Le scénario de l'origine de la vie enfin déterminé ?

[Svenn]

Il y a un autre exemple, purement illustratif. J'ai déjà lu qu'il serait absolument impossible qu'une séquence protéique (la structure primaire) donnée soit apparue par hasard (je pense notamment aux publications de Hubert Yockey). Or, si on s'intéresse, non pas à la structure primaire, mais à la structure secondaire (surtout les différents repliements protéiques), on s���aperçoit que là où on s'attendait à voir 10⁶⁸ repliements possibles (pour une séquence protéique de 150 résidus), on se rend compte qu'il y a d'autres contraintes, très loin d'être dû au hasard, qui font en sorte que le nombre de repliements théoriquement possibles sont au nombre de 4000. D'ailleurs, dans les protéines actuels, il y a de nombreuses protéines qui montrent les mêmes structures tridimensionnelles, avec des séquences d'acides aminés pourtant extrêmement différentes. En outre, certains de ces 4000 repliements théoriques (3756 pour être précis) sont tellement improbables, qu'on estime que seulement ~2000 pourraient être exprimés dans le vivant :

Estimating the Total Number of Protein Folds (Govindarajan et al., 1999)

On connaît 1194 repliements différents (d'après la classification SCOP) aujourd'hui, et ce nombre n'a pas bougé depuis 2009 (voir ici).

Si tu prends une protéine définie aléatoirement de 150 acides aminés, il est quasi certain qu'elle n'adoptera aucun des folds décrits et qu'elle sera extrêmement peu stable. Tu obtiendras très probablement ce qu'on appelle une "protéine intrinsèquement désordonnée", c'est à dire une protéine pour laquelle la transition dépliée-->repliée n'est pas favorable sur le plan énergétique. Le peu d'enthalpie que tu gagneras par quelques rares liaisons faibles ne compensera pas l'énorme cout entropique lié à la perte de ces 10^68 conformations possibles. La chaine ne se repliera donc pas et elle n'adoptera pas de conformation préférentielle. De telles protéines peuvent avoir des rôles, elles sont même très fréquentes dans le monde eucaryote mais il s'agit très rarement de fonctions enzymatiques. A l'inverse, ces protéines sont rares dans le monde procaryote.
Il ne faut par ailleurs pas oublier que le repliement n'implique pas la fonction. Le repliement est juste un moyen de positionner un certain nombre de fonctions chimiques pour remplir une fonction donnée. Le même repliement peut avoir pour effet de remplit un site catalytique potentiel de charges -, de charges + ou même d'acides aminés hydrophobes. Le résultat sur le plan fonctionnel sera très différent suivant les cas.
-----

[JPL]

Le repliement est juste un moyen de positionner un certain nombre de fonctions chimiques pour remplir une fonction donnée.

Il y a un mot qui me gêne dans ton explication.

[Svenn]

Oui, c'était pas un choix de mot très heureux mais je ne peux plus éditer !

[Geb]

Bonsoir,

Tout à fait, c'est l'hypothèse (ou du moins le principe, le détail peut varier) qui me parait la plus plausible.

Je vois dans cette courte assertion à quel point nos opinions divergent.

J'ai beaucoup de mal à expliquer pourquoi cette hypothèse à temps de succès parmi les chercheurs français (et ce succès auprès des chercheurs expliquerait selon moi son succès auprès du grand public francophone). D'ailleurs, ça ne date pas d'hier. Il y a quelques mois, je suis tombé sur deux bouquins, de 1910 et 1911 (respectivement d'Henri Becquerel et d'Henri Colin), qui en parlait déjà comme de la panacée.

En fait, bien qu'un potentiel pour une activité photosynthétique prébiotique de la lumière ultraviolette sur les eaux de surface soit scientifiquement indéniable, l'effet global du rayonnement UV est plutôt de détruire les molécules organiques.

��a a été évoqué dans la littérature scientifique depuis un bout de temps déjà. Voir par exemple ici :

Photo-oxidation of organic matter in sea water by ultra-violet radiation, analytical and other applications (Armstrong et al., 1966)

Il y a un autre effet, bien plus important : l'oxydation des molécules organiques par du fer ferrique former de manière photochimique, qui aurait comme effet net global de détruire les molécules organiques (jusqu'à les reconvertir en CO₂), même si on pourrait potentiellement libérer de l'hydrogène par ce biais.

Voir par exemple ici :

Photo-oxidation of hydrated Fe²⁺—significance for banded iron formations (Braterman et al., 1983)
Photoprecipitation and the banded iron-formations—Some quantitative aspects (Braterman & Cairns-Smith, 1987)

Comme j'ai lu les estimations de la quantité monstrueuse de fer qui était dissous dans l'eau des océans à l'Hadéen, j'ai du mal à m'accommoder de ces données (et de beaucoup d'autres) sans tirer un trait sur l'hypothèse de la soupe prébiotique. Comment t'accommodes-tu de ça ?

C'est une des raisons pour lesquelles je trouve plus réaliste de chercher, tout comme Russell, l'origine de la vie loin de la surface, au niveau du plancher océanique. C'est aussi une des raisons qui expliquent pourquoi je trouve plus réaliste le point de vue de Russell, qui consiste à simplement compter sur le CO₂ (comme source de carbone) plutôt que sur une pluie d'acides aminés ou d'hydrocarbures aromatiques polycycliques provenant de l'espace interplanétaire, voire de l'extérieur du système solaire.

Tout à fait, ça c'est très bien, mais plus tardif à mon sens (ce qui me faisait dire que les travaux s'interresant à ce sujet ne sont pas inutiles)

Je vais donc consacrer un petit moment à la (re)lecture d'une publication de Danchin de 2007, au cas ou ça vous intéresserait.

Je maintient, c'est contrôlé dans le sens où c'est selectif basé sur des a-priori.

De toute façon, toutes hypothèses sur les origines de la vie est basée sur des a priori sélectifs, pour des raisons évidentes.

Ce n'est pas tout.
Un principe en sciences est également (surtout lorsqu'il s'agit de processus complexes évoluant dans le temps) d'y aller par petit pas et de vérifier par l'observation le bienfondé des hypothèses à chaque étape, sans quoi il y a foisonnement.
Si c'etait aussi simple, comme nous le faisions tous les deux remarquer, cela ferait longtemps que le sujet serait tranché.

Russell a franchi des dizaines de petits pas par l'observation et la vérification (phylogénétique ou expérimentale) de chaque étape.

Je vais te répondre indirectement, par les mots de Vincent Courtillot, qui était incidemment orateur lors du colloque de l'Académie des sciences des 16 et 17 septembre 2013.

Le discours que je recopie ci-après est tiré d'une de ses conférences précédentes, à l'Université de Tous Les Savoirs (UTLS), datée du 12 juillet 2002 :

��ruptions volcaniques et évolution des espèces (87 minutes)

Durant la séance de questions (à 72:22 dans la conférence), Vincent Courtillot nous dit :

[...]Une bonne partie de la science consiste à dire qu'il n'est pas utile de faire compliquer quand on peut faire simple. [...] La réalité est compliquée. L'approche du scientifique reste d'essayer de découper les problèmes, de les comprendre par morceau, de leur trouver les explications les plus simples, d'éliminer ensuite des familles d'explications dont on peut montrer qu'elles ne sont plus acceptables et d'être petit à petit conduit vers un modèle compliqué. Or, j'ai réussi à trouver un modèle simple. Je vous ai montré ce modèle simple. Ce que vous dites pourrait être... il pourrait y avoir des tas de traces effacées de tas d'autres choses. Chercher des choses qu'on ne voit pas, alors qu'on a une théorie simple qui explique les observations, ça n'est pas la démarche scientifique. La démarche scientifique c'est, quand on aura fait une observation qui nécessitera de réviser cette théorie et bien, on sera amené à se poser une autre question. Néanmoins, il faut toujours réussir à rester alerte et ce dire bien sûr que ça pourrait être quelque chose d'autre [...]

Or, de mon point de vue, l'hypothèse de Russell est la plus simple à ma connaissance. Je ne parle pas ici de tout ce qu'elle permet d'expliquer (là elle pourrait paraître complexe), mais plutôt de ses hypothèses de départ.

C'est trop peu pour permettre une detection.

Certes, c'est au-delà de nos capacités actuelles de détection. Mais Russell et ses collègues du JPL ne désespèrent pas; voir ici :

Acetate: A better astrobiological indicator of life than methane? (Kanik et al., 2009)

Cordialement.

[Xoxopixo]

Comme j'ai lu les estimations de la quantité monstrueuse de fer qui était dissous dans l'eau des océans à l'Hadéen, j'ai du mal à m'accommoder de ces données (et de beaucoup d'autres) sans tirer un trait sur l'hypothèse de la soupe prébiotique. Comment t'accommodes-tu de ça ?

Comme déja indiqué, la destruction différentielle des structures sensibles (aux UV, aux effets mécaniques, radioactivité..., etc) est au contraire un moteur à l'apparition de structures robustes, une nécéssité même je dirais si ces mêmes structures doivent par la suite pouvoir bénéficier d'une énergie sans danger (transformation reversibles avec transfert d'electrons), permettant le passage par la suite de la "vie" chimique à la vie biologique. ("photosynthetique" par exemple, et toutes les hypothèses sont permises)

Russell a franchi des dizaines de petits pas par l'observation et la vérification (phylogénétique ou expérimentale) de chaque étape.

Ce n'est pas de cette observation dont il est question.
C'est sûr que l'ingénieur étudie avec minutie les étapes de son procéssus.

Or, de mon point de vue, l'hypothèse de Russell est la plus simple à ma connaissance. Je ne parle pas ici de tout ce qu'elle permet d'expliquer (là elle pourrait paraître complexe), mais plutôt de ses hypothèses de départ.

Ca parait raisonable dit comme ça, mais cette méthode n'est pas nécéssairement appliquable à tout phénomène.
Lorsque le système est trop complexe, c'est à dire qu'il existe une variabilité dans le temps importante avec un nombre de liens trop important, il est inutile de croire pouvoir le modéliser en se basant sur la connaissance de quelques liens seulement.
Ca sera toujours faux.

Certes, c'est au-delà de nos capacités actuelles de détection. Mais Russell et ses collègues du JPL ne désespèrent pas; voir ici :

Acetate: A better astrobiological indicator of life than methane? (Kanik et al., 2009)

Justement, comme je le faisait remarquer, c'est ininterressant concernant le sujet : Les premieres étapes du passage de la vie chimique à la vie biologique.
L'acétate serait un marqueur d'une vie déja évoluée, or ce sont les étapes anterieures qui nous interressent, et donc ce sont d'autres marqueurs (d'une vie chimique) qui doivent être recherchés.

[noir_ecaille]

Je ne vois pas en quoi ce serait un marqueur "inintéressant", sachant qu'on a déjà beaucoup de mal à déterminer ce que pourrait être un marqueur indéniable d'un phénomène vivant avéré ou en devenir.

Ensuite on rend bien compte d'un système aussi complexe que le climat en se basant sur la connaissance et le croisement de processus plus simples. Ce n'est pas parfait mais on affine tous les jours les modèles -- qui permettent des prévisions et les vérifications qui s'en suivent. On est quand même loin d'un système simple et pourtant c'est à force de découpage et recoupement qu'on cerne ledit système.

Ensuite qu'un chercheur s'intéresse à un ou plusieurs processus prébiotiques au détriment d'autres qui lui semblent moins probables ou même moins pertinents pour divers raisons, tout cela rentre dans un cadre de découpage des tâches entre plusieurs équipes de chercheurs, en fonction de la sensibilité des uns et des autres. Et de fait je ne vois pas pourquoi les thèses de ce chercheur devraient faire la part belle à ce qui n'est pas son sujet d'étude. Donc bien sûr il y a peut-être d'autres possibilités, et rien n'empêche d'autres chercheurs qui y seraient plus sensibles de plancher dessus.

Puis pour en connaître un peu sur la désinfection et l’asepsie, on utilise justement les UV pour préparer les salles opératoires et pire encore pour les instruments chirurgicaux -- et on n'espère justement pas l'apparition d'une forme de vie plus robuste à ces traitement...

J'ai tendance à rejoindre Geb. La vie serait apparue d'abord dans un milieu favorable, avant de se répandre et subir ses premiers revers adaptatifs -- la grande force des survivants, c'est l'avenue de cadavres qui jonchent leurs pas. La vie ne fait pas dans l'optimisation, mais d'abord dans la prolifération. Statistiquement plus il y a d'exemplaires pas complétement identiques, plus ils seront difficiles à éradiquer. C'est mathématique. D'où la meilleure probabilité qu'il y avait des milliards d'exemplaires dont la quasi-totalité a été détruite par les UV avant que ne se répandent des résistances puis d'autres adaptations.

[Xoxopixo]

Je ne vois pas en quoi ce serait un marqueur "inintéressant", sachant qu'on a déjà beaucoup de mal à déterminer ce que pourrait être un marqueur indéniable d'un phénomène vivant avéré ou en devenir.

Si vous ne comprenez pas, c'est simplement que vous avez lu la moitié de ce que j'avais écrit.

Justement, comme je le faisait remarquer, c'est ininterressant concernant le sujet : Les premieres étapes du passage de la vie chimique à la vie biologique.

Ensuite on rend bien compte d'un système aussi complexe que le climat en se basant sur la connaissance et le croisement de processus plus simples. Ce n'est pas parfait mais on affine tous les jours les modèles -- qui permettent des prévisions et les vérifications qui s'en suivent. On est quand même loin d'un système simple et pourtant c'est à force de découpage et recoupement qu'on cerne ledit système.

Concernant le climat, on est loin, très très loin, de la complexité chimique.
Vous ne semblez pas en mesurer l'étendue.

Puis pour en connaître un peu sur la désinfection et l���asepsie, on utilise justement les UV pour préparer les salles opératoires et pire encore pour les instruments chirurgicaux -- et on n'espère justement pas l'apparition d'une forme de vie plus robuste à ces traitement...

Déja, ça dépend des doses et des durées pour que statistiquement il y ait un effet delétère (une d'oubliée suffit théoriquement à reformer des colonies...).
Ensuite, vous vous focalisez à nouveau sur le "connu", soit ici le génome sous sa forme actuelle (à moins que vous pensez lyser les membranes par les UV...), alors que je vient juste d'expliquer qu'on en etait pas encore là.

