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 ??