Le Beau livre de la biologie - De l'origine de la vie à la génomique

L’origine de la vie environ -4 milliards d'années

Louis Pasteur (1822-1895), J.B.S. Haldane (1892-1964), Alexandre Oparine (1894-1980)

Les traces fossiles de micro- organismes montrent que la vie sur Terre est apparue très tôt, il y a 4 voire 4,2 milliards d’années. Mais de quelle manière cela s’est-il produit ? L’idée que la vie aurait pu naître de la matière inanimée (la génération spontanée)existait déjà dans la Grèce antique et ce n’est qu’en 1859 que Louis Pasteur en a montré le caractère erroné. Mais, d’une certaine manière, l’idée de génération spontanée est réapparue au milieu des années 1920, sous le nom d’abiogenèse.

Le biochimiste russe Alexandre Oparine et le spécialiste en biologie évolutive britannique J.B.S. Haldane proposèrent, indépendamment l’un de l’autre, l’idée qu’existaient sur la Terre primitive des conditions très différentes de celles d’aujourd’hui qui permirent les réactions chimiques nécessaires à la synthèse de molécules organiques à partir d’éléments inorganiques. La plupart des théories sur l’origine de la vie s’appuient sur des concepts dérivés de l’hypothèse d’Oparine- Haldane.

Le processus d’abiogenèse, par lequel la vie émerge à partir de molécules organiques simples abiotiques (non vivantes) capables de se dupliquer, se produit en plusieurs étapes : de petites molécules organiques, comme les acides aminés et les bases azotées, sont synthétisées à partir du dioxyde de carbone et de l’azote présent dans l’atmosphère grâce à un apport d’énergie provenant d’un rayonnement solaire intense riche en ultraviolets. Elles se lient pour former des macromolécules, comme les protéines ou les acides nucléiques. Les macromolécules formées peuvent avoir été séquestrées dans des protocellules, vésicules précurseurs des cellules vivantes, et délimitées par une membrane en contrôlant les constituants chimiques internes.

Pareilles conditions permettent la mise en place, le maintien et le renouvellement de réactions chimiques productrices et consommatrices d’énergie. Au final apparaît un acide ribonucléique (ARN), capable de s’autorépliquer, indispensable à la synthèse des protéines et pouvant réaliser les fonctions enzymatiques nécessaires à sa réplication. Les propriétés chimiques particulières de ces molécules d’ARN les rendent performantes pour s’autorépliquer et transmettre ces propriétés favorables à leurs molécules filles. C’est peut-être là le tout premier exemple de sélection naturelle.

VOIR AUSSI

Les procaryotes (~ – 3,9 milliards d’années),

Les eucaryotes (~ – 2 milliards d’années),

Le métabolisme (1614),

Réfutation de la génération spontanée (1668),

Fossiles et évolution (1836),

La théorie darwinienne de la sélection naturelle(1859),

Les enzymes (1878),

L’expérience de Miller- Urey (1953),

Les domaines du vivant (1990)