J'ai tendance à rejoindre Geb. La vie serait apparue d'abord dans un milieu favorable, avant de se répandre et subir ses premiers revers adaptatifs -- la grande force des survivants, c'est l'avenue de cadavres qui jonchent leurs pas. La vie ne fait pas dans l'optimisation, mais d'abord dans la prolifération.

Ca, c'est une croyance sans fondement, d'autant qu'on ne parle pas de vie ici mais de chimie.
Pas de cadavres en vue donc.

Statistiquement plus il y a d'exemplaires pas complétement identiques, plus ils seront difficiles à éradiquer. C'est mathématique. D'où la meilleure probabilité qu'il y avait des milliards d'exemplaires dont la quasi-totalité a été détruite par les UV avant que ne se répandent des résistances puis d'autres adaptations.

Ca aussi ce sont des croyances simplificatrices.
Mieux dit; il n'y a rien de fondamental dans ces affirmations.
Seul le contexte et les lois physiques ont leur "mot à dire".

[Cendres]

Xoxopixo, quand tu écris ce genre d'affirmations:

Si vous ne comprenez pas, c'est simplement que vous avez lu la moitié de ce que j'avais écrit.

Concernant le climat, on est loin, très très loin, de la complexité chimique.

Ca, c'est une croyance sans fondement,

Ca aussi ce sont des croyances simplificatrices.

Ca serait pas mal aussi de les démontrer un minimum, sinon ça fait "affirmation péremptoire que je vous jette au visage".

[Xoxopixo]

Xoxopixo, quand tu écris ce genre d'affirmations:

Si vous ne comprenez pas, c'est simplement que vous avez lu la moitié de ce que j'avais écrit.

Ca serait pas mal aussi de les démontrer un minimum, sinon ça fait "affirmation péremptoire que je vous jette au visage".

Elle est bien bonne celle-là.

J'écris ça :

Justement, comme je le faisait remarquer, c'est ininterressant concernant le sujet : Les premieres étapes du passage de la vie chimique à la vie biologique.
L'acétate serait un marqueur d'une vie déja évoluée, or ce sont les étapes anterieures qui nous interressent, et donc ce sont d'autres marqueurs (d'une vie chimique) qui doivent être recherchés.

On me répond ça :

Je ne vois pas en quoi ce serait un marqueur "inintéressant", sachant qu'on a déjà beaucoup de mal à déterminer ce que pourrait être un marqueur indéniable d'un phénomène vivant avéré ou en devenir.

Sous-entendu les bacteries....

Et vous me parlez d'affirmations peremptoires ?

Maintenant, concernant ça :

Concernant le climat, on est loin, très très loin, de la complexité chimique.

Serieusement...vous vous posez aussi des questions à ce sujet ?
C'est les ravages des petites fleches des équations chimiques qui font ça ?
Je ne pensait pas qu'il soit nécéssaire d'enfoncer une porte ouverte.

Les molécules se fichent de savoir que nous avons défini des fleches dans nos equations; si ça peut interagir, ça interagit avec tout et n'importe quoi. (je vous laisse imaginer le casse-tête des chaines ... de tout type évidemment (la chimie du carbone est très complexe)
Passé 10 "réactants"... qui produisents les multiples formes entre-elles (qui ne sont pas les formes planes justes utiles à la conceptualisation... groupes réactifs communs, cis trans, le baba quoi, etc), c'est ce que j'appele complexe (et c'est le réel ça).
C'est pas juste des paramètres, temperature, pression.. comme pour le climat (enfin, le modèle...)
Imaginez que "par dessus", on ait des conditions physiques variables, protection au sein des couches lipidiques, osmose etc, etc (déja énoncées, relisez)... à l'échelle d'un océan, ça devient d'une complexité inouïe.

Rien à voir donc avec les conditions contôlées d'un modèle de laboratoire.

Pour le reste, je vous laisse déja reflechir à la question de l'énoncé de "principes" du vivant alors qu'on ne parle pas du vivant.

[Cendres]

C'est un peu mieux...mais je trouve ça encore faiblard, surtout que tu ne réponds qu'a une petite partie de tes remarques que j'ai pointées.

[JPL]

à l'échelle d'un océan, ça devient d'une complexité inouïe.

Mais est-ce une raison pour être agressif ?

[noir_ecaille]

Xoxopixo, vous me semblez confondre chimie et phénomène vivant. On parle certes de l'origine de la vie (titre du fil, en passant) : il s'agit donc d'un type de chimie répondant aux critères de la vie -- et on se fiche que le cadre semble "étroit", la chimie du carbone pour l'alchimie du carbone n'est pas le sujet.

Et écarter l'acétate ne me semble toujours pas pertinent quant à l'utiliser comme marqueur de présence d'un phénomène vivant extra-terrestre. Jusqu'à concurrence d'une contre-démonstration/explication dûment développée, c'est une piste intéressante ainsi que le relevait Geb.


Concernant le climat, si vous pensez qu'il est moins complexe que la chimie, vous pêchez par lacune plus encore que moi. Parce que justement la chimie participe aussi de l'édifice climatique par exemple, et de même la biosphère (il suffit de se pencher sur les climats tropicaux avec et sans forêt par exemple). Faire plus complexe que le climat, c'est sans doute possible, mais même toute la chimie du carbone et ses réactants relève d'une relative facilité d’appréhension par comparaison. Il faudra trouver meilleur argument que ça pour (en revenant à l'argutie initiale) démontrer qu'on ne peut pas étudier un phénomène complexe par découpage.


Concernant l’asepsie, les durées n'apportent pas grand chose -- seulement plus ou moins de générations en fonction des espèces vivantes en présences. Encore une fois vous pêchez par lacune, car les fameuses fioles à col de cygne de Louis Pasteur, dont certaines sont visibles plus d'un siècle après dans les musées, toujours sans montrer de génération spontanée, sont donc exposées à la lumière du jour, i.e. aux UV. Pire : la majorité des espèces unicellulaires recensées sont sensibles aux UV quand elles ne produisent pas des pigments pour s'en protéger, voire plus optimisé. La vie sait utiliser mieux utiliser l'énergie calorique, notamment/particulièrement stockée sous forme d'ATP. Le meilleur propos de la photosynthèse UV, c'est en réalité la photolyse de l'eau -- soit une rupture de liaison chimique, et non la formation d'une liaison. On peut croire que les UV agirait sur une soupe primitive un peu comme une expérience de Urey-Miller tant qu'on a certaines lacunes, mais j'ignore si même un chimiste des photo-réactions cautionnerait une telle possibilité.


PS : Les moqueries du style :

Elle est bien bonne celle-là.

Serieusement...vous vous posez aussi des questions à ce sujet ?

Je ne pensait pas qu'il soit nécéssaire d'enfoncer une porte ouverte.

et j'en passe qui émaillent vos interventions donne une image assez vaniteuse, voire en desservent l'auteur au détour d'une lacune ou d'une autre. Pour se donner le "droit" de mépriser, encore faudrait-il maîtriser....

Pour le reste, je vous laisse déja reflechir à la question de l'énoncé de "principes" du vivant alors qu'on ne parle pas du vivant.

Ah. Je ne pensais pas nécessaire de rappeler que, n'étant déjà pas auteur initial du fil, rien ne vous autorise à vous en approprier le sujet ou à le détourner sans le consentement de son primo-posteur. Question de courtoisie.


PS : On se fiche aussi des autres formes possibles de vie ayant disparu sans trace. Ce qui nous intéresse, ce sont les origines de notre forme de vie.

[Cendres]

Ah. Je ne pensais pas nécessaire de rappeler que, n'étant déjà pas auteur initial du fil, rien ne vous autorise à vous en approprier le sujet ou à le détourner sans le consentement de son primo-posteur. Question de courtoisie.

Fil qui, jusqu' à récemment, était une sorte de flux d'actualités sur les recherches concernant les origines possibles de la vie. Après, il est toujours possible d'ouvrir d'autres fils si l'on souhaite contester telle ou telle conclusions et les travaux des auteurs.

[Xoxopixo]

Et écarter l'acétate ne me semble toujours pas pertinent quant à l'utiliser comme marqueur de présence d'un phénomène vivant extra-terrestre. Jusqu'à concurrence d'une contre-démonstration/explication dûment développée, c'est une piste intéressante ainsi que le relevait Geb.

Vous serez bien avançé lorsque vous en verrez...mais je me répete.

Concernant le climat, si vous pensez qu'il est moins complexe que la chimie, vous pêchez par lacune plus encore que moi. Parce que justement la chimie participe aussi de l'édifice climatique par exemple, et de même la biosphère (il suffit de se pencher sur les climats tropicaux avec et sans forêt par exemple). Faire plus complexe que le climat, c'est sans doute possible, mais même toute la chimie du carbone et ses réactants relève d'une relative facilité d’appréhension par comparaison. Il faudra trouver meilleur argument que ça pour (en revenant à l'argutie initiale) démontrer qu'on ne peut pas étudier un phénomène complexe par découpage.

N'importe quoi.
Revoyez les bases dont la chimie organique :
http://fr.wikipedia.org/wiki/Syst%C3%A8me_complexe

Concernant l’asepsie, les durées n'apportent pas grand chose -- seulement plus ou moins de générations en fonction des espèces vivantes en présences. Encore une fois vous pêchez par lacune, car les fameuses fioles à col de cygne de Louis Pasteur, dont certaines sont visibles plus d'un siècle après dans les musées, toujours sans montrer de génération spontanée, sont donc exposées à la lumière du jour, i.e. aux UV.

Dans le style vous m'apprenez quelque-chose à ce sujet dont j'aurais "oublié" de tenir compte.
Vous parlez d'une choses, puis d'une autre, puis d'une autre...
Cernez vos propos si vous voulez être crédible, ne fut-ce que par le raisonnment.

et j'en passe qui émaillent vos interventions donne une image assez vaniteuse, voire en desservent l'auteur au détour d'une lacune ou d'une autre. Pour se donner le "droit" de mépriser, encore faudrait-il maîtriser....

Oh vous savez, en ce qui me concerne, ce n'est pas ce que vous penserez de moi qui m'interresse, mais la vérité concernant les faits.

Ah. Je ne pensais pas nécessaire de rappeler que, n'étant déjà pas auteur initial du fil, rien ne vous autorise à vous en approprier le sujet ou à le détourner sans le consentement de son primo-posteur. Question de courtoisie.

S'il est acté que l'origine de la vie c'est la vie et que la chimie doit justifier des travaux mais qu'il ne faut pas en discuter, alors effectivement, je n'ai rien à faire ici.

PS : On se fiche aussi des autres formes possibles de vie ayant disparu sans trace. Ce qui nous intéresse, ce sont les origines de notre forme de vie.

Ce n'est pas parcequ'une affirmation n'est pas etayée (pourquoi faire d'ailleurs face à une telle mauvaise foi) qu'elle est fausse.
A 11mn07 (venant d'un ignorant me direz-vous ) pour répondre à vos grands principes :
Ceux-là :

J'ai tendance à rejoindre Geb. La vie serait apparue d'abord dans un milieu favorable, avant de se répandre et subir ses premiers revers adaptatifs -- la grande force des survivants, c'est l'avenue de cadavres qui jonchent leurs pas. La vie ne fait pas dans l'optimisation, mais d'abord dans la prolifération. Statistiquement plus il y a d'exemplaires pas complétement identiques, plus ils seront difficiles à éradiquer. C'est mathématique. D'où la meilleure probabilité qu'il y avait des milliards d'exemplaires dont la quasi-totalité a été détruite par les UV avant que ne se répandent des résistances puis d'autres adaptations.

http://www.canal-u.tv/video/college_...ynthese_1.4842

Sur ce.

[Cendres]

Tout autre message aussi vide et creux que le précédent, remplaçant l'argumentaire par les ricanements sera viré. Toute éventuelle réponse à ce que je viens d'écrire aussi (et inutile de récriminer par MP).

[JPL]

Je rappelle que ce sujet a été initié et largement documenté par Geb sur un sujet bien précis. Il convient donc, ne serait-ce que par courtoisie, de limiter les discussions au thème introduit par Geb.

Tout autre attitude serait un détournement d'un fil très riche et ne sera plus tolérée.

[Geb]

Bonjour,

J'ai regardé à nouveau un passage de la présentation du 16 septembre 2013 de Frances Westall à l'occasion du colloque de l'Académie des Sciences :

La vie sur les roches : l'environnement de la terre primitive, l'origine de la vie et les plus anciennes traces de vie

�� partir de 4:28 dans la vidéo, elle dit ceci :

Il y a une chose que je voudrais souligner ici, ce sont les échelles microbiennes. On parle de l'origine de la vie, des premières cellules. Donc, qu'est-ce qu'on sait de l'échelle de temps, combien de temps, quelle place est-ce qu'il faut ?

Selon, Leslie Orgel, pour l'origine de la vie, l'important c'est la cinétique, c'est quelque chose qui devait aller assez vite. Il a calculé que c'était une question de quelques centaines de milliers d'années, peut-être quelques millions d'années, mais pas plus (donc, vraiment quelque chose de très rapide).

Et pour cela, est-ce qu'on a besoin d'un océan, ou seulement d'un bassin d'impact rempli d'eau qui peut perdurer quelques millions d'années ? Donc, il faut bien avoir en tête que la zone habitable d'une planète n'a pas besoin de couvrir la planète entière.

Ce que j'aime beaucoup quand un scientifique s'adresse à d'autres scientifiques, c'est que dans ces conditions, ils ont tendance à mentionner leurs sources sur leurs diapositives. C'est ce que Westall fait sur la diapositive qu'elle utilise pour appuyer ce qui précède. En tout petit, en dessous, on peut lire :

Time scale for the origin of life from Orgel, 1998, Crit. Rev. Biochem. Mol. Biol. 39:99-123

Donc, la source de cette idée exposée par Frances Westall, selon laquelle l'origine de la vie aurait pu être un processus rapide serait un article de Leslie Orgel qui aurait été publié en 1998 dans le Volume 39 de la revue Critical Reviews in Biochemistry and Molecular Biology aux pages 99 à 123.

Le Volume 39 (Issue 2) de cette revue a été publié en 2004 et pas en 1998 et il y a bien un article d'Orgel aux pages 99 à 123 :

Prebiotic Chemistry and the Origin of the RNA World

J'ai trouvé un résumé (2 pages) d'une présentation que Frances Westall a donné à l'occasion du European Planetary Science Congress 2013. Cette année, l'évènement avait lieu à l'University College London (UCL), là où Nick Lane travaille :

Heterogenous microbial habitability on Mars and its implications for the search for life

On peut y lire (en page 1) :

For life to emerge, favourable conditions and ingredients need to be present for up to a couple of million years [6].

