De la Vie au C ur de la Terre œ

De la Vie
au Cœur de la Terre
Extraits
De la Vie au cœur de la Terre
Science & Vie Août 2013 N° 1151
La quête des origines relancée
Une nouvelle discipline, la géobiologie
Les géobiologistes n'en finissent pas de découvrir ces dernières années, des organismes
vivants. Ces "intraterrestres" semblent nés de la roche même, au terme de réactions
chimiques souterraines. De quoi bouleverser les origines de la Vie, voire la quête d'une vie
extraterrestre.
Les premières découvertes incontestables d'une Vie intraterrestre datent de 1987, quand les
américains, à la recherche d'un site de stockage de leurs déchets nucléaires (!), lors des
forages profond de 500 mètres, les microbiologistes constatèrent que la roche, loin d'être
stérile, abritait une profusion de microbes.
Et si tout avait commencé dans les grandes profondeurs de la Terre (évidemment cela fait
moins rêver qu'une origine cosmique) ?
Plus les géologues ont creusé profondément dans le sous-sol rocheux de la Terre, plus les
biologistes ont été stupéfaits par la diversité des micro-organismes qu'ils découvraient. Des
micro-organismes qui ont réussi à coloniser ces contrées d'outre-tombe en s'abritant dans les
pores et interstices de la roche, et en s'alimentant souvent de l'énergie chimique résultant du
contact entre les minéraux et l'eau. Et si la Vie n'était pas née sur Terre, mais dans la Terre ?
Renversant, ce scénario repose pourtant sur un faisceau croissant de résultats issus de
l'expérimentation et d'observations. Les géobiologistes essaient de démontrer que les
conditions environnementales dantesques de ces grandes profondeurs sont propices à
l'apparition de molécules complexes nécessaires à la Vie. Des échantillons de roches prélevés
profondément dans la croûte océanique montrent, à leur surface ou dans les fines veinules
rocheuses qui strient ces blocs, une extraordinaire diversité de molécules organiques. L'origine
de ces molécules ne semble pas toujours être biologique, mais minérale, et que ces sécrétions
rocheuses pourraient même constituer des témoins de réactions chimiques capables de
générer des composés organiques complexes dans les profondeurs de la Terre. Les premiers
résultats des recherches indiquent que les roches du manteau terrestre, placées dans
certaines conditions, sécrètent bel et bien les molécules de la Vie.
D'autres pistes apparaissent pendant les recherches, en particulier celle des sources
hydrothermales océaniques. Situés dans l'obscurité des grands fonds marins, où le magma qui
sort de la roche crée des conditions extrêmes proches de celles qui ont existé sur la Terre
primitive, et où pourtant, toutes sortes d'organismes prospèrent. La réaction chimique
(serpentinisation) associé à cet hydrothermalisme sous-marin est connue depuis longtemps.
Pour certains, cette serpentinisation pourrait produire les ingrédients nécessaires à la Vie.
D'abord la serpentinisation génère de la chaleur et provoque un gonflement important : à
mesure qu'elle s'hydrate, la roche se craquelle et accroît son volume ce qui engendre de
multiples fractures dans lesquelles l'eau de mer va pénétrer et circuler, s'échauffant,
transportant et échangeant toutes sortes d'éléments chimiques avec la roche, avant de
ressortir dans les sources hydrothermales.
Mais pour naître, la Vie a encore besoin de deux éléments décisifs : d'abord d'une
compartimentation, car un être vivant est nécessairement le siège de réactions chimiques
nombreuses et rapides. S'il n'y a pas une enveloppe autour de cette biochimie naissante, elle
finit par s'arrêter quand les molécules ne sont plus en contact. Il faut ensuite, c'est le rôle tenu
par l'ADN dans les organismes modernes, des molécules capables de porter l'information et
de la transmettre. Les roches résolvent ce besoin de compartimentation (pores et cavirés).
Des structures de ce type peuvent très bien former des sortes de récipients où certains
composés se concentreraient, où l'information serait stockée et où, peu à peu, une
"membrane" se mettrait en place et à terme les premières cellules.
Le matériel génétique à l'origine de la Vie a toutes les chances d'être de l'ARN, une molécule à
la fois porteuse d'information et capable d'accélérer des réactions chimiques. L'ARN est fait de
quatre bases azotées, des molécules assez communes, que l'on trouve par exemple dans les
météorites, et qui sont assez faciles à synthétiser en laboratoire. Ces bases sont fixées sur un
squelette formé à partir d'un sucre, qui peut être obtenu à partir d'une molécule organique
simple. Seulement, le faible rendement de cette réaction, dite de formose, posait problème.
Steve Benner s'est aperçu en 2008 que les sels de borate amélioraient nettement ce
rendement, ce qui a ouvert une nouvelle piste. Car certaines roches profondes de la Terre
primitive semblent justement avoir été riches en bore. Dans un article de synthèse récent "La
serpentinite et l'aube de la Vie", une équipe de l'université de Stanford (USA) soulignait que cet
élément avait été abondant précisément à proximité des plus anciennes serpentinites connues,
celles du site groenlandais d'Isua, âgées de 3,8 milliards d'années, soit exactement la période
à laquelle, selon de nombreux spécialistes, la Vie sur Terre est apparue.
Selon Marie-Christine Maurel, l'ARN, est une molécule très robuste et peut résister à des
températures d'au moins 100°C et ç des pressions élevées.
Grâce aux dernières recherches on voit donc s'ébaucher une nouvelle voix possible de
formation des premières cellules vivantes rudimentaires, le scénario d'une origine intraterrestre
de la Vie.
Exploitant l'énergie et les réactifs générés par la serpentinisation des roches du manteau, des
molécules organiques variées pourraient se former, en étroite connexion avec les minéraux de
la roche, qui peuvent servir de catalyseurs, autrement dit d'accélérateurs chimiques. Tout ceci
se déroulerait en profondeur, à l'abri du bombardement de météorites et du volcanisme qui, sur
la Terre primitive, bouleversent périodiquement la surface et la rendent inhospitalière.
Concentrées et abritées dans les pores et les cavités de la roche, ces molécules donneraient
naissance à des séries de réactions complexes et à l'ébauche de systèmes génétiques. Enfin,
les premières protocellules ainsi formées pourraient s'échapper dans le flux hydrothermal et
gagner de nouvelles zones souterraines à coloniser, voire, à terme, l'océan.
Le grand avantage c'est que dans les profondeurs de la Terre que le vivant disparaîtra en
dernier lors des grands bouleversements climatiques à venir.
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Yves Moulart
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