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Toute tentative de définir le vivant suppose l'existence d'un contenu informationnel codé, qui permet, au travers de processus de reproduction et d'évolution, de sauvegarder les acquis et les spécificités de l'espèce. Sur Terre, c'est l'ADN qui joue ce rôle. Sans aller jusqu'à universaliser l'ADN le codage de l'information par des séquences molécules chimiques est un procédé très robuste puisque la molécule peut jouer le rôle d'élément codant mais également d'élément réactif pour le mécanisme de duplication. Parmi la diversité des chimies, la chimie du carbone est de loin la plus riche car elle permet une très grande diversité de fonctions et donc de "lettres" dans l'écriture d'un code génétique. Elle autorise également une très grande variété de mécanismes réactionnels plus ou moins sélectifs vis-à-vis d'autres fonctions organiques, permettant la sélection et l'exclusion. Sur Terre, 1 % seulement des molécules chimiques ne sont pas organiques. Dans le milieu interstellaire, 80% des molécules, ions et radicaux actuellement identifiés contiennent du carbone. Pour être efficace, la chimie du carbone doit se faire dans un solvant. Les réactions en phase solide (composés absorbés à la surface de matériaux, donc à basse température) sont trop lentes pour permettre un processus rapide et une évolution fondée sur la répétition du processus de reproduction. De même, les réactions en phase gazeuse (haute température) sont trop violentes pour permettre la survie des liaisons covalentes C-C dans les macromolécules organiques. Pour former ces macromolécules, il faut donc que la réaction se déroule à température modérée, les molécules étant en phase liquide ou dans un solvant. Parmi la multitude de solvants envisageables, l'eau liquide possède plusieurs propriétés physico-chimiques remarquables : - Elle est capable de former des liaisons par pont hydrogène entre ses molécules, formant ainsi une sorte de réseau tridimensionnel qui peut interagir avec les composés organiques pour favoriser certaines réactions selon l'orientation des molécules ; - à l'inverse des fonctions chimiques capables de s'associer à l'eau par liaisons hydrogène (comme dans les alcools), certaines fonctions sont dans l'impossibilité d'établir ce type de liaisons (comme dans les hydrocarbures) et ne sont donc pas solubles dans l'eau ; - La conjugaison, sur une même molécules, d'une fonction soluble et d'une autre insoluble permet la structuration de la matière dans l'eau, par la formation de micelles capables d'isoler une partie de l'espace et de créer ainsi un micro-environnement propice à des réactions spécifiques au vivant ; - L'eau est un solvant capable de donner des atomes d'hydrogène ; - L'eau peut servir de pont moléculaire entre deux fonctions acceptant l'hydrogène et stabiliser les molécules (commes les protéines). - C'est un solvant polaire et solvatant : il permet la dissolution des sels, par exemple NaCl ; - C'est un solvant neutre, ni acide ni basique ; - C'est un solvant dont les produits de photodissociation (la rupture des liaisons covalentes par le rayonnement ultraviolet) protègent du rayonnement dissociant et évitent la destruction des réactifs ; - C'est enfin un liquide à grande capacité calorifique (4,196 kJ/kg/°C) : l'eau joue ainsi le rôle de régulateur de température du milieu réactionnel en amortissant les variations brutales de température de l'environnement. Plusieurs autres solvants (ammoniaque, acétone, alcools...) possèdent certaines propriétés de l'eau liquide, mais aucun ne les possède toutes, ni surtout avec la même intensité. C'est la capacité de l'eau à participer à de nombreux mécanismes réactionnels qui en fait un solvant unique. La présence d'un réservoir important d'eau liquide apparaît donc comme une condition nécessaire au développement à grande échelle d'une vie basée sur la chimie du carbone. L'eau (H2O) est justement un composé très fréquent dans l'Univers, car l'oxygène est l'élément le plus fréquent après l'hydrogène (75 %) et l'hélium (23 %). L'eau se forme dans le milieu interstelllaire par des mécanismes collisionnels complètement différents des mécanismes réactionnels que nous pouvons observer dans l'environnement terrestre. Toutes ces conditions réunies doivent en théorie permettre l'apparition de la vie - encore faut-il définir ce que l'on entend par là, certains faisant remarquer que toute vie n'évolue pas nécessairement vers la complexité (étape indispensable vers l'intelligence), mais pourrait en rester au stade de la vie unicellulaire. La sélection naturelle trie en effet les organismes les mieux adaptés à un environnement particulier, c'est-à-dire ceux qui se reproduisent le plus vite, et non les plus complexes ou les plus adaptés à cet environnement d'une manière générale [07/2007]. | |
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