Or, la référence [6] est la même que dans la présentation à l'Académie des Sciences :

[6] Orgel, L., Crit. Rev. Biochem. Mol. Biol. 39:99-123, 1998

Comme je l'ai déjà mentionné, le Volume 39 correspond à l'année 2004 et pas à l'année 1998.

En page 2, on retrouve en Figure 2 exactement la diapositive à 4:32 dans la présentation de Westall à l'Académie des Sciences.

Donc, je me suis mis à lire la publication (gratuite) de 2004 et je me suis rendu compte à la fin, que Leslie Orgel ne fait dans cette publication, jamais aucune mention de la durée minimale nécessaire pour "passer de l'inerte au vivant" comme on dit.

Je me suis tout de même dit que le véritable papier auquel Frances Westall voulait se référé quant à la durée nécessaire à l'origine de la vie avait peut-être été publié en 1998 et pas en 2004.

Donc, parmi les 3 papiers que Orgel avait publié seul en 1998, il y a :

Leslie E. Orgel (February 1998). The Origin of Life ��� How Long did it Take?, Origins of Life and Evolution of the Biosphere, Volume 28, Issue 1, pages 91-96.

Leslie E. Orgel (June 1998). Polymerization on the Rocks: Theoretical Introduction, Origins of Life and Evolution of the Biosphere, Volume 28, Issue 3, pages 227-234.

Leslie E. Orgel (1 December 1998). The origin of life���a review of facts and speculations, Trends in Biochemical Sciences, Volume 23, Issue 12, pages 491-495.

Je me trompe peut-être, mais j'ai la très nette impression que Frances Westall voulait parlé du premier papier de cette petite liste et non pas de celui qui figure dans le Critical Reviews in Biochemistry and Molecular Biology de 2004.

Alors, croyant enfin être en mesure de savoir sur quoi se base Leslie Orgel pour estimer que la vie apparaît en quelques millions d'années maximum, je découvre que ce papier de Leslie Orgel publié en 1998, n'est en fait qu'une critique assez acerbe d'un autre papier, d'Antonio Lazcano et Stanley Miller publié en 1994 ! Leslie Orgel ne fait lui-même aucune estimation. Pire, la conclusion de sa publication est la suivante :

We do not understand how a selfreplicating system originated on the primitive earth, so it is impossible, on the basis of chemical arguments, to set upper or lower limits on the time that would be required. Hopefully, further research will clarify the nature of the chemical steps involved. Then we might be able to offer some meaningful estimates about the time needed for the transition from an abiotic to a biotic world.

Il me semble donc que la véritable référence que Frances Westall voulait mettre était celle-ci :

Antonio Lazcano, Stanley L. Miller (1994). How long did it take for life to begin and evolve to cyanobacteria? Journal of Molecular Evolution, Volume 39, pages 546-554.

Cependant, sans avoir jamais lu ce papier, j'ai plutôt tendance à admettre les critiques d'Orgel et à me dire que les arguments développés dans la publication de 1994 présentent une logique fallacieuse. Même si, d'un point de vue purement philosophique, j'ai plutôt tendance à croire, tout comme Stanley Miller et Antonio Lazcano, que l'apparition de la vie a été rapide (voir message #263 de cette discussion).

Cordialement.

[noir_ecaille]

J'ai tendance à penser que, tant qu'on ne connaîtra pas un enchaînement de différentes étapes assez complet/satisfaisant pour passer de l'abiotique au vivant, on pourra difficilement déterminer quelles conditions ont conduit à cet enchaînement ; et s'il s'agissait de conditions répandues, fortuites, voire accidentelles, et pourquoi pas un enchaînement et/ou mélange des trois.

Après tout, rien n'interdit que la situation abiotique puisse durer, alors que les premiers éléments/processus du phénomène vivant serait "en place" mais pas encore "rassemblés" ou cohérents.

Ce qu'on sait des archives fossiles, c'est que les premières cellules seraient apparue à une période assez chaotique : l'Hadéen. Plus précisément, à partir de l'apparition théorique de la vie, on parle même d'Archéen. N'empêche, c'était encore loin de ressembler à notre oasis bleue bien pépère, thermorégulée, protégée d'une bonne part des UV, etc. Il y a eu la différenciation du noyau terrestre, la naissance du champ magnétique terrestre, la formation de la Lune après la collision avec Théia, le refroidissement de la croute terrestre, le Grand Bombardement Tardif, les premiers mouvements tectoniques, les colossales premières marées, des journées biiieeenn plus courtes... Pas mal de bouleversements majeurs se sont enchaînés dans un laps de temps paraissant relativement court au regard du reste temporel de l'histoire de la Terre -- à peine 500 millions d'années (soit l'équivalent d'un quart du Proterozoic ou encore la durée de l'actuel éon géologique dit Phanérozoïque).

D'un autre côté, le phénomène vivant n'a pas pu apparaître avant ou avec le refroidissement de la croute terrestre par exemple. Si on se base sur le début du Nectarien et qu'on croise avec les supposées premières traces de vie, on a un créneau d'environ 50 millions d'années entre la (re) formation de la croute terrestre post-Théia et les fossiles des premières cellules. La croute terrestre a aussi pu mettre moins de temps à se reformer, ce qui allongerait le temps de génération des premières manifestations du Vivant. Ou pas ?

Le Grand Bombardement Tardif tel qu'enregistré dans les archives lunaires se serait déroulé de -4,1 à -3,8 Ga, soit environ 40 millions d'années. En mettant les choses au pire, la croute terrestre se serait encore une fois disloquée tout autant à cause des impacts que de l'éventuel volcanisme inhérent aux premiers mouvements tectoniques associés aux incroyables marées lunaires de l'époque (la Lune étant alors beaucoup plus proche et la Terre tournant beaucoup plus vite). Peut-être pas complétement non plus, mais les paysages devaient être dantesques.

Le phénomène vivant (tel qu'on le retrouve dans ses premières traces) a pu apparaître après (donc temps de génération "assez" court) ou pendant -- le temps de génération ne signifie alors plus grand chose : il faut s'en remettre à la probabilité d'enchaînements de circonstances, ainsi que le temps pendant lequel de tels enchaînements peuvent survenir, éventuellement même dans un ordre précis ou en concomitances précises...



Ma conviction intime ? Nous sommes probablement de sacré veinards : plus que du temps je pense que nous sommes là par "accidents", dus à l'enchaînement/réunion improbable de circonstances chaotiques et infernales.

[noir_ecaille]

PS : Il ne s'agit que d'une opinion personnelle, pas d'une parole d'évangile

[Geb]

Bonsoir,

�� ma connaissance, l'impact avec Théia est estimé à -4,53 Ga, voire -4,36 Ga pour certains chercheurs (cela dit, je vais faire comme si cette "révision" n'existait pas).

La différenciation du noyau terrestre est également un phénomène qui a lieu très tôt et qui aurait duré 30 à 60 millions d'années "seulement". En gros, il était probablement terminé vers -4,5 Ga.

En 2002, on a avancé l'hypothèse que déjà entre -4,4 Ga et -4,2 Ga, on avait un océan qui a condensé :

A cool early Earth (Valley et al., 2002)

Malgré tout, certains de ces résultats (notamment les inclusions de muscovite dans les zircons les plus anciens) sont considérés comme moins catégoriques à l'heure actuelle, si et seulement si j'ai bien compris les publications récentes sur le sujet :

http://forums.futura-sciences.com/ge...e-lhadeen.html

D'après l'hypothèse classique, le bombardement tardif intense aurait commencé quelque part entre -4,1 et -3,9 Ga, mais aucun chercheur n'était en mesure de dire si le "pic" attendu avait duré 200 ou 20 millions d'années.

Cela dit, l'idée de la Terre primitive calme, avec un taux d'impacts à peine 10 fois supérieur au taux actuel entre -4,4 Ga et 4,0 Ga, est remis en cause, les dernières données (2012) suggèrent une rupture dans le taux d'impacts météoritiques ayant atteint la Terre à partir de 4,1 et pas d'un grand bombardement tardif (voir schéma de gauche dans le graphique en page 2) :

The Sawtooth-like Timeline of the First Billion Year of Lunar Bombardment (Morbidelli et al., 2012)

Finalement, c'est plutôt un avantage inattendu, puisque cela suggère qu'il n'y a jamais eu d'impacts stérilisateurs sur Terre (avec vaporisation de l'équivalent des océans actuels) depuis celui avec Théia !

En outre, alors qu'en 1989 on estimait encore que 6 de ces impacts stérilisateurs entre -4,4 et -3,9 Ga était toujours statistiquement possible, à la même époque, on découvrait que des formes de vie pouvaient survivre à l'intérieur de la croûte terrestre.

En estimant que la vie soit possible jusqu'à 4 km de profondeur, si la vie est apparue avant -3,9 Ga (ce qui à mon avis semble avoir été le cas), même avec des impacts stérilisateurs, les formes de vie endolithiques auraient survécu :

Microbial habitability of the Hadean Earth during the late heavy bombardment (Abramov & Mojzsis, 2009)

[...] les premiers mouvements tectoniques, [...]

Si tôt à l'Archéen, disons à -4,0 Ga, ça m'étonnerait qu'un spécialiste ose prétendre avec confiance du type d'activité géologique à grande échelle qui aurait pu exister à l'époque.

Tout ce que les données empiriques suggèrent à ma connaissance, c'est que la quantité de chaleur que la Terre devait évacuée il y a ~4,2 Ga était environ 5 fois plus importante qu'aujourd'hui.

Cependant, les spécialistes débattent toujours sur la question de savoir comment la Terre primitive a "résolu" le problème de l'évacuation au début de l'Archéen (je ne connais aucune spéculation sur l'état de l'activité tectonique à l'Hadéen). �� ma connaissance, le modèle à la mode à partir de la seconde moitié des années 1980, était celui d'une tectonique de micro-plaques :

Faster spreading or greater ridge length in the Archean? (Hargraves, 1986)

Mais celui-ci est remis en cause depuis le début des années 2000 :

Archean Geodynamics and the Thermal Evolution of Earth (Korenaga, 2006)

Dans le résumé :

The concept of many small plates covering Archean ocean basins is thus physically implausible.

De plus, dans le meilleur des cas, nos modèles géologiques ne semblent pas nous permettre de remonter plus loin que -3,0 Ga :

Thermal evolution of the Earth: Secular changes and fluctuations of plate characteristics(Labrosse & Jaupart, 2007)

La taille des marées dépend de la proximité de la Lune. Or, l'évolution de la distance Terre-Lune est encore sujette à d'âpres débats entre spécialistes, tout comme la durée que la Terre mettait à l'époque pour effectuer une rotation complète autour de son axe (autrement dit la durée du jour) :

Comment on the paper “Fast tidal cycling and the origin of life” by Richard Lathe (Varga et al., 2006)
Early Tides: Response to Varga et al. (Lathe, 2006)

Le fait est que, juste après l'impact avec Théia, en supposant que cette dernière soit située juste derrière sa limite de Roche avec la proto-Terre, cette dernière devait tourner en approximativement 6 heures, tandis que la proto-Lune, une fois condensée, devait tourner deux fois moins vite, en approximativement 12 heures.

Cette estimation (de 5 à 6 heures et 10 à 12 heures pour la Terre et la Lune respectivement) avait déjà été avancée dès 1878 par le fils du célèbre Charles Darwin, George Darwin. D'ailleurs, les prémisses de la découverte du phénomène de la friction de marée a alimenté une controverse absolument passionnante à partir du XVIIe siècle, controverse qui a atteint son paroxysme avec John Couch Adams (1819-1892), qui avait mis en doute (et il avait raison) les calculs de Pierre-Simon de Laplace (1749-1827) au milieu du XIXe siècle.

Rapidement, Laplace avait fait des calculs qui correspondaient aux observations, mais Adams, en ajoutant d'autres paramètres significatifs, avaient estimé que les explications fournies par Laplace ne pouvaient expliquer que la moitié du décalage requis pour expliquer les observations. Il a fallu ajouter un autre paramètre (la friction de marée) pour avoir le fin mot de l'histoire. Je te laisse imaginer les débats du style : "Pourquoi se compliquer la vie en mettant en doute une belle théorie, celle de Laplace, alors qu'elle explique parfaitement les observations ?". De mon point de vue c'est vraiment passionnant. Mais je ne vais pas m'étendre sur le sujet.

Ce qui fait débat aujourd'hui, c'est la rapidité avec laquelle la vitesse de rotation a décrue avec le temps. Le dernier papier cité ci-dessus suggèrent une durée du jour de 14 ± 2 heures (au lieu de 24 heures) à -3,9 Ga.

L'un dans l'autre, je ne serais pas très original. Je maintiendrais l'hypothèse de Russell : les premières formes de vie apparaissent en quelques millions d'années tout au plus, après l'impact avec Théia, la différenciation du noyau terrestre, le refroidissement de la première proto-croûte terrestre, la condensation d'un premier océan (global selon Russell, faisant de la jeune Terre une planète océan) par dessus et le refroidissement de cet océan planétaire jusqu'à une température relativement clémente (inférieure à 30°C) au niveau du plancher océanique, suite à une diminution du taux de dioxyde de carbone dans l'atmosphère.

Le critère limitant établissant une "fenêtre" relativement étroite pour l'origine de la vie serait le taux de dioxyde carbone dans l'atmosphère, qui lui-même influence le taux de CO2 dissous dans l'eau au début de l'Hadéen, qui lui-même influence la quantité de carbone apporté aux évents hydrothermaux, mais également le pH moyen de l'océan, qui dans le modèle de Russell doit absolument rester inférieur à 6,5 pour maintenir un mécanisme chimiosmotique naturel nécessaire au synthèse abiotique au niveau de l'évent (et selon Russell, à l'origine de la vie).

D'après Norman H. Sleep, le pH de l'océan primitif aurait pu être effectivement inférieur à 6,5 pendant ~10 à ~100 millions d'années, autour de ~4,4 Ga, jusqu'à ce que le taux de CO2 dans l'atmosphère descende en dessous de 1 bar de pression partielle.

Serpentinite and the dawn of life (Sleep et al., 2011)

J'ajoute qu'il est mentionné dans ce papier que :

It took approximately 10 Myr for Earth’s mantle to freeze and the Moon to move far enough away from the Earth so that gravitational tides were no longer a major heat source.

