18.12.2025 Cédric Balcon-Hermand 46 Views 0 Comments

La vie sur Terre : l’atmosphère, clé de son origine ?

Mise à jour le 2025-12-16 10:00:00 : Une étude récente suggère que l’atmosphère terrestre a joué un rôle crucial dans l’émergence de la vie.

Comme nous l’enseignent les modèles de formation planétaire, la Terre est née il y a 4,54 milliards d’années de l’effondrement gravitationnel d’un nuage de gaz et de poussières, ayant également formé les autres planètes et les astéroïdes. Dans l’histoire de notre planète, on estime que la vie est apparue il y a 3,8 milliards d’années, mais le mécanisme ayant permis son apparition demeure non élucidé à ce jour. Néanmoins, deux hypothèses prévalent : celle de la panspermie, postulant une origine extraterrestre à travers l’apport d’eau via des impacts de comètes, et celle de l’abiogénèse, suggérant que la vie s’est formée dans l’atmosphère ou les profondeurs océaniques via les cheminées hydrothermales, panaches d’eau chaude générés par l’énergie géothermique situés au niveau des dorsales entre 500 et 5 000 mètres de profondeur.

Une étude publiée le 1er décembre 2025 dans la revue PNAS émet l’hypothèse que les molécules organiques contenant du soufre (organosulfurés) seraient apparues au moment où la vie a commencé à émerger, ce qui peut sembler contre-intuitif, car ces dernières contiennent des acides aminés (blocs de bases des protéines), pensés jusqu’alors comme des produits de l’évolution du vivant. Comme le rappellent les auteurs de l’étude, l’absence d’observations de ces espèces moléculaires dans des échantillons de météorites remet en cause leur origine biologique.

Reproduire les conditions de la Terre il y a 4 à 2,5 milliards d’années

C’est la raison pour laquelle les chimistes et géologues américains privilégient une origine atmosphérique quant à la création d’acides aminés, comme démontrée dans leur expérience. Cette dernière consiste à reproduire les conditions de la Terre durant l’ère de l’Archéen, une ère géologique ayant eu lieu il y a 4 à 2,5 milliards d’années et dans laquelle sont apparues les premières formes de vie — en exposant des gaz usuels comme le méthane, le dioxyde de carbone, des traces de sulfure d’hydrogène et du diazote à une lampe à deutérium émettant des rayons ultraviolets extrêmement puissants pour imiter la photolyse solaire. Ce dernier est défini comme la décomposition de molécules par la lumière lors d’une réaction chimique, ce qui correspond ici à l’interaction entre un photon et les molécules de la planète Bleue.

Selon Eleanor Browne, coauteure de l’étude et professeure associée au département de chimie et biochimie de l’université du Colorado à Boulder (États-Unis), manipuler un élément comme le soufre en laboratoire s’avère difficile en raison de sa « fâcheuse tendance à s’attacher au matériel de laboratoire en plus du fait qu’il présente une très faible concentration dans l’atmosphère comparée à celles du dioxyde de carbone ou du diazote. Il est indispensable d’avoir un équipement qui puisse mesurer d’infimes quantités des produits de la réaction« , explique-t-elle dans un communiqué.

L’expérience permet alors d’obtenir des molécules organiques et des particules aérosols, ces dernières étant collectées par un filtre. Des biomolécules sulfurées (ou organosulfurées) comme la cystéine ou la coenzyme M sont ensuite identifiées. La première est un acide aminé essentiel dans la protection de la peau tandis que la deuxième intervient dans le métabolisme des archées, un groupe de micro-organismes unicellulaires procaryotes (des cellules ne contenant pas de noyau).

Lampe au deutérium générant la lumière UV sur les gaz de l’atmosphère primordiale de la Terre. Crédits : Nathan Reed et Eleanor Browne

« Entrevoir les premiers stades d’évolution de la vie«

Par ailleurs, en créant des composés organosulfurés dans un environnement dépourvu de vie, cela permet de comprendre comment cette dernière a évolué : « Notre étude pourrait nous permettre d’entrevoir les premiers stades d’évolution de la vie« , comme l’explique Nathan Reed, chercheur postdoctoral à la NASA, au Département de Chimie et à l’Institut coopératif pour la recherche dans les sciences de l’environnement (CIRES) de l’université de Colorado à Boulder et auteur principal de l’étude – dans le même communiqué.

Grâce aux résultats expérimentaux obtenus, il est en outre possible de déterminer le nombre de molécules de cystéine localisées dans la haute atmosphère de la jeune Terre et qui puissent être délivrées au sol, engendrant potentiellement de la vie : « Même s’il n’y en avait pas autant qu’actuellement, il y avait tout de même beaucoup de cystéine dans un environnement sans vie. Cela pourrait suffire pour établir un écosystème global naissant, où toute forme de vie commence à se développer« , ajoute le scientifique américain. Un nombre astronomique de dix puissance 27 cellules aurait bénéficié de ces acides aminés via l’intermédiaire de pluies, sur la terre ferme ou dans les océans, contrastant avec les dix puissance 30 que notre planète génère aujourd’hui.

La question du mécanisme originel de la vie est ainsi posée : « La vie a probablement eu besoin de conditions très spécifiques pour être initiée, notamment près des volcans ou des sources hydrothermales caractérisées par une chimie complexe. Nous étions habitués à percevoir la vie comme ayant démarré de zéro, mais nos résultats indiquent que plusieurs de ces molécules organiques apparaissent comme bien plus complexes que ce que l’on avait imaginé et étaient déjà bien répandues en dehors de toute condition particulière, ce qui a probablement facilité l’émergence de la vie« , conclut Eleanor Browne.

Ce qu’il faut savoir

Le fait : L’atmosphère terrestre a potentiellement joué un rôle crucial dans l’émergence de la vie.
Qui est concerné : Les chercheurs en biologie et en chimie, ainsi que le grand public intéressé par l’origine de la vie.
Quand : Les résultats de l’étude ont été publiés le 1er décembre 2025.
Où : Université du Colorado à Boulder, États-Unis.