Etude de la vie terrestre

L’EXOBIOLOGIE
La vie dans l’Univers
L’EXOBIOLOGIE
La vie dans l’univers
Idée de l’universalité de la vie est aussi ancienne que
l’humanité
Idée d’une vie intelligente ailleurs n’est pas non plus
récente.
B. deFontenelle,
1657-1757
Recherches scientifiques dans ce domaine
récentes: moins de 150 ans :
-étude des météorites et recherche de micro-organismes
extraterrestres (Pasteur)
Tentatives de communication avec d’autres
habitants du système solaire
Gauss propose de défricher un triangle rectangle de 150
km de côté (Pythagore…) dans la forêt de Sibérie pour
signaler aux sélénites et aux Martiens la présence d’êtres
intelligents sur Terre. ...
Carl Gauss
(1777-1855)
Episode des canaux martiens...
Giovanni
Virgino
Schiaparelli
(1835 - 1910)
Percival Lowell (1855-1916)
1ere écoute SETI en 1960 (expérience Ozma)
Frank Drake)
Tau Ceti (12 a.l.)
Pas de message d’ET….
Apollo,
1969
mais des messages à ET
Pioneer
1973-4
Voyager
1979
Systématique scientifique : avec Apollo
Josua Lederberg Prix
Nobel Médecine 1958 :
crée « l’exobiologie »
Carl Sagan (1934-1996), un des
grands promoteurs de l’Exobiologie
L’EXOBIOLOGIE - la vie dans l’Univers
= Astrobiologie
= Bioastronomie
= Cosmobiologie
Etude de la vie dans l’Univers :
de ses origines
de sa distribution
de son évolution
des structures et processus liés à la vie
et (Astrobiologie) de sa destinée
Un domaine très pluridisciplinaire avec de
très nombreuses approches
• SETI (Search for ExtraTerrestrial Intelligence)
• Recherche de vie présente ou passée sur d’autres
objets du système solaire (par télédétection et
mesures in situ)
• Recherche de signatures de vie hors du système
solaire (par télédétection …)
• Etude de la chimie organique extraterrestre
• Etude de la vie terrestre: évolution, vie dans les
conditions extrêmes et les origines de la vie!!
D’où le plan de cette présentation
1. Introduction historique
2. Un bref aperçu de SETI
3. La définition de l’Exobiologie
4. Définition(s) de la vie ?
5. Le vivant terrestre comme référence
=> Propriétés, origines de la vie, & milîeux extrêmes
6. Exobiologie ailleurs dans le système solaire
=> Mars, Europe, les comètes et Titan
7. Exobiologie hors du système solaire
8. Conclusions et Exobiologie en France
4 - Qu’est-ce que la vie ?
Un organisme est dit vivant lorsqu'il échange de la
matière et de l'énergie avec son environnement en
conservant son autonomie, lorsqu'il se reproduit et
évolue par sélection naturelle
- grand niveau de complexité
- haut niveau d’information
- structures maintenues par flux d’énergie et de matière
- adaptation aux contraintes du milieu
- reproduction
- en transférant cette information
- en augmentant éventuellement son niveau
- évolution Darwinienne
5 - LA VIE TERRESTRE
Pour Christian De Duve (Prix Nobel de Médecine 1974)
L’ être vivant (terrestre) se décompose en 3 parties :
- Une membrane perméable qui le sépare du monde
extérieur,
- Un matériel génétique qui préside à l'auto-réplication,
- Des protéines qui assurent le travail et dont la
conformation spatiale est très importante.
=> Basée sur la chimie organique dans l’eau liquide
ARN Messager
Acides
Aminés
Protéine
Ribosome
Ribosomes faits de
protéines et d’ARN
ADN : molécule
très grosse et
complexe, porte
l’information, fait
des copies d’ellemême et capable
d’évolution
(mutation)
Protéine: molécule
très grosse et
complexe, rôle
structural et de
catalyseur
Usine cellulaire:
Protéines + ADN/ARN
Briques des protéines : acides aminés
20 différents
seulement utilisés
Par les protéines
4 « bases » différentes
seulement dans ADN ou ARN =>
4 lettres seulement
La « lettre »
Nucléotide
dans le « mot »
ADN ou ARN
R1 = H
R1 = OH
: désoxyribose (ADN)
: ribose (ARN)
=> Un mode ARN sans protéine avec une
machinerie cellulaire simplifiée ??
Il a été récemment découvert
que l’ARN peut avoir une
double fonction: support de
l’information
mais
aussi
catalyseur dans sa propre
réplication
ARN Catalytique
ARN d’Information
La chiralité: une propriété de beaucoup de molécules
du vivant
1859
Eucaryotes
Archaebactéries
Bactéries
LUCA : Last Commun
Universal Ancester
Les origines de la vie
Expérience de Van Helmont (XVIIème siècle)
1862
Panspermie
1924 : Aleksandr Ivanovich
Oparin (1894-1980)
L’origine de la vie
L’expérience de
Stanley Miller
(Science, 1953)
La chimie prébiotique
Chimie organique dans l’eau liquide
Acide cyanhydrique
HCN
=>
Acides aminés, purines &
pyrimidines
Cyanoacétylène
HC3N
=>
pyrimidines
=>
Sucres (ribose, ….)
Formaldéhyde
HCHO
L’atmosphère…
Les évents marins…
Apports
extraterrestres…
Micrométéorites
20 000 tonnes/an
Acides aminés
Matière carbonée + Eau liquide + Energie
?
??
La vie dans les
environnements extrêmes
-20ºC
~ 120ºC
0
~12
?
5,5 M (NaCl)
?
~100 MPa
Température
pH
Salinité
Pression
~1 GPa ??