Si je ne m'abuse, d'autres estimations sur la durée requise pour passer outre l'épisode de l'océan de magma, existe :

Cooling of the Earth and core formation after the giant impact (Wood & Halliday, 2005)

More recent models of convection and cooling of the Earth after a giant impact indicate, however, that solidification of most of the mantle took only 3,000 yr. On the other hand, a shallow (50 km) slowly convecting, partially crystalline magma ocean might have existed for 108 yr (ref. 30).

En outre, le fait que la proximité de la Lune malmène la croûte terrestre est un phénomène qui favorise énormément le processus de serpentinisation, qui apparaît lors d'infiltrations d'eau en profondeur à travers les craquelures de la roche chaude. �� cet époque, il devait y avoir des fumeurs blancs absolument partout au fond de l'océan !

Quoi qu'il en soit, on retrouve ici la très courte liste d'exigences du modèle de Russell, qui figure dans les articles de vulgarisation de Nick Lane : de l'eau, de la roche chaude et du dioxyde de carbone.

The origin of life needs a very short shopping list: rock, water and CO2.

Life: Inevitable or fluke? (Lane, 2012)

Si on y ajoute l'importance du molybdène, avec en filigrane, l'hypothèse du "Little Bang" et l'idée que la nébuleuse proto-solaire s'est effondrée au sein d'un amas ouvert d'étoiles, la vie ne pourrait naître (ou du moins, la naissance de la vie est favorisée) qu'autour d'étoiles nées dans ce type d'amas, ensemencés par des résidus de supernovae suffisamment massives (l'important ici, étant qu'elles fournissent du molybdène et/ou du tungstène).

The ineluctable requirement for the trans-iron elements molybdenum and/or tungsten in the origin of life (Schoepp-Cothenet et al.,2012)

[...] Two scenarios can reconcile the results of molecular phylogeny and paleogeochemistry. (i) The ancestral CISM enzyme exclusively used W which was later replaced by Mo. (ii) CISM-catalyzed reactions in early life used Mo supplied by alkaline hydrothermal vents, proposed as cradles for life. The exclusiveness for Mo of many CISM-members as well as findings that primary productivity involving Mo has been comparable to the present since the geological record began at 3.8 Ga lead us to favor the second scenario.

The results described above thus require that certainly tungsten and most likely molybdenum ought to be added to the list of metals vital already to earliest life on Earth . Both Mo and W are heavier than Fe and thus aren’t bred in standard stellar fusion reactions. Their nucleosynthesis requires the much higher energies only attained in rapidly spinning gas giants and during supernova explosions.

Intriguingly, astrophysical data indicate a crucial role of a nearby supernova in the birth of our solar system. The origin of life on our and any other wet rocky world may thus have been assisted by (and potentially depended on) supernova-generated elements. [...]

Pour la théorie dite du "Little Bang" de la formation du système solaire, voir ici :

The Lost Siblings of the Sun (Portegies Zwart, 2009)

Ma conviction intime ? Nous sommes probablement de sacré veinards : plus que du temps je pense que nous sommes là par "accidents", dus à l'enchaînement/réunion improbable de circonstances chaotiques et infernales.

Selon moi, la vie unicellulaire est un phénomène quasi automatique, "inévitable" en supposant un minimum de pré-requis que je viens d'énumérer. Encore une fois rien d'original, juste ce que j'ai lu dans les publications scientifiques présentées tout au long de cette discussion.

En ce qui concerne "nous" Homo sapiens... ce n'est pas le sujet de cette discussion.

Cordialement.

[noir_ecaille]

Hmmm... Pour moi ce n'est pas juste H. sapiens qui serait chanceux, même les premières formes de vies furent de sacrées veinardes.


Déjà il y a le paramètre évoqué de la composition de l'amas porto-stellaire, avec suffisamment d'éléments lourds ou "mi-lourds" comme le tungstène et consorts. S'il s'agissait d'un nuage de gaz primitif, il ne serait par principe composé que d'hydrogène et d'hélium -- donc exit les planètes telluriques, voire les planètes tout court ? En tout cas notre forme de vie n'y trouverait pas tout ce qu'il lui faut pour démarrer sa chimie. Sachant que certains éléments nécessitent des étoiles supermassives pour être fusionnés/créés, on peut aussi écarter un nuage de gaz issu d'une simple nova -- d'où l'idée qu'une super-nova a dû exploser pas bien loin d'une pouponnière d'étoiles, sans leur souffler la bougie quand même !
��a, déjà, c'est un certain concours de circonstances et mon petit doigt me dit que ce n'est pas ultra-courant.

Ensuite on a la formation d'un noyau tellurique dans une zone relativement tempérée du proto-système solaire, suffisamment lourd pour retenir une couche atmosphérique. ��a paraît rien mais quelques "kilos" en trop et on aurait eu une Neptune voire Jupiter tiède.

Puis il y a Théia et sa conséquence majeure : la Lune. Elle reste quand même à part dans notre ciel, particulièrement le rapport de tailles vis-à-vis de sa planète mère. Pas très loin, Jupiter chahute notre Gaïa poids plume mais grâce à son partenaire lunaire, on évite le pire. Puis des études récentes soutienne une distributions planétaire différente au tout début du système solaire, avec entre autre la migration des géantes gazeuses mais aussi de Théia. Situation courante ou juste exceptionnelle ?

Le Grand Bombardement Tardif aurait apporté la majorité de l'eau de nos océans actuels selon certaines études isotopiques (j'ai perdu l'article FS qui en parlait).

Puis une Lune relativement grosse et proche, avec ses effets de marée favorisant les infiltrations d'eau, en sorte que la croûte terrestre est continument et rapidement "malaxée", c'est quand même bien tombé et pas forcément courant -- je pense que la Lune a favoriser la formation de fumeurs blancs comme noirs. Sans grosse Lune, il me semble improbable d'avoir des évents hydrothermaux en suffisance pour qu'émerge notre forme de vie.

Enfin, je pense que le Grand Bombardement Tardif a non seulement apporté l'eau de nos océans, mais aussi certains précurseurs de la vie tels qu'on en retrouve dans nos comètes actuelles. On peut espérer, avec suffisamment d'effectifs balancés à travers la couche atmosphérique, qu'une quantité intéressante d'acides aminés et de bases azotées ont "survécu" à l'atterrissage, ce qui enrichirait peut-être le panel moléculaire encore restreint tel que synthétisé en laboratoire par Russell et son équipe. Une telle pluie (eau + molécules complexes + résistance à l’atmosphère + résistance à l’atterrissage) n'est pas forcément courante de par la galaxie. ��a demande probablement une atmosphère pas trop oxydante, pas trop épaisse ni trop fine, juste ce qu'il faut.

Sans oublier un point capital : des conditions de pressions et températures compatible avec la liquidité de l'eau + un cycle atmosphérique sur une assez longue période. Un tel cycle de l'eau a probablement permis que se dissolve le CO₂ atmosphérique sous forme HCO₃^-, en plus de faire un nettoyage en ramenant au sol les aérosols via les précipitations, permettant aux infrarouges solaires combinés au CO₂ gazeux de maintenir des températures clémentes. On aurait très bien pu avoir une atmosphère si opaque à cause des impacts météoritiques et des épanchements magmatiques, que les températures auraient chuté très rapidement ; en sorte qu'on aurait eu un monde... glacé. Et stérile ?


Bref. Je pense que la vie telle que nous la connaissons est rare car même à supposer un automatisme (ce que je ne soutiens pas autant par ignorance que par scepticisme), ça demande la réunion de pas mal de paramètres particulier. Et de la chance

[noir_ecaille]

PS : Ca devient de plus en plus vaste, comme sujet...

Peut-être devrait-on refermer la parenthèse et revenir à la chimie prébiotique ?...

[Geb]

PS : Ca devient de plus en plus vaste, comme sujet...

Je ne suis pas de cet avis. Je crois que la discussion que nous avons actuellement permet justement de comprendre pourquoi même les spécialistes de l'origine de la vie se "tapent dessus" quand il s'agit de déterminer les conditions initiales dans lesquelles (ainsi que l'époque à laquelle) les premières formes de vie seraient apparues.

Peut-être devrait-on refermer la parenthèse et revenir à la chimie prébiotique ?...

Juste quelques petits détails :

- à ma connaissance, la plupart des étoiles de notre galaxie sont nées dans des amas stellaires ouverts (avec des étoiles massives qui terminent en supernovae), tout comme on le suppose pour notre propre système stellaire. Donc, contrairement à ce qu'on pourrait penser a priori, ce serait la situation la plus courante.
- j'ai mal saisi la métaphore sur les kilos en trop je crois : pour passer à une géante gazeuse, il faut une planète au moins dix fois plus grosse que la Terre.
- les observations de géantes à proximité de leurs étoiles respectives prouve que le phénomène de migration planétaire est relativement courant, surtout pendant la phase d'accrétion lorsqu'il y a encore beaucoup de gaz (durant les dix premiers millions d'années de la formation d'un système stellaire).
- les modèles de formation de système planétaire appliqués à notre système stellaire suggèrent que les collisions entre planétoïdes dont la masse est comprise entre celle de la Lune et celle de la Terre sont extrêmement fréquent. C'est même une condition sine qua non pour former des planètes de la taille de la Terre, Vénus ou Mars. Autrement dit, le phénomène supposé mener à une planète double comme le système Terre-Lune pourrait être relativement commun (avec une occurrence de l'ordre de 5%).
- les données empiriques sur la taille des candidats planétaires découverts par l'observatoire orbital Kepler suggèrent que ceux dont la taille est comprise entre 1 et 2 fois le rayon terrestre sont parmi les plus fréquemment observées. En outre, ces mêmes données semblent suggérer qu'il est très rare de former une planète tellurique d'une masse supérieure à entre 1 et 3 fois la masse de la Terre.
- la théorie du "late veneer" pour expliquer l'abondance et la composition isotopique de l'eau terrestre est sérieusement mise à mal par les expériences en laboratoire (Partitioning of palladium at high pressures and temperatures during core formation) et par le modèle le plus en vogue de formation du système solaire (le modèle du "Grand Tack") :

Building Terrestrial Planets (Morbidelli et al., 2010)

Morceau choisi :

In the Grand Tack scenario, the primitive asteroids (like the C-types) were implanted into the asteroid belt from in between and beyond the orbits of the giant planets. In Walsh et al.’s (2011) simulations, for every primitive planetesimal implanted in the outer asteroid belt, 10–30 planetesimals ended up on orbits that crossed the terrestrial planet forming region, for a total of 3–11x10^-2 Earth masses. O’Brien et al. (2010) showed that, in this situation, the Earth could accrete about 0.5-2% of its mass from these objects, enough to supply a few times the current amount of water on our planet (assuming that the primitive planetesimals were 5-10% water by mass). Notice that Walsh et al. and O’Brien et al. did not consider primitive planetary embryos in their simulations, so in principle the total amount of primitive material supplied to the Earth could be somewhat larger than the reported estimate. In view of its smaller yield, the Grand Tack scenario avoids the geochemical inconsistencies that arise from the delivery of a too large amount of carbonaceous chondritic material, characteristic of the classical scenario with giant planets on quasi-circular orbits.

A common feature of the classical and Grand Tack scenarios for the asteroidal delivery of water to the terrestrial planets is that the water is accreted during the formation of the planets and not in a late veneer fashion (i.e. after that the planets have already achieved their final masses). The accretion of water, though, is not uniform throughout the planet accretion history; instead it accelerates towards the end, as shown in Fig.6.

- Je suppose également que la Lune a favorisé l'infiltration d'eau dans la proto-croûte. Cela dit, dans l'hypothèse d'une Terre sans Lune, je ne vois pas pourquoi les fumeurs blancs ne pourraient pas se former étant donné que la Lune n'a quasi plus d'influence sur le soulèvement de la croûte par rapport à la situation il y a 4,4 milliards d'années, mais que les fumeurs blancs existent toujours.

- Tout comme Russell, je ne suis pas non plus en faveur de l'hypothèse selon laquelle un apport en matière organique depuis l'espace aurait joué un rôle dans l'apparition de la vie : le taux important de Fe²⁺ dans l'océan à l'Hadéen ainsi que l'environnement radiatif à l'époque aurait détruit les molécules organiques.

Le phénomène est décrit succinctement dans une publication datée de 1992 de Russell et ses collègues de l'Université de Glasgow :

Mineral Theories of the Origin of Life and an Iron Sulfide Example (Cairns-Smith et al., 1992)

Then again ultraviolet light, in spite of its potential for prebiotic photosynthetic activity in surface waters (Getoff, 1962; Akermark et al., 1980) would actually have tended to clear the oceans of organic molecules through oxidation by photochemically generated ferric iron - crudely:

Fe²⁺ + H⁺ + hv → Fe³⁺ + ½ H₂.

Under near neutral conditions of pH this kind of reaction is particularly efficient and leads to ferric precipitates (Braterman et al., 1983; Borowska and Mauzerall, 1987). These sinking precipitates would have tended to adsorb and sediment organic materials, sooner or later oxidizing them back to CO₂ (Braterman and Cairns-Smith, 1987).

J'attire ton attention sur ce petit passage : "sooner or later oxidizing them back to CO₂". Autrement dit, les météorites ont certes amené des acides aminés et d'autres composés organiques, les estimations les plus optimistes correspondent à une couche d'environ 40 mètres de matière organique d'origine cosmique sur toute la surface de la Terre. Or, l'océan faisait entre 3 et 10 km de profondeur sur toute la surface. Autrement dit, il y avait très peu de molécules organiques (ou une solution très diluée) et beaucoup de fer soluble, principalement sous forme Fe²⁺ avant l'enrichissement en oxygène. Donc, ce que nous dit Russell, c'est qu'il ne resterait plus que le CO₂ en définitive. Autrement dit, l'apport météoritique est une source... de CO₂.

