Une modélisation situe vers 4,33 milliards d’années des conditions favorables à l’ARN
Une modélisation de la Terre primitive situe vers 4,33 milliards d’années l’apparition de conditions favorables à une chimie liée à l’ARN, dans des systèmes hydrothermaux. Cette estimation ne date pas l’apparition de la vie : elle indique plutôt à partir de quand certains environnements auraient pu devenir propices à des molécules prébiotiques.
Une Terre encore marquée par les impacts
Codirigée par Oleg Abramov, chercheur au Planetary Science Institute, l’étude publiée dans Nature Communications s’intéresse à l’Hadéen, la première grande période de l’histoire terrestre, qui s’étend d’environ 4,5 à 4 milliards d’années avant notre époque.
Durant cette période, les astéroïdes et les comètes frappaient fréquemment la jeune planète. Leurs impacts réchauffaient la croûte et pouvaient provoquer des épisodes de stérilisation à l’échelle mondiale. Mais ils auraient aussi fracturé les roches, favorisant la circulation de l’eau et la formation de sources hydrothermales dans les océans naissants.
Ces milieux sont étudiés comme des lieux possibles pour l’émergence du vivant. Sur Terre, des communautés complexes prospèrent aujourd’hui autour de sources hydrothermales, sans lumière solaire et dans des conditions particulières. Cela ne démontre pas que la vie y est apparue, mais rend ces environnements intéressants pour étudier les scénarios de ses origines.
La piste d’un monde à ARN
Pour reconstituer l’effet du bombardement sur la croûte, l’équipe a réalisé une modélisation informatique couvrant la période comprise entre 4,5 et 3,5 milliards d’années. Selon les résultats rapportés, les conditions seraient restées trop instables pour permettre la persistance de formes de vie primitives jusqu’à environ 4,4 milliards d’années. Ensuite, des environnements plus stables auraient pu se développer.
Les chercheurs ont notamment estimé l’évolution des températures dans les systèmes hydrothermaux. Autour de 4,33 milliards d’années, celles-ci auraient été compatibles avec la survie de l’ARN et d’autres molécules prébiotiques, et auraient offert un potentiel favorable à une chimie durable associée à l’ARN.
Cette hypothèse, appelée « monde à ARN », propose que cette molécule ait précédé l’ADN et les protéines dans les premières étapes de l’évolution du vivant. L’ARN joue un rôle dans l’utilisation de l’information génétique et certaines molécules d’ARN peuvent aussi favoriser des réactions chimiques. Il aurait ainsi pu, selon cette piste, participer à la fois au stockage d’informations et à des fonctions chimiques avant l’apparition des systèmes biologiques actuels.
Une fenêtre de possibilités, pas une date de naissance
La date de 4,33 milliards d’années doit être interprétée avec prudence. Elle correspond à une période où, selon la modélisation, les conditions auraient présenté un potentiel favorable à une chimie liée à l’ARN. Elle ne signifie pas que la vie est apparue précisément à ce moment-là, ni que les chercheurs ont identifié les premières formes vivantes.
Une apparition plus tardive reste possible. La vie pourrait notamment être apparue au cours de l’Archéen, période qui suit l’Hadéen et commence il y a environ 4 milliards d’années. Les archives géologiques ne permettent pas encore de trancher : certaines roches font l’objet de débats sur la présence éventuelle de traces de vie très ancienne.
La question ne se limite pas non plus à l’origine de l’ARN. Pour qu’un système vivant fonctionne, il faut aussi expliquer l’apparition du métabolisme et de compartiments, comme les membranes cellulaires, capables de contenir les réactions chimiques. L’ordre dans lequel ces éléments se sont mis en place et la manière dont ils ont évolué ensemble restent inconnus.
L’étude propose donc un repère pour comprendre quand la Terre primitive aurait pu offrir des conditions favorables à certaines étapes chimiques. Elle n’établit pas quand la vie a commencé, mais éclaire l’une des fenêtres possibles de son émergence.
Source : Les dernières actualités de Futura-Espace (www.futura-sciences.com)
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Auteur : Laurent Sacco, Journaliste scientifique
