons de Ryugu, ce qui indique que les molécules trouvées sur Ryugu ne sont pas des signes de vie.
La grande image
Le système solaire s’est formé il y a environ 4,57 milliards d’années à partir d’un nuage de poussière moléculaire qui a été exposé au rayonnement UV et au bombardement de particules de protons.
Le nuage moléculaire contenait des molécules simples telles que le méthane (CH₄), l’eau (H₂O) et l’ammoniac (NH₃). Ceux-ci auraient été fragmentés par le rayonnement, et les fragments se seraient réassemblés en molécules plus complexes telles que les acides aminés.
On pense que les astéroïdes de type C comme Ryugu se sont formés si loin du Soleil que l’eau et le dioxyde de carbone qu’ils contiennent seraient restés gelés. Cependant, à mesure que les astéroïdes se réchauffaient et que la glace fondait, l’eau liquide aurait pu réagir avec les roches et les minéraux.
Que ces conditions aient conduit à la création de molécules organiques plus complexes est une question ouverte, mais ces conditions seraient certainement propices à d’autres réactions. De plus, ces conditions pourraient affecter la survie de différents composés.
Les échantillons Hayabusa2 de Ryugu fournissent un nouveau contexte pour comprendre l’origine des composés organiques qui ont pu être à l’origine de la vie sur Terre. Il reste encore un grand pas à franchir entre la disponibilité de ces composés organiques pour la Terre primitive et la formation de la vie elle-même.
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