Quant à ta remarque sur le cycle atmosphérique, il faudrait que je te parle du paradoxe du Soleil jeune faible soulevé pour la première fois en 1972 et les milliards de publications (j'exagère, mais pas tant que ça) qui ont pullulé à ce sujet. �� force de lire les spécialistes, j'en déduis que ce sera un débat sans fin. On a déjà du mal à prédire le climat qu'il fera dans 50 ans, alors je n'ai pas le culot de prétendre qu'on pourrait prédire le climat il y a 4,4 milliards d'années et je t'épargne les publications et contre-publications sur l'albédo, sur le taux de CH4, le taux de NH3, la quantité de particules hygroscopiques en suspension dans l'atmosphère à l'époque, l'hypothèse selon laquelle le Soleil aurait été aussi lumineux à l'époque (et donc plus massif), l'hypothèse selon laquelle la température de la photosphère aurait été plus élevée à l'époque (en contradiction avec tout ce que j'ai pu lire sur l'évolution stellaire, mais ça a été publié malgré tout), j'en passe et des meilleures. Donc, quant à l'hypothèse de la "Terre primitive gelée", bien qu'ayant été évoquée par Jeffrey Bada et Stanley Miller et tu l'évoques toi-même à demi-mot, moi, je suis dubitatif... ou plutôt, j'ai abandonné. Les spéculations sur le sujet me dépassent, donc je préfère les ignorer pour l'instant.

Moi, ce que je retire de toutes ces spéculations sur les conditions environnementales initiales, ou pratiquement tout (et son contraire) est successivement infirmé puis confirmé à tour de rôle, c'est que bien peu de choses permettent "d'avancer". Le propre du progrès scientifique c'est quand même d'infirmer certaines hypothèses au profit d'autres considérées comme plus en accord avec les observations, non ? Dans le domaine de l'origine de la vie, les hypothèses s'accumulent sans pour autant que quelqu'un puisse mettre de l'ordre.

Dans ces conditions, quand j'essaye de me faire une opinion à la lecture d'une publication, je crois que je fais comme tous les chercheurs dans le domaine :

- je prends ce qui me paraît raisonnable, autrement dit le plus plausible d'après moi,
- je prends ce qui colle le mieux avec les dernières observations/données,
- je prends ce qui m'arrange, autrement dit, ce qui colle le mieux à mon modèle favori et qui en plus, aurait l'avantage d'infirmer les autres modèles "concurrents" (c'est ce qu'on fait Bada, Bigham et Miller dans leur publication de 1994).

Cela dit, il n'en reste pas moins que les données les plus récentes que je viens d'énumérer suggèrent que l'origine de la vie est plutôt peu gourmande en paramètre fortuit, en tout cas, dans l'état actuelle de nos (je devrais dire mes) connaissances. Mais je suis sûr d'une chose : je vais encore lire beaucoup à ce sujet.

Cordialement.

[noir_ecaille]

Je ne suis pas de cet avis. Je crois que la discussion que nous avons actuellement permet justement de comprendre pourquoi même les spécialistes de l'origine de la vie se "tapent dessus" quand il s'agit de déterminer les conditions initiales dans lesquelles (ainsi que l'époque à laquelle) les premières formes de vie seraient apparues.

Certes. Simplement on est très boderline par rapport à la section (biologie). Rien de répréhensible, je pense ^^

Juste quelques petits détails :

- à ma connaissance, la plupart des étoiles de notre galaxie sont nées dans des amas stellaires ouverts (avec des étoiles massives qui terminent en supernovae), tout comme on le suppose pour notre propre système stellaire. Donc, contrairement à ce qu'on pourrait penser a priori, ce serait la situation la plus courante.

Je bute un peu sur le fait que le soleil vienne "forcément" d'un amas ouvert, mais ce n'est pas ce qui me rend dubitative, en fait. Plutôt qu'un nuage moléculaire balayé par le souffle d'une supernova débouche sur des étoiles mortes-nées, faute de temps quant à accréter suffisamment de matière pour l'allumage nucléaire de la fusion hydrogène -- sans compter que de jeunes étoiles qui en réchapperaient se retrouveraient donc dépouillées de disques planétaires, non ? La meilleure possibilité pour qu'un tel amas stellaire (enrichi par les éléments lourds d'une supernova) naisse sans tracas serait encore que le nuage moléculaire frôle une vieille bulle de supernova (soit des trajectoires tangentielles plutôt qu'une traversée de la bulle de plasma) ; ou alors cela suppose que l'ex-supernova soit vraiment très ancienne et son plasma extrêmement dispersé, d'où un "souffle" moins violent sur le nuage moléculaire avec éventuellement mélange des composants, mais dans ce cas est-ce que ça n'impliquerait pas des apports moindres concernant les éléments lourds ?

- j'ai mal saisi la métaphore sur les kilos en trop je crois : pour passer à une géante gazeuse, il faut une planète au moins dix fois plus grosse que la Terre.

C'est un peu ça. D'un autre côté j'avais lu un article FS que certaines "super-Terre" d'il me semble seulement 5 m_Terre n'étaient en fait que des Neptune, avec une expansion façon "grosse bulle" atmosphérique composée des gaz les plus légers.

- les observations de géantes à proximité de leurs étoiles respectives prouve que le phénomène de migration planétaire est relativement courant, surtout pendant la phase d'accrétion lorsqu'il y a encore beaucoup de gaz (durant les dix premiers millions d'années de la formation d'un système stellaire).

Pour ce qui concerne les migrations planétaires autour d'Hélios, je pensais au modèle de Nice avec ses résonances orbitales. Simplement je m'interrogeais sur la banalité ou au contraire la rareté de telles migration.

- les modèles de formation de système planétaire appliqués à notre système stellaire suggèrent que les collisions entre planétoïdes dont la masse est comprise entre celle de la Lune et celle de la Terre sont extrêmement fréquent. C'est même une condition sine qua non pour former des planètes de la taille de la Terre, Vénus ou Mars. Autrement dit, le phénomène supposé mener à une planète double comme le système Terre-Lune pourrait être relativement commun (avec une occurrence de l'ordre de 5%).

Commun sans être majoritaire ; donc avec suffisamment d'effectifs, c'est faisable/trouvable en effet.

- les données empiriques sur la taille des candidats planétaires découverts par l'observatoire orbital Kepler suggèrent que ceux dont la taille est comprise entre 1 et 2 fois le rayon terrestre sont parmi les plus fréquemment observées. En outre, ces mêmes données semblent suggérer qu'il est très rare de former une planète tellurique d'une masse supérieure à entre 1 et 3 fois la masse de la Terre.

Hou-là... Entre le rayon et la masse, ce n'est pas la même chose ! �� moins que je ne me trompe en calcul, une planète de deux fois le rayon terrestre avec la même densité pèserait huit masses terrestre ! On entre donc dans le créneau des Neptunes.
J'ai un peu du mal. Que voulez-vous dire concernant le fait qu'il serait plus "rare" de former des telluriques supérieures à trois masses terrestres ?

- la théorie du "late veneer" pour expliquer l'abondance et la composition isotopique de l'eau terrestre est sérieusement mise à mal par les expériences en laboratoire (Partitioning of palladium at high pressures and temperatures during core formation) et par le modèle le plus en vogue de formation du système solaire (le modèle du "Grand Tack") :

Building Terrestrial Planets (Morbidelli et al., 2010)

Morceau choisi :

In the Grand Tack scenario, the primitive asteroids (like the C-types) were implanted into the asteroid belt from in between and beyond the orbits of the giant planets. In Walsh et al.���s (2011) simulations, for every primitive planetesimal implanted in the outer asteroid belt, 10���30 planetesimals ended up on orbits that crossed the terrestrial planet forming region, for a total of 3���11x10-2 Earth masses. O���Brien et al. (2010) showed that, in this situation, the Earth could accrete about 0.5-2% of its mass from these objects, enough to supply a few times the current amount of water on our planet (assuming that the primitive planetesimals were 5-10% water by mass). Notice that Walsh et al. and O���Brien et al. did not consider primitive planetary embryos in their simulations, so in principle the total amount of primitive material supplied to the Earth could be somewhat larger than the reported estimate. In view of its smaller yield, the Grand Tack scenario avoids the geochemical inconsistencies that arise from the delivery of a too large amount of carbonaceous chondritic material, characteristic of the classical scenario with giant planets on quasi-circular orbits.

A common feature of the classical and Grand Tack scenarios for the asteroidal delivery of water to the terrestrial planets is that the water is accreted during the formation of the planets and not in a late veneer fashion (i.e. after that the planets have already achieved their final masses). The accretion of water, though, is not uniform throughout the planet accretion history; instead it accelerates towards the end, as shown in Fig.6.

Ici je préfère prudemment dire que je manque de connaissances pour bien appréhender (de façon amateur) cet article.
Reste le : "(assuming that the primitive planetesimals were 5-10% water by mass)" qui éveillerait un brin de scepticisme -- sans que ce soit critique !

- Je suppose également que la Lune a favorisé l'infiltration d'eau dans la proto-croûte. Cela dit, dans l'hypothèse d'une Terre sans Lune, je ne vois pas pourquoi les fumeurs blancs ne pourraient pas se former étant donné que la Lune n'a quasi plus d'influence sur le soulèvement de la croûte par rapport à la situation il y a 4,4 milliards d'années, mais que les fumeurs blancs existent toujours.

Ce n'est pas ce que je disais : plutôt que l'influence de la jeune et proche Lune aurait pu accroître leur occurrence de façon (très ?) importante et ce, sur une (très ?) courte période.

- Tout comme Russell, je ne suis pas non plus en faveur de l'hypothèse selon laquelle un apport en matière organique depuis l'espace aurait joué un rôle dans l'apparition de la vie : le taux important de Fe²⁺ dans l'océan à l'Hadéen ainsi que l'environnement radiatif à l'époque aurait détruit les molécules organiques.

Le phénomène est décrit succinctement dans une publication datée de 1992 de Russell et ses collègues de l'Université de Glasgow :

Mineral Theories of the Origin of Life and an Iron Sulfide Example (Cairns-Smith et al., 1992)

Then again ultraviolet light, in spite of its potential for prebiotic photosynthetic activity in surface waters (Getoff, 1962; Akermark et al., 1980) would actually have tended to clear the oceans of organic molecules through oxidation by photochemically generated ferric iron - crudely:

Fe2+ + H+ + hv → Fe3+ + ½ H2.

Under near neutral conditions of pH this kind of reaction is particularly efficient and leads to ferric precipitates (Braterman et al., 1983; Borowska and Mauzerall, 1987). These sinking precipitates would have tended to adsorb and sediment organic materials, sooner or later oxidizing them back to CO2 (Braterman and Cairns-Smith, 1987).

J'attire ton attention sur ce petit passage : "sooner or later oxidizing them back to CO₂". Autrement dit, les météorites ont certes amené des acides aminés et d'autres composés organiques, les estimations les plus optimistes correspondent à une couche d'environ 40 mètres de matière organique d'origine cosmique sur toute la surface de la Terre. Or, l'océan faisait entre 3 et 10 km de profondeur sur toute la surface. Autrement dit, il y avait très peu de molécules organiques (ou une solution très diluée) et beaucoup de fer soluble, principalement sous forme Fe²⁺ avant l'enrichissement en oxygène. Donc, ce que nous dit Russell, c'est qu'il ne resterait plus que le CO₂ en définitive. Autrement dit, l'apport météoritique est une source... de CO₂.

En supposant que les océans étaient présents avant le Grand Bombardement Tardif, ça paraît dilué (0,4%) quoique par exemple le tryptophane se trouve dans les protéines humaines à hauteur de 1% -- je n'ai pas trouvé en poids sec la composition de l'organisme humain, cependant et sachant qu'on est constitué de 60 à 70% d'eau, la dilution devrait s'approcher des 0,1%.

��a expliquerait peut-être l'incorporation parcimonieuse d'acides aminés aromatiques

Quant à ta remarque sur le cycle atmosphérique, il faudrait que je te parle du paradoxe du Soleil jeune faible soulevé pour la première fois en 1972 et les milliards de publications (j'exagère, mais pas tant que ça) qui ont pullulé à ce sujet. �� force de lire les spécialistes, j'en déduis que ce sera un débat sans fin. On a déjà du mal à prédire le climat qu'il fera dans 50 ans, alors je n'ai pas le culot de prétendre qu'on pourrait prédire le climat il y a 4,4 milliards d'années et je t'épargne les publications et contre-publications sur l'albédo, sur le taux de CH4, le taux de NH3, la quantité de particules hygroscopiques en suspension dans l'atmosphère à l'époque, l'hypothèse selon laquelle le Soleil aurait été aussi lumineux à l'époque (et donc plus massif), l'hypothèse selon laquelle la température de la photosphère aurait été plus élevée à l'époque (en contradiction avec tout ce que j'ai pu lire sur l'évolution stellaire, mais ça a été publié malgré tout), j'en passe et des meilleures. Donc, quant à l'hypothèse de la "Terre primitive gelée", bien qu'ayant été évoquée par Jeffrey Bada et Stanley Miller et tu l'évoques toi-même à demi-mot, moi, je suis dubitatif... ou plutôt, j'ai abandonné. Les spéculations sur le sujet me dépassent, donc je préfère les ignorer pour l'instant.

Je n'ai pas lu ces études et j'ignorais même que les sommités Jeffrey Bada et Stanley Miller avaient fait cette hypothèse -- façon de dire que j'imaginais sans prétention dans mon coin...
Wow, tout ça titille ma curiosité !

Moi, ce que je retire de toutes ces spéculations sur les conditions environnementales initiales, ou pratiquement tout (et son contraire) est successivement infirmé puis confirmé à tour de rôle, c'est que bien peu de choses permettent "d'avancer". Le propre du progrès scientifique c'est quand même d'infirmer certaines hypothèses au profit d'autres considérées comme plus en accord avec les observations, non ? Dans le domaine de l'origine de la vie, les hypothèses s'accumulent sans pour autant que quelqu'un puisse mettre de l'ordre.

Dans ces conditions, quand j'essaye de me faire une opinion à la lecture d'une publication, je crois que je fais comme tous les chercheurs dans le domaine :

- je prends ce qui me paraît raisonnable, autrement dit le plus plausible d'après moi,
- je prends ce qui colle le mieux avec les dernières observations/données,
- je prends ce qui m'arrange, autrement dit, ce qui colle le mieux à mon modèle favori et qui en plus, aurait l'avantage d'infirmer les autres modèles "concurrents" (c'est ce qu'on fait Bada, Bigham et Miller dans leur publication de 1994).

Cela dit, il n'en reste pas moins que les données les plus récentes que je viens d'énumérer suggèrent que l'origine de la vie est plutôt peu gourmande en paramètre fortuit, en tout cas, dans l'état actuelle de nos (je devrais dire mes) connaissances. Mais je suis sûr d'une chose : je vais encore lire beaucoup à ce sujet.

