L'origine de la théorie de la vie remise en question par une étude sur les roches volcaniques

Charles Darwin, père de la biologie de l'évolution, écrivit en 1871 que la vie avait d'abord émergé dans des «petits étangs chauds», qu'il imaginait être de petits puits d'eau et de produits chimiques, chauffés par le soleil et entourés de roches et d'air. Avec ces quelques ingrédients et une grande dose de hasard, at-il exposé, les éléments de base de la vie se sont liés, créant ainsi des formes de vie simples, comme des bactéries. Leur évolution au cours de millions d'années a finalement conduit aux formes de vie sophistiquées qui peuplent maintenant la planète.

De nos jours, les scientifiques sont généralement d’accord avec l’idée que la recette originale de la vie était assez simple, mais ils ne savent pas quels ingrédients étaient nécessaires pour que ces premières formes de vie puissent franchir le pas. complexe formes de vie, comme des animaux. De nombreux scientifiques ont émis l'hypothèse que, puisque toute la vie complexe - impliquant des cellules à plusieurs composants - dépend désormais de l'oxygène pour respirer, cela doit s'être déroulé à un moment où il y avait beaucoup d'oxygène dans l'air. Mais jeudi, les scientifiques derrière une étude à paraître prochainement dans La nature signaler que l’oxygène dans l’atmosphère n’a pas atteint des niveaux significatifs avant après une vie complexe s’est produite - suggérant que l’oxygène n’était pas si important après tout.

"Ceci est significatif car il fournit de nouvelles preuves que l'origine des animaux précoces, qui ont besoin de l'O2 pour leurs métabolismes, pourrait s'être déroulée dans un monde où l'atmosphère contient des niveaux d'oxygène relativement bas par rapport à aujourd'hui", a déclaré Daniel, co-auteur de l'étude. Stolper, Ph.D., professeur adjoint de sciences de la Terre et des planètes à l'Université de Californie à Berkeley, dans un communiqué.

Dans des études antérieures, des scientifiques ont déterminé que la vie complexe avait fait son apparition il y a environ 700 et 800 millions d'années, parfois entre d'énormes périodes glaciaires. L'histoire de l'oxygène sur Terre est quant à elle un peu plus nuageuse. Les scientifiques pensent qu’il n’y avait pas d’oxygène pendant les deux premiers milliards d’années de la Terre, puis qu’un peu d’oxygène a été détecté il ya environ 2,3 à 2,5 milliards d’années (ils peuvent le dire car certaines roches ont rougi avec des composés semblables à la rouille). Mais des gisements de charbon de bois fossilisé ont montré qu’il n’y avait pas, il ya au moins 400 millions d’années, suffisamment d’oxygène dans l’atmosphère pour que des feux de forêt puissent brûler. Cela laisse une période de 2,1 milliards d’années au cours de laquelle il y avait très peu d’oxygène - mais, étrangement, reste le signe de la vie.

Les géochimistes montrent à un moment donné que la quantité d'oxygène dans l'air avait atteint une concentration suffisante pour conduire à l'oxygénation de la mer profonde - il y a déjà entre 540 et 420 millions d'années. Ils sont arrivés à cette conclusion en regardant les roches formées par les volcans sous-marins - en particulier, le fer à l'intérieur.

Quiconque a rencontré de la rouille sur une voiture sait que l'oxygène et le fer réagissent de manière très évidente et que la réaction n'est pas différente dans les roches sous-marines. L'eau de mer les a traversés dès leur formation, de sorte que le fer contenu dans les roches porte la signature chimique de l'eau. L'oxydation du fer a rapidement éclairci la situation lorsque la mer s'est remplie d'oxygène.

Plus important encore, il devint également clair que la vie complexe sur la Terre existait bien avant l'oxygénation de la mer.

Cette découverte complique les choses pour les chercheurs qui tentent de comprendre la naissance d'une vie complexe sur Terre, en particulier ceux qui croient que, puisque toute la vie respire de l'oxygène, l'événement était inextricablement lié à l'oxygénation de l'atmosphère. Comme cela ne semble plus être le cas, les scientifiques doivent réfléchir à différentes théories, comme celle que les scientifiques La nature en 2017, ce qui suggère que l'explosion de la vie complexe a coïncidé non pas avec une augmentation de l'oxygène, mais avec le premier grand boom de la croissance des algues.

Plus nous en apprenons sur les origines de la vie, à la fois simples et sophistiquées, plus la vie semble déroutante. À certains égards, cela ne semble pas du tout très complexe. Pour la plupart, les scientifiques qui réfléchissent au mystère des origines de la vie pensent toujours dans le même sens que Darwin, affirmant que la recette originale n’était vraiment pas très compliquée - et aurait peut-être pu être préparée ailleurs que sur Terre. Paul Niles, pour sa part, un géologue planétaire de la NASA enquêtant sur la possibilité que la vie ait surgi sur Mars, a déclaré dans un communiqué d'octobre 2017 que, parfois, la vie «n'a pas besoin d'une atmosphère agréable ni d'une surface tempérée, mais uniquement de roches, de chaleur, et de l'eau."

Puisque l’abondance d’oxygène ne semble plus être suffisante pour que la vie simple se développe plus, il est maintenant encore plus probable que la complexité existe ailleurs que chez nous.