Les scientifiques ont élaboré beaucoup de théories sur l'origine de la vie et
sur la manière dont elle a évolué vers les différentes formes connues de nos
jours. Ces idées résultent de l'examen des fossiles, des simulations en
laboratoire des conditions de la Terre à l'époque, et de l'étude de la
structure et du fonctionnement de la cellule.
La Terre s'est formée il y a plus de 4 milliards d'années, mais plus de deux
milliards d'années se sont écoulées avant que la vie ne se développe. Les
scientifiques pensent que l'atmosphère de la planète, à l'origine, était
principalement composée de vapeur d'eau, de méthane, et d'ammoniac, avec très
peu de dioxygène. Des simulations en laboratoire ont montré que la plupart des
cellules se sont développées dans cet environnement hostile, exposées aux
rayons du Soleil. La pluie les a alors transportées dans les lacs et les
océans, formant ainsi une "soupe primordiale".
Lorsque la concentration de molécules organiques dans cette "soupe" a atteint
un certain seuil, les molécules ont commencé à former des agrégats stables. Par
exemple, les lipides se sont groupés en petites gouttes, de la même manière que
l'huile se rassemble dans l'eau. Ce regroupement a permis de générer des
membranes simples et d'emprisonner d'autres molécules à l'intérieur de la
goutte. Certains "paquets" ainsi formés par hasard ont pu acquérir la capacité
de stocker et d'utiliser l'énergie nécessaire pour grandir et se reproduire, et
ils n'ont pas tardé à dépasser en nombre toutes les autres combinaisons. L'ADN
et l'ARN ont certainement joué un grand rôle dans ce processus, dans la mesure
où ce sont les deux seules molécules organiques capables de s'auto-reproduire.
Ces deux "supermolécules" ont pu précéder de peu les procaryotes primitifs. Il
n'en reste pas moins que cette théorie sur l'origine de la vie n'explique pas
le développement de l'information génétique ni l'interdépendance entre elle et
les protéines. Comme, à l'époque, il n'existe pas de couche d'ozone protégeant
la Terre des rayonnements ultraviolets, et qu'il n'y a pas assez d'oxygène pour
permettre la respiration, les premières cellules utilisaient très certainement
la photosynthèse. Comme la photosynthèse produit de l'oxygène, il est normal
que la proportion de ce gaz dans l'atmosphère ait augmenté. En fin de compte,
les cellules qui n'étaient pas contraintes d'utiliser la photosynthèse pour
produire de l'énergie sont redevenues les plus nombreuses.
L'analyse de jaspe prélevé dans l'ouest de l'Australie et âgé de 3,46 milliards
d'années présente de l'hématite (oxyde de fer Fe2O3), ce qui prouve que
l'oxygène était déjà présent dans l'atmosphère à cette époque [05/2009].
Des zircons récoltés dans les Jack Hills (Australie) présentent des inclusions
de graphite liés à un processus biologique (toute activité biologique produit
un excès de carbone 12, justement retrouvé dans ces zircons), repoussant
l'apparition de la vie à 4,1 milliards d'années en arrière [12/2015].
On estime aujourd'hui que la planète est devenue habitable il y a 4,3 milliards
d'années, soit à peine 200 millions d'années après sa formation [05/2016] !
Les microfossiles de Gunflint, tirés du lac éponyme entre les USA et le Canada,
et découverts dans les années 1950, contiennent des restes de flore datant du
précambien, il y 1,9 milliards d'années.
On y trouve des microorganismes en filaments (Gunflintia minuta), en coques, ou
encore en étoile, qui seraient pour la plupart des cyanobactéries.
Une analyse par le synchrotron Soleil des microfossiles de Gunflint a mis en
évidence des fragments de protéines en assez bon état, une surprise pour des
roches âgées de 1,9 milliards d'années [06/2016].
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