Je ne suis pas (encore ?) convaincue de la banalité du Vivant quant à son apparition. Telles que je perçois les données à ma portée, ça reste un enchaînement fortuit mais pas non plus impossible. Il faudra attendre encore bien des découvertes avant d'en décider

[noir_ecaille]

Je ne suis pas (encore ?) convaincue de la banalité du Vivant quant à son apparition. Telles que je perçois les données à ma portée, ça reste un enchaînement fortuit mais pas non plus impossible. Il faudra attendre encore bien des découvertes avant d'en décider

Plutôt que dire que la vie ne serait pas banale, je reformule : je ne suis pas convaincue que la vie serait un phénomène obligatoire.

[Geb]

Si tu m'avais demandé la même chose à propos de la théorie du "Little Bang" il y a 3 ans, j'aurais sans doute pu te répondre plus en détail, mais j'ai d'autres centres d'intérêt à l'heure actuelle.

Tu sembles te faire une idée trop cataclysmique des explosions de supernovae par rapport à la période qui nous occupe (les premiers millions d'années de la formation du système solaire).

L'hypothèse actuelle, qui s'appuie sur la découverte de parents d'isotopes radioactifs aujourd'hui éteints dans les météorites, implique que la nébuleuse protosolaire a été ensemencée en isotopes radioactifs par l'explosion d'une étoile de 15 à 25 masses solaires qui aurait eu lieu à entre 6 et 20 années-lumière de la nébuleuse protosolaire.

Ce qu'il faut que tu comprennes également, c'est que le modèle de Nice, qui a été proposé en 2005 à travers trois publications dans Nature, est aujourd'hui largement "dépassé". Il est toujours considéré comme juste, mais incomplet.

J'entends par là qu'il faut lui ajouter d'autres modèles plus récents, dont celui du "Grand Tack" et celui de la E-Belt (la "ceinture E", en référence au astéroïdes de classe E). Pour bien comprendre ces nouveaux modèles, je te conseille vivement de regarder une conférence (62 minutes) de William Bottke au SETI Institute, datée du 20 juillet 2011 :

The Great Archean Bombardment

Avec l'ajout de ces nouveaux modèles, l'apport en eau n'est pas dû à un late veneer, mais arrive à la fin de l'accrétion terrestre (en quelques dizaines de millions d'années). C'est l'impact avec Théia qui aurait "libéré" toute cette eau à la surface. La vapeur surchauffée aurait ensuite "plu" une fois la température suffisamment basse, en 1000 à 10000 ans (un véritable déluge). Finalement, le bombardement tardif commence vers -4,1 milliards d'années et se termine vers -3,7 milliards d'années.

Après vérification, le fait que les astéroïdes soient riches en eau n'étonne plus personne depuis environ 60 ans.

The isotopic composition of hydrogen and carbon in the carbonaceous chondrites (Boato, 1954)

De plus, il s'agit d'expliquer la quantité totale d'eau sur Terre (y compris dans le manteau terrestre). Or, la quantité d'eau contenue dans le manteau terrestre est sujet à controverse à l'heure actuelle. Finalement, étant donné qu'il s'agit d'une époque ou l'eau est encore abondante dans le milieu interplanétaire, je ne suis personnellement pas étonné par le chiffre avancé de 5-10% d'eau dans les planétésimaux.

Dernier petit détail : même si selon moi ce n'est absolument pas un paramètre significatif, Alessandro Morbidelli et ses collègues considère que la fréquence des LHB autour d'une étoile similaire à la nôtre serait de ~12%, d'après un brouillon déposé sur ArXiv.

How Common are Extrasolar, Late Heavy Bombardments? (Booth et al., 2009)

Cordialement.

[Geb]

Hou-là... Entre le rayon et la masse, ce n'est pas la même chose ! �� moins que je ne me trompe en calcul, une planète de deux fois le rayon terrestre avec la même densité pèserait huit masses terrestre ! On entre donc dans le créneau des Neptunes.
J'ai un peu du mal. Que voulez-vous dire concernant le fait qu'il serait plus "rare" de former des telluriques supérieures à trois masses terrestres ?

Il est encore possible d'avoir des telluriques à 8 masses terrestres. En outre, une tellurique n'a pas forcément la densité de la Terre (~5,5 kg/dm³). Je dirais qu'une planète extrasolaire avec une densité >2,5 kg/dm³ devrait être tellurique également.

Mais si je reviens sur ce commentaire, c'est surtout parce que j'ai retrouvé les publications où j'avais glané cette information :

A Plateau in the Planet Population Below Twice the Size of Earth (Petigura et al., 2013)

Dans cette dernière, les auteurs citent trois autres publications qui présentent à mon avis un intérêt pour ce même sujet :

The Occurrence and Mass Distribution of Close-in Super-Earths, Neptunes, and Jupiters (Howard et al., 2010)
Planet Occurrence within 0.25 AU of Solar-type Stars from Kepler (Howard et al., 2012)
Planetary Candidates Observed by Kepler III: Analysis of the First 16 Months of Data (Batalha et al., 2012)

En supposant que les océans étaient présents avant le Grand Bombardement Tardif, ça paraît dilué (0,4%) quoique par exemple le tryptophane se trouve dans les protéines humaines à hauteur de 1% -- je n'ai pas trouvé en poids sec la composition de l'organisme humain, cependant et sachant qu'on est constitué de 60 à 70% d'eau, la dilution devrait s'approcher des 0,1%.

��a expliquerait peut-être l'incorporation parcimonieuse d'acides aminés aromatiques

Je n'ai pas compris cet argument... Tu suggères que la composition de l'océan primitif devrait refléter la composition des premières cellules ? Sachant que la vie est un phénomène dynamique hors-d'équilibre, des cellules qui sont en équilibre avec leur milieu (même composition dehors que dedans), ne seraient-elles pas tout simplement mortes ? Ne serait-il pas mieux de situer l'émergence de la vie là où des acides aminés (et d'autres molécules organiques) sont produits (et concentrés) en continu, comme l'évent hydrothermal alcalin de Russell ?

De plus, est-ce que tu acceptes l'argument selon lequel les molécules organiques provenant de l'espace seraient rapidement détruites (= converties en CO₂) par l'action du rayonnement UV sur le Fe²⁺ présent massivement dans l'océan primitif ?

Cordialement.

[noir_ecaille]

Les exo-Terre de faible masse et grand rayon ne seraient cependant pas majoritaires d'après les simulations, sans oublier qu'on trouvent plus facilement des super-Terre (densité élevée donc) d'après les observations actuelles.


J'accepte que les molécules organiques puissent être rapidement détruites et converties en CO₂. Cependant il n'est pas nécessaire qu'elles le furent toutes, ni qu'il faille un équilibre pour incorporer des acides aminés cycliques. Simplement ils ont peut-être fait partie des ressources environnementales au même titre que le fer ou le CO₂. On connaît bien le phénomène des vitamines et autres facteurs de croissance

Si on observe dans le détail métabolique, il existe peu de producteurs primaires et bien plus de consommateurs (qu'ils soient primaires, secondaires, "tertiaires"...). On peut noter que certaines macromolécules complexes traversent plusieurs consommateurs dans une chaîne alimentaire, en particulier les acides aminés cycliques mais pas qu'eux.

(Idée à moitié en l'air) La prédation-nécrophagie est peut-être apparue très tôt dans l'histoire du vivant, impliquant que les première proto-cellules ne produisaient peut-être pas l'intégralité de leurs macromolécules, juste une partie, et piochaient le reste ailleurs ou autrement. De fait, des proto-cellules pourraient éventuellement dans les acides aminés venus de l'espace, avant que ceux-ci ne diffusent dans le reste du phénomène vivant via la nécrophagie ou la prédation.

En faisant fi de la prédation, il faudrait autrement expliquer comment on passe d'un acide aminé linéaire à un acide aminé cyclique de façon abiotique faisable dans un évent hydrothermal. Mais ça viendra peut-être.

[noir_ecaille]

Juste pour signaler cet article :
Actualité > Il y aurait des milliards d'exoterres habitables dans la Voie lactée

Je trouve l'estimation un peu optimiste mais encourageante quant à trouver des planètes de jumelage

[dr.Garou]

Avec l'ajout de ces nouveaux modèles, l'apport en eau n'est pas dû à un late veneer, mais arrive à la fin de l'accrétion terrestre (en quelques dizaines de millions d'années). C'est l'impact avec Théia qui aurait "libéré" toute cette eau à la surface. La vapeur surchauffée aurait ensuite "plu" un

e fois la température suffisamment basse, en 1000 à 10000 ans (un véritable déluge). Finalement, le bombardement tardif commence vers -4,1 milliards d'années et se termine vers -3,7 milliards d'années.

Attention à ce que l'on dit! L'impact avec Théia aurait permis la libération de l'eau (et des autres composés dits "ultra-incompatibles" comme l'ammoniac) du manteau profond de la Terre primitive, selon l'avis de géologues spécialisés sur ce domaine. Il ne faut cependant pas oublier que cet impact a aussi soufflé l'essentiel de l'eau issue du manteau supérieur, qui s'est elle dispersée dans l'espace lors du choc. Bref, de l'eau il n'y en avait donc pas tant que ça, et probablement pas assez pour une planète océan.
Concernant la fameuse pluie diluvienne, je doute qu'elle n'ait jamais eu lieu; on a sans doute eu une bête transition de phase à un moment d'une eau sous forme supercritique à une eau liquide à haute température et sous forte pression. Quel qu'est pu être l'effet du bombardement tardif, dont l'existence n'est d'ailleurs toujours pas confirmée à 100%, il n'a sans doute pas eu l'effet dévastateur qu'on a longtemps prétendu lui donner, sans quoi, toute cette flotte, et bien on l'aurait perdue!

[Geb]

Bonsoir,

Je voulais juste signaler que je viens d'apprendre que Michael Russell avaient été invités comme orateur ainsi que modérateur de la section consacrée à la géologie, à l'édition 2014 de la Gordon Research Conference (dont la première remonte à 1947) intitulée "Origins of Life: Understanding the Origin and Evolution of Life on Earth and the Galaxy" consacrée, comme son nom l'indique, aux origines de la vie. Dieter Braun sera également présent en tant qu'orateur.

Elle aura lieu à l'hôtel Galvez à Galveston au Texas (��tats-Unis) du 12 au 17 janvier prochain. Malheureusement, je doute que des vidéos soient disponibles sur le net après ce meeting.

Les éditions précédentes avec un sujet similaire ont eu lieu en 1982, 1984, 1985, 1987, 1990, 1992, 1994, 1996, 1997, 1999, 2000, 2002, 2003, 2005, 2006, 2008, 2010 et 2012.

Cordialement.
-----

[noir_ecaille]

On peut toujours espérer une vidéo amateur peut-être ?

[Geb]

On peut toujours espérer une vidéo amateur peut-être ?

Malgré la qualité des Gordon Research Conferences consacrées aux origines de la vie, à en juger par le palmarès des chercheurs de haut-vol (dans le domaine du moins) qui y ont participé depuis 1982, je suis étonné de ne trouver aucune vidéo de ces conférences sur le web. C'est la raison pour laquelle je suis extrêmement pessimiste quant à la possibilité d'écouter et (éventuellement) de voir ce que Michael Russell ou Dieter Braun auront à raconter à cette occasion.

[doubleD]

Salut
Pas la peine de chercher de vidéos pour les Gordon Conference, c'est strictement interdit. Le but de ces conférences est de présenter des travaux non publiés et ils ne veulent donc pas que des choses puissent sortir. Le premier jour ils lisent toute une déclaration disant qu'il est interdit de filmer, prendre des photos, live tweeter etc ce qui se passe dans la conférence.

[noir_ecaille]

Okay, ça explique.

[Tawahi-Kiwi]

L'autre raison etant que l'un des principes des Gordon Conferences est de garder un style informel et d'encourager la discussion de sujet parfois un peu "d'avant-garde" (donc avec pas mal d'idees prematures fausses) ou sans avoir a s'encombrer des declarations publiques. Dans mon cas, on organise des conferences bisannuelles sur le schema des Gordon's; en petrologie, mineralogie et geochimie et l'absence de public non specialise permet de pouvoir dire des choses sans se soucier des implications autres que scientifiques (dans ce cas-ci, l'industrie miniere, qui pourrait sauter sur certaines conclusions et detourner le but de l'etude).

Neanmoins, j'ignorais qu'il y avait des regles specifiques regissant la partie mediatique de ces conferences, mais il me semble qu'elles s'imposent de facto, un scientifique enregistrant rarement la conference d'un collegue lorsqu'ils ont le loisir de discuter et partager leurs donnees apres la presentation et pour les absents, une conference est rarement utilisee comme reference de toute facon (d'autant plus dans le cadre des Gordon ou c'est des travaux "en cours" le plus souvent; suffit d'attendre un an ou deux pour voir la publi du produit fini).

T-K

[Geb]

Bonsoir à tous,

Je viens d'apprendre que Michael Russell a été invité à prendre part à l'édition 2014 des Linus Pauling Memorial Lectures. Sa conférence devrait avoir lieu à Portland dans l'Oregon (aux ��tats-Unis) le mercredi 26 février 2014 à 19 heures, heure locale (soit 10 heures du matin, heure de Paris) :

The New Evolutionary Enlightenment

J'ai deux questions à ce sujet. Premièrement, va-t-on trouver la vidéo de cette conférence à l'avenir (à défaut de celle des Gordon) ? Deuxièmement, qu'est-ce qui pousse un scientifique comme Russell à accepter soudainement tout un tas de conférences ? J'ai ouï dire qu'on avait resserré drastiquement son budget (manifestement, au profit du département de la Défense américaine) et qu'il était à la recherche de nouvelles sources de financement. Ceci pourrait-il expliquer cela ? Aussi, cela pourrait-il être simplement pour présenter de nouveaux résultats intéressants, un peu comme une conclusion d'un cycle de travail intense ?

Cordialement.

[Geb]

J'ai également trouvé une interview assez ancienne (juillet 2011) de Michael Russell par José Miguel Guardia sur un site en catalan :

Los cimientos de la vida (entrevista a Michael J. Russell)

Pas de panique, l'interview est reprise en anglais plus bas dans le texte. Je reproduis ci-après la liste des questions auxquelles Michael Russell a répondu :

1. What is life?
2. Could you explain your hypothesis on the origin of life?
3. There has been considerable debate about when did life on earth begin stemming from a very dubious microfossil record (Schoppf, Brasier et al.) When do you think life emerged?
4. What footprints do you think the primordial life form have left in the composition, structure and functioning of our cells?
5. What geological, climatic, physical and chemical conditions were there on the early Earth? What are in your view the optimal conditions for the emergence of life?
6. Do you think life on other planets is likely or unlikely? If the former, do you think the development of complex multicellular, even conscious life, is probable?
7. Carl Sagan said that we were "stardust". Besides that, what else are we?
8. When does evolution start?
9. What are you working on now? What is your highest challenge? What is the mystery you would dream to unveil?

