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Des scientifiques de la NASA ont reproduit en laboratoire comment les ingrédients de la vie auraient pu se former au fond de l’océan il y a 4 milliards d’années. Les résultats de cette nouvelle étude offrent des indices sur la façon dont la vie a commencé sur Terre et où nous pourrions la trouver ailleurs dans le cosmos.

Des scientifiques ont reproduit les ingrédients de la vie

L’astrobiologiste Laurie Barge et son équipe du Jet Propulsion Laboratory de la NASA à Pasadena, en Californie, s’emploient à reconnaître la vie sur d’autres planètes en étudiant les origines de la vie ici sur Terre. Leurs recherches portent sur la manière dont les éléments constitutifs de la vie se forment dans les cheminées hydrothermales situées au fond des océans.
Pour recréer les évents hydrothermaux en laboratoire, l’équipe a créé ses propres fonds marins miniatures en remplissant des gobelets avec des mélanges imitant l’océan primordial de la Terre. Ces océans de laboratoire servent de pépinières pour les acides aminés; des composés organiques essentiels à la vie telle que nous les connaissons. Comme les blocs Lego, les acides aminés se construisent les uns sur les autres pour former des protéines, qui constituent tous les êtres vivants.
« Comprendre comment se forme des matières organiques et des minéraux avant d’avoir une cellule vivante est vraiment important pour comprendre dans quels types d’environnements la vie pourrait émerger », a déclaré Barge, la chercheuse principale et la première auteure de cette nouvelle étude publiée dans Proceedings of the National Academy of Sciences. « En outre, examiner l’impact de facteurs tels que l’atmosphère, l’océan et les minéraux dans les évents peuent vous aider à comprendre la probabilité que cela se produise sur une autre planète. »
Situés autour des fissures du fond marin, les évents hydrothermaux sont des endroits où se forment des cheminées naturelles, libérant du fluide chauffé sous la croûte terrestre. Lorsque ces cheminées interagissent avec l’eau de mer qui les entoure, elles créent un environnement en constante mutation, indispensable à l’évolution de la vie.

Un environnement alimenté par l’énergie chimique de la Terre est peut-être la clé de la vie

Cet environnement sombre et chaud alimenté par l’énergie chimique de la Terre peut être la clé de la création de la vie sur des mondes plus éloignés dans notre système solaire et loin de la chaleur du Soleil. « Si nous avons ces bouches hydrothermales sur Terre, des réactions similaires pourraient éventuellement se produire sur d’autres planètes », a déclaré Erika Flores, coauteur de la nouvelle étude chez JPL. Barge et Flores ont utilisé dans leurs expériences des ingrédients que l’on trouve couramment dans les premiers océans de la Terre.
Ils ont combiné l’eau, les minéraux et les molécules « précurseurs » nécessaires au démarrage de la formation d’acides aminés. Ils ont testé leur hypothèse en chauffant une solution à 70 ° Celsius (la même température que celle trouvée près d’un évent hydrothermal) et en ajustant le pH pour imiter l’environnement alcalin. Ils ont également éliminé l’oxygène du mélange car, contrairement à aujourd’hui, la Terre primitive avait très peu d’oxygène dans ses océans. L’équipe a également utilisé de l’hydroxyde de fer ou de la «rouille verte», qui était abondant sur la Terre primitive.
La rouille verte a réagi avec de petites quantités d’oxygène que l’équipe a injectées dans la solution, produisant l’acide aminé alanine et le lactate d’alpha-hydroxy acide. Les alpha-hydroxyacides sont des sous-produits des réactions des acides aminés, mais certains scientifiques pensent qu’ils pourraient également se combiner pour former des molécules organiques plus complexes pouvant mener à la vie.

Les scientifiques de la NASA ont formé des acides aminés

« Nous avons montré que dans des conditions géologiques similaires à celles de la Terre primitive et peut-être sur d’autres planètes, nous pouvons former des acides aminés et des acides alpha-hydroxylés à partir d’une simple réaction dans des conditions douces qui auraient existé au fond de la mer », a déclaré Barge.

La création par Barge d’acides aminés et d’alpha-hydroxy en laboratoire est l’aboutissement de neuf années de recherches sur les origines de la vie. Des études antérieures avaient pour objectif de déterminer si les évents hydrothermaux contiennent les bons ingrédients pour la vie et de déterminer la quantité d’énergie que ces évents pouvaient générer.
Mais cette nouvelle étude est la première où l’équipe a observé un environnement très similaire à un évent hydrothermal et qui déclenche une réaction organique. Barge et son équipe continueront d’étudier ces réactions dans l’espoir de trouver plus d’ingrédients pour la vie et de créer des molécules plus complexes. Pas à pas, elle gravit lentement la chaîne de la vie.

Des échantillons qui pourraient révéler des traces d’acides aminés

Les futures missions sur Mars pourraient renvoyer des échantillons de la surface rouillée de la planète rouge, ce qui pourrait révéler des traces d’acides aminés formés par des minéraux comme le fer et de l’eau ancienne. Les exoplanètes – des mondes au-delà de notre portée, mais toujours à la portée de nos télescopes – peuvent avoir des signatures de vie dans leurs atmosphères qui pourraient être révélées dans le futur.
« Nous n’avons pas encore de preuves concrètes que la vie existe ailleurs », a déclaré Barge. « Mais comprendre les conditions nécessaires à l’origine de la vie peut aider à circonscrire les endroits où nous pensons que la vie pourrait exister. »
Source et crédit vidéo : NASA
Crédit photo sur Unsplash : Yannis Papanastasopoulo

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