Bonne lecture.

[Geb]

J'ai deux questions à ce sujet. Premièrement, va-t-on trouver la vidéo de cette conférence à l'avenir (à défaut de celle des Gordon) ? Deuxièmement, qu'est-ce qui pousse un scientifique comme Russell à accepter soudainement tout un tas de conférences ? J'ai ouï dire qu'on avait resserré drastiquement son budget (manifestement, au profit du département de la Défense américaine) et qu'il était à la recherche de nouvelles sources de financement. Ceci pourrait-il expliquer cela ? Aussi, cela pourrait-il être simplement pour présenter de nouveaux résultats intéressants, un peu comme une conclusion d'un cycle de travail intense ?

Pour aider les intervenants qui auraient une idée dans leur spéculation à ce propos, je tiens à signaler que certaines des dernières publications de Michael Russell n'ont plus vraiment de rapport avec ses précédents travaux au Jet Propulsion Laboratory (et avec le sujet de ce fil).

Il était alors, tel un électron libre, le partenaire d'une équipe japonaise qui s'intéressait à l'évolution du taux de dioxyde de carbone dans l'eau des océans à l'Archéen :

Decrease of seawater CO₂ concentration in the Late Archean: An implication from 2.6 Ga seafloor hydrothermal alteration (Shibuya et al., 2013)

Reactions between basalt and CO₂-rich seawater at 250 and 350 °C, 500 bars: Implications for the CO₂ sequestration into the modern oceanic crust and the composition of hydrothermal vent fluid in the CO₂-rich early ocean (Shibuya et al., 2013)

Au début de ce mois, il avait participé avec cette même équipe japonaise à l'International Astrobiology Workshop 2013 qui avait lieu au Japon :

Microbial Community Development in Deep-Sea Hydrothermal Vents in the Earth, and the Enceladus (Takai et al., 2013)

Cela ressemble plutôt selon moi à un "passage à vide"...

Il y a malgré tout quelques signes extrêmement récents de "reprise" :

D'abord avec son équipe du JPL (publié il y a 13 jours) :

Pyrophosphate Synthesis in Iron Mineral Films and Membranes Simulating Prebiotic Submarine Hydrothermal Precipitates (Barge et al., 2013)

Abstract

Cells use three main ways of generating energy currency to drive metabolism: i) conversion of adenosine diphosphate (ADP) to adenosine triphosphate ATP) by the proton motive force through the rotor-stator ATP synthase; ii) the synthesis of inorganic phosphate∼phosphate bonds via proton (or sodium) pyrophosphate synthase; or iii) substrate-level phosphorylation through the direct donation from an active phosphoryl donor. A mechanism to produce a pyrophosphate bond as “energy currency” in prebiotic systems is one of the most important considerations for origin of life research. Baltscheffsky (1996) suggests that inorganic pyrophosphate (P₂O₇^4-; PP_i) may have preceded ATP/ADP as an energy storage molecule in earliest life, produced by an H⁺ pyrophosphatase. Here we test the hypothesis that PP_i could be synthesized in inorganic precipitates simulating hydrothermal chimney structures transected by thermal and/or ionic gradients. Appreciable yields of PP_i were obtained via substrate phosphorylation by acetyl phosphate within the iron sulfide/silicate precipitates at temperatures expected for an alkaline hydrothermal system.

Et ensuite avec celle de Wolfgang Nitschke à Marseille (publié il y a 7 jours sous une forme non-corrigée) :

Free energy conversion in the LUCA: Quo vadis? (Ducluzeau et al., 2013)

Abstract

Living entities are unimaginable without means to harvest free energy from the environment, that is, without bioenergetics. The quest to understand the bioenergetic ways of early life therefore is one of the crucial elements to understand the emergence of life on our planet. Over the last few years, several mutually exclusive scenarios for primordial bioenergetics have been put forward, all of which are based on some sort of empirical observation, a remarkable step forward from the previous, essentially untestable, ab initio models. We here try to present and compare these scenarios while at the same time discuss their respective empirical weaknesses. The goal of this article is to harness crucial new expertise from the entire field by stimulating a larger part of the bioenergetics community to become involved in “origin-of-energy-metabolism” research. This article is part of a Special Issue entitled: 18th European Bioenergetic Conference.

Bonne lecture.

[Geb]

Bonjour,

J'ai trouvé une publication scientifique en accès libre, publiée le 24 janvier 2012 dans la revue en ligne mBio de l'American Society for Microbiology (ASM) :

Life and Death of Deep-Sea Vents: Bacterial Diversity and Ecosystem Succession on Inactive Hydrothermal Sulfides (Sylvan et al., 2012)

Ce papier est un compte-rendu d'une étude, principalement sur les fumeurs noirs mais aussi sur les fumeurs blancs (comme Lost City) qui consistait à étudier les différences en matière de population microbienne, au niveau d'une cheminée hydrothermale éteinte et d'une cheminée hydrothermale active.

Voici un communiqué de presse associé à la publication :

Life discovered on dead hydrothermal vents

Cordialement.

[Geb]

Bonjour,

J'ai trouvé un article récent publié dans la revue In Vivo par Nikola Getoff, un professeur de l'Université de Vienne en Autriche :

Significance of Solvated Electrons (e_aq⁻) as Promoters of Life on Earth (Getoff, 2014)

Based on the present state of knowledge a new hypothesis concerning the origin of life on Earth is presented, and emphasizes the particular significance of solvated electrons (e_aq⁻). Solvated electrons are produced in seawater, mainly by ⁴⁰K radiation and in atmospheric moisture by VUV light, electrical discharges and cosmic ray. Solvated electrons are involved in primary chemical processes and in biological processes. The conversion of aqueous CO₂ and CO into simple organic substances, the generation of ammonia from N₂ and water, the formation of amines, amino acids and simple proteins under the action of e_aq⁻ has been experimentally proven. Furthermore, it is supposed that the generation of the primitive cell and equilibria of primitive enzymes are also realized due to the strong reducing property of e_aq⁻. The presented hypothesis is mainly founded on recently obtained experimental results. The involvement of e_aq⁻ in such mechanisms, as well as their action as an initiator of life is also briefly discussed.

Ce qui en français donne approximativement :

Basée sur l'état actuel de la connaissance, une nouvelle hypothèse concernant l'origine de la vie sur la Terre est présentée, et insiste sur l'importance particulière des électrons solvatés (e_aq⁻). Les électrons solvatés sont produits dans l'eau de mer, principalement par le rayonnement du ⁴⁰K et dans l'humidité atmosphérique par la lumière ultraviolette (VUV = Vacuum Ultra Violet), les décharges électriques et le rayonnement cosmique. Les électrons solvatés sont impliqués dans les processus chimiques principaux et dans les processus biologiques. la conversion de CO₂ aqueux et de CO en substances organiques simples, la génération d'ammoniac à partir de N2 et d'eau, la formation d'amines, d'acides aminés et de protéines simples sous l'action d'e_aq⁻ a été prouvée expérimentalement. de plus, on suppose que la génération de la cellule primitive et que les équilibres des enzymes primitives sont aussi accomplis grâce à la forte propriété réductrice d'e_aq⁻. L'hypothèse présentée est principalement fondée sur des résultats expérimentaux récemment obtenus. Le rôle d'e_aq⁻ dans de tels mécanismes, ainsi que leur action en tant qu'initiateur de la vie est aussi brièvement examiné.

Je n'ai pas beaucoup plus de détails à propos de cette soit-disant "nouvelle hypothèse", mais jusqu'ici je suis incapable de dire quels sont ces "résultats expérimentaux récemment obtenus" et en quoi ils font évolués nos connaissances sur les problèmes liés aux origines de la vie. Je fais donc appel à votre vigilance et vous prie de nous en faire part si vous apprenez davantage de choses à ce sujet.

Cordialement.

[Geb]

Bonjour,

Il y a un nouvel article sur l'origine de la vie dans la dernière édition de la revue Science publiée hier 17 janvier :

Many Paths to the Origin of Life

Il est le fruit du travail d'un étudiant de l'Université du Texas à Austin, Jimmy D. Gollihar Jr, et de deux spécialistes de la réplication abiotique du matériel génétique, Matthew Levy et Andrew D. Ellington.

L'article n'est malheureusement pas disponible gratuitement, mais j'aime beaucoup la réflexion des auteurs dans le résumé :

The origin of life remains a daunting mystery in part because rather than knowing too little, we increasingly know about too many possible mechanisms that might have led to the self-sustaining replication of nucleic acids and the cellularization of genetic material that is the basis of life on Earth.

Je suis parfaitement d'accord avec l'idée que concernant certains problèmes ayant un rapport avec l'origine de la vie sur la Terre, il y a parfois trop de mécanismes possibles et même plausibles et que très peu de (voir aucun) scientifiques prennent la peine de désigner des modèles favoris. Je pense notamment aux problèmes liés à l'origine et au maintien de l'homochiralité dans les organismes vivants (que je connais mieux).

Je me demande d'ailleurs pourquoi les chercheurs n'ont pas encore commencé à faire le tri... Est-ce dans un souci d'impartialité peut-être ? Ou peut-être est-ce par peur d'orienter les recherches préférentiellement (dans ce qui pourrait se révéler à l'avenir une mauvaise direction) ? Ou encore, simplement par respect pour les travaux de leurs collègues (même s'ils sont plus que sceptiques en privé) ? Finalement, peut-être ne veulent-ils pas prendre le risque d'être marginalisé par le reste de leurs collègues si le reste de la communauté considère qu'ils ont la critique trop facile ?

Cordialement.

[noir_ecaille]

Peut-être pourrait-on imaginer le départ de la sélection naturelle parmis plusieurs proto-formes de vie ?

[Geb]

Bonjour,

Il est effectivement important de déterminer quand la sélection naturelle commence à jouer un rôle dans le processus qui mène à la vie. Cela dit, le principal problème est d'être en mesure de déterminer les étapes intermédiaires qui ont jalonné le fossé immense entre la synthèse des monomères organiques à la base de la vie et la première population d'organismes cellulaires. Le nombre et la nature de ces étapes intermédiaires étant sujet à débat, le moment auquel la sélection naturelle commence à jouer un rôle est également sujet à débat. �� mon humble avis, même les plus grands spécialistes de la question sont incapables de conceptualiser avec précision une liste plus ou moins exhaustive d’étapes allant des monomères organiques jusqu’à l’organisme unicellulaire.

Dans ce contexte, le terme "proto-formes de vie" est suffisamment ambigu, tu en conviendras j'imagine.

J'ai cité deux publications dans cette discussion, au message #140, qui mettent l’accent sur la sélection naturelle dès le niveau de l’apparition des gènes (en l’absence de cellules) :

Coenzymes, viruses and the RNA world (Reyes-Prieto, 2012)

The results of a detailed bioinformatic search for ribonucleotidyl coenzyme biosynthetic sequences in DNA- and RNA viral genomes are presented. No RNA viral genome sequence available as of April 2011 appears to encode for sequences involved in coenzyme biosynthesis. In both single- and double-stranded DNA viruses a diverse array of coenzyme biosynthetic genes has been identified, but none of the viral genomes examined here encodes for a complete pathway. Although our conclusions may be constrained by the unexplored diversity of viral genomes and the biases in the construction of viral genome databases, our results do not support the possibility that RNA viruses are direct holdovers from an ancient RNA/protein world. Extrapolation of our results to evolutionary epochs prior to the emergence of DNA genomes suggest that during those early stages living entities may have depended on discontinuous genetic systems consisting of multiple small-size RNA sequences.

Oxytricha as a modern analog of ancient genome evolution (Goldman & Landweber, 2012)

Several independent lines of evidence suggest that the modern genetic system was preceded by the ‘RNA world’ in which RNA genes encoded RNA catalysts. Current gaps in our conceptual framework of early genetic systems make it difficult to imagine how a stable RNA genome may have functioned and how the transition to a DNA genome could have taken place. Here we use the single-celled ciliate, Oxytricha, as an analog to some of the genetic and genomic traits that may have been present in organisms before and during the establishment of a DNA genome. Oxytricha and its close relatives have a unique genome architecture involving two differentiated nuclei, one of which encodes the genome on small, linear nanochromosomes. While its unique genomic characteristics are relatively modern, some physiological processes related to the genomes and nuclei of Oxytricha may exemplify primitive states of the developing genetic system.

Il y a également le papier de Koonin & Martin (2005), que nous avons évoqué à plusieurs reprises dans cette discussion, et ce dès le message #14 :

On the origin of genomes and cells within inorganic compartments

Building on the model of Russell and Hall for the emergence of life at a warm submarine hydrothermal vent, we suggest that, within a hydrothermally formed system of contiguous iron-sulfide (FeS) compartments, populations of virus-like RNA molecules, which eventually encoded one or a few proteins each, became the agents of both variation and selection. The initial darwinian selection was for molecular self-replication. Combinatorial sorting of genetic elements among compartments would have resulted in preferred proliferation and selection of increasingly complex molecular ensembles – those compartment contents that achieved replication advantages. The last universal common ancestor (LUCA) we propose was not free-living but an inorganically housed assemblage of expressed and replicable genetic elements. The evolution of the enzymatic systems for (i) DNA replication; and (ii) membrane and cell wall biosynthesis, enabled independent escape of the first archaebacterial and eubacterial cells from their hydrothermal hatchery, within which the LUCA itself remained confined.

Cordialement.

[Geb]

Bonjour,

Une nouvelle publication de Michael Russell et ses collègues du Jet Propulsion Laboratory sera publiée dans Geochimica et Cosmochimica Acta le mois prochain :

Pyrophosphate synthesis in iron mineral films and membranes simulating prebiotic submarine hydrothermal precipitates (Barge et al., 2014)

William Martin a lui aussi co-écrit un nouvel article :

Biochemical fossils of the ancient transition from geoenergetics to bioenergetics in prokaryotic one carbon compound metabolism (Sousa & Martin, 2014)

J'ai également eu le plaisir de tomber sur deux autres nouvelles publications qui suggèrent de revoir la place du métabolisme dans le vivant. Les travaux de Michael Russell et al. y sont cités en exemple.

Tout d'abord un article d'Andrew Moore, en tant qu'éditeur en chef du journal scientifique BioEssays, dans lequel ces deux articles sont publiés :

The mark of metabolism: Another nail in the coffin of nucleic-acids-first in the origin of life? (Moore, 2014)

Ensuite, l'article scientifique proprement dit :

From the selfish gene to selfish metabolism: Revisiting the central dogma (Víctor de Lorenzo, 2014)

Cordialement.

[Geb]

Bonjour à tous,

Il y a une nouvelle publication de l'équipe de Michael Russell au JPL, dans l'édition du 12 mars de la revue Astrobiology, mais cette fois-ci Michael Russell n'a pas co-signé l'étude :

The Fuel Cell Model of Abiogenesis: A New Approach to Origin-of-Life Simulations (Barge et al., 2014)

In this paper, we discuss how prebiotic geo-electrochemical systems can be modeled as a fuel cell and how laboratory simulations of the origin of life in general can benefit from this systems-led approach. As a specific example, the components of what we have termed the “prebiotic fuel cell” (PFC) that operates at a putative Hadean hydrothermal vent are detailed, and we used electrochemical analysis techniques and proton exchange membrane (PEM) fuel cell components to test the properties of this PFC and other geo-electrochemical systems, the results of which are reported here. The modular nature of fuel cells makes them ideal for creating geo-electrochemical reactors with which to simulate hydrothermal systems on wet rocky planets and characterize the energetic properties of the seafloor/hydrothermal interface. That electrochemical techniques should be applied to simulating the origin of life follows from the recognition of the fuel cell–like properties of prebiotic chemical systems and the earliest metabolisms. Conducting this type of laboratory simulation of the emergence of bioenergetics will not only be informative in the context of the origin of life on Earth but may help in understanding whether life might emerge in similar environments on other worlds.

J'ai également remarqué que Michael Russell est récemment monté en grade au sein du JPL. Il a désormais le titre de "Group Supervisor", ce qui dans son cas veut probablement dire, moins d'expérimentation, plus de comptabilité.

Cordialement.

[Geb]

Bonsoir,

Une nouvelle publication de Michael Russell et ses collègues est disponible depuis le jeudi 3 avril :

The Drive to Life on Wet and Icy Worlds (Russell et al., 2014)

This paper presents a reformulation of the submarine alkaline hydrothermal theory for the emergence of life in response to recent experimental findings. The theory views life, like other self-organizing systems in the Universe, as an inevitable outcome of particular disequilibria. In this case, the disequilibria were two: (1) in redox potential, between hydrogen plus methane with the circuit-completing electron acceptors such as nitrite, nitrate, ferric iron, and carbon dioxide, and (2) in pH gradient between an acidulous external ocean and an alkaline hydrothermal fluid. Both CO₂ and CH₄ were equally the ultimate sources of organic carbon, and the metal sulfides and oxyhydroxides acted as protoenzymatic catalysts. The realization, now 50 years old, that membrane-spanning gradients, rather than organic intermediates, play a vital role in life's operations calls into question the idea of ���prebiotic chemistry.��� It informs our own suggestion that experimentation should look to the kind of nanoengines that must have been the precursors to molecular motors���such as pyrophosphate synthetase and the like driven by these gradients���that make life work. It is these putative free energy or disequilibria converters, presumably constructed from minerals comprising the earliest inorganic membranes, that, as obstacles to vectorial ionic flows, present themselves as the candidates for future experiments.

Les premiers mots du résumé : "Ce papier présente une reformulation de la théorie hydrothermale alcaline sous-marine pour l'émergence de la vie en réponse à de récentes découvertes expérimentales".

de mon point de vue, c'est plutôt intéressant comme entrée en matière.

Je ne désespère pas de pouvoir me procurer la publication ci-dessus, auquel cas je serai en mesure d'en discuter plus en détail si je trouve le temps.

Cordialement.

[Geb]

Bonsoir,

Je viens de tomber sur un commentaire de Jonathan R. Evans paru dans le magazine de vulgarisation scientifique américain New Scientist, à propos de l'origine de la vie dans des évents hydrothermaux :

Jonathan R. Evans (29 October 2010). "Did life begin with a bolt from the deep blue?", New Scientist, Volume 208, Issue 2784, Page 16.

Pour ceux qui sont abonnés, il y a aussi le même article disponible sur le site de l'éditeur Elsevier :

Did life begin with a bolt from the blue? (Evans, 2010)

Le petit commentaire évoque les résultats d'une équipe japonaise menée par Ryuhei Nakamura de l'Université de Tokyo :

Ryuhei Nakamura et al. (11 October 2010). "Electrical Current Generation across a Black Smoker Chimney", Angewandte Chemie International Edition, Volume 49, Issue 42, Pages 7692–7694.

Cordialement.

[Geb]

Bonsoir,

Je viens de tomber sur un article de presse intéressant qui concerne la publication de Russell et ses collègues mentionnée ici plus haut, au message #317 de cette discussion :

Water World Theory Of Life’s Origins Outlined In New Study

Bonne lecture.

[Geb]

Bonjour,

Il y a 2 mois déjà, j'ai commencé à regarder les conférences disponibles sur le site internet de l'Institut d'Astrobiologie de la NASA. Il y a une série de conférences qui m'a particulièrement intéressé :

NAI Director's Seminar Series

Malheureusement la pauvre qualité du son n'est pas toujours très agréable à l'oreille. Parmi les 55 conférences qui sont encore disponibles à la visualisation, celles que j'ai particulièrement apprécié sont les suivantes :

- Mark Young (26 octobre 2009) : "A Changing View of Viruses in the Evolution and Ecology of Life"
- Tori Hoehler (1er mars 2010) : "Energy Flow and Life: A Thermodynamic-Kinetic View of Biology in Its Relationship With the Environment"
- Kenneth Stedman (25 octobre 2010) : "Quo Vadis Astrovirology?"
- John Peters (28 novembre 2011) : "New Insights Into the Transition of Iron-Sulfur Compounds From Minerals to Enzymes"
- Peter Gogarten (29 avril 2013) : "Darwin's Coral of Life, Gene Transfer, and Inferring Properties of the Early Biosphere"

�� ma connaissance, il n'y a que trois conférences de cette impressionnante liste dans lesquelles sont cités les travaux de Mike Russell et/ou Bill Martin, celles de John Peters et de Kenneth Stedman que j'ai cité plus haut, mais aussi celle-ci (que je n'ai pas trouvé transcendante) :

- Eric Gaucher (24 septembre 2012) : "Inferring Ancient Proteins: What They Tell Us, How We Know They Are Accurate, and Their Use Beyond Astrobiology"

Paradoxalement, ce n'est pas la conférence de Peters que j'ai apprécié le plus (bien qu'elle soit en plein dans le sujet de cette discussion), mais plutôt celle de Stedman.

Cordialement.

[Geb]

Bonjour à tous,

Comme je l'ai dis par ailleurs dans cette discussion, ainsi que dans d'autres discussions sur le forum, je suis actuellement plus intéressé par les vieilles publications que par les nouvelles. Dernièrement, je lis beaucoup à propos de l'épopée des plasmogénistes (il y en avait beaucoup en France au début du XXe siècle). Les livres datent pour la plupart de la première décennie du XXe siècle, et sont donc accessibles gratuitement sur internet (il suffit de savoir où chercher, mais principalement sur Gallica), c'est pourquoi je m'intéresse à ce que l'on pensait de l'émergence de la vie à l'époque (a fortiori dans le monde francophone).

Cela dit, ça ne m'empêche pas de garder un ��il sur les nouvelles publications lorsque j'y pense et justement, à ce propos, je viens de trouver un petit article (2 pages) publié avant-hier par William Martin et ses collègues dans la célèbre revue Science :

Energy at life's origin (Martin et al., 2014)

Ci-dessous, une copie du résumé :

Energy-releasing chemical reactions are at the core of the living process of all organisms. These bioenergetic reactions have myriad substrates and products, but their main by-product today is adenosine triphosphate (ATP), life's primary currency of metabolic energy. Bioenergetic reactions have been running in a sequence of uninterrupted continuity since the first prokaryotes arose on Earth more than 3.5 billion years ago, long before there was oxygen to breathe (1). Under what conditions did these bioenergetic processes first evolve?

Cordialement.

[noir_ecaille]

C'est payant Il faudra attendre quelques années pour en savoir plus... Ce qui est frustrant, parce que le résumé de dit rien et sert juste à créer du suspens...

[Geb]

Bonsoir,

C'est payant Il faudra attendre quelques années pour en savoir plus... Ce qui est frustrant, parce que le résumé de dit rien et sert juste à créer du suspens...

Malgré tout, j'ai la très nette impression qu'un petit papier de deux pages n'a pas pour vocation de relater de nouveaux résultats, mais plutôt de faire le rappel de recherches déjà menées auparavant par William Martin, Nick Lane et leurs collègues.

Par contre, je viens de trouver un passage dans une publication de François Jacob :

Co-chairman's remarks: genetics and the twentieth century (Jacob, 1993)

[...] At the end of the 1930s, however, a new interest in biochemistry and the extension of genetic analysis to microorganisms led to the detection of genes controlling biochemical reactions. It thus became possible to dissect metabolic pathways and to recognize the order of successive reactions which appeared to be catalyzed under the influence of specific genes. [...]

Je voudrais vérifier les propos susmentionnés, donc si quelqu'un connaît un ou des travaux de "la fin des années 1930" qui relatent la découverte d'un lien entre un gène et une enzyme qui catalyse une réaction biochimique, je serais ravi d'en prendre connaissance.

Cordialement.

[Pfhoryan]

Malgré tout, j'ai la très nette impression qu'un petit papier de deux pages n'a pas pour vocation de relater de nouveaux résultats, mais plutôt de faire le rappel de recherches déjà menées auparavant par William Martin, Nick Lane et leurs collègues.

Oui, c'est exactement le cas. Une sorte de mini review, sans doute pour donner plus de visibilité à cette hypothèse.

[Geb]

Bonjour,

la publication évoquée au message #317 de cette discussion (soit 23 pages, sans compter les références) est enfin disponible gratuitement sur PubMed Central :

The Drive to Life on Wet and Icy Worlds (Russell et al., 2014)

Je vais entreprendre son analyse, et je vais prendre le temps de mettre en évidence les passages qui me paraissent intéressants dans cette discussion.

Bonne lecture aux courageux qui feraient de même !

[noir_ecaille]

Je fais remonter ce fil parce que je voudrais repotasser la synthèse prébiotique, en particulier retrouver ce qu'on a vu des acides aminés -- relativement à l'arginie, la lysine et l'histidine aux abonnées absents dans l'expérience d'Urey-Miller. Je sais que j'ai lu quelques part dans les références du fil la synthèse d'acides aminés telle que proposée par M. Russel et ses collègues et il me semble qu'il y en avait un bon paquet !

[Geb]

Bonjour,

Je fais remonter ce fil parce que je voudrais repotasser la synthèse prébiotique, en particulier retrouver ce qu'on a vu des acides aminés -- relativement à l'arginie, la lysine et l'histidine aux abonnées absents dans l'expérience d'Urey-Miller.

Attention. Tout ce que Miller dit, c'est qu’en juin 1973, les acides aminés arginine, lysine et histidine : "do not yet have adequate prebiotic syntheses". Autrement dit, ça ne dit pas qu’ils "sont aux abonnées absents dans l’expérience d’Urey-Miller", ça pourrait aussi simplement dire que selon l’avis de Miller, la concentration de ces acides aminés n’est pas assez importante dans le cadre de l’hypothèse d’une soupe prébiotique.

Pour être tout à fait sûr de ce que Miller a voulu dire par là, il faudrait que je puisse lire sa publication de 1974, ce qui m’est malheureusement impossible pour l’instant.

Je sais que j'ai lu quelques part dans les références du fil la synthèse d'acides aminés telle que proposée par M. Russel et ses collègues et il me semble qu'il y en avait un bon paquet !

C’est possible, mais franchement ça ne me dit absolument rien. L’hypothèse de Michael Russell, c’est de partir de 4 acides aminés a priori "faciles à faire" (dans les évents hydrothermaux alcalins, mais pas seulement) : glycine, alanine, aspartate et glutamate.

de ces quatre acides aminés, il estime qu’on peut obtenir, par polymérisation, des peptides de 3 à 6 résidus de long (voire 10 résidus, mais pas plus).

Ensuite, il s’est attaché, avec James Milner-White notamment, à déterminer les propriétés catalytiques de tels peptides (principalement composés de glycine achirale, mais aussi d’alanine, puisque ce sont deux acides aminés produits en grande quantité relative), notamment en conjugaison avec les minéraux présents en solution dans l'évent, ainsi que des "fonctions" dont les différentes conformations possibles de ces peptides sont capables.

C’est déjà pas si mal et ça me plaît à plus d’un titre. Notamment le fait que, dans l’hypothèse de Michael Russell, on a pas besoin de tous les acides aminés au début. Les acides aminés plus complexes peuvent être synthétisés une fois qu’un équipement proto-enzymatique suffisamment évolué a vu le jour pour permettre ces synthèses.

Cordialement.

[Geb]

Bonjour,

Il y a environ 2 semaines, Michael Russell a publié le compte-rendu d'une présentation en collaboration avec une équipe japonaise, sur le site de la revue scientifique japonaise en ligne JSTAGE :

- Bioavailable energy in seafloor hydrothermal systems on Enceladus and early Earth (Shibuya et al., 2014)

Seul petit problème, le résumé de la présentation (voir lien ci-dessus) n'est disponible qu'en japonais...

Cordialement.

[doubleD]

1941_genetic control of biochemical reactions in neurospora.pdf

Bonsoir,



Malgré tout, j'ai la très nette impression qu'un petit papier de deux pages n'a pas pour vocation de relater de nouveaux résultats, mais plutôt de faire le rappel de recherches déjà menées auparavant par William Martin, Nick Lane et leurs collègues.

Par contre, je viens de trouver un passage dans une publication de François Jacob :

Co-chairman's remarks: genetics and the twentieth century (Jacob, 1993)



Je voudrais vérifier les propos susmentionnés, donc si quelqu'un connaît un ou des travaux de "la fin des années 1930" qui relatent la découverte d'un lien entre un gène et une enzyme qui catalyse une réaction biochimique, je serais ravi d'en prendre connaissance.

Cordialement.

Salut
J'avais pas vu ça. Au cas tu n'ais pas encore trouvé Je pense qu'il fait référence aux travaux de Beadle et Tatum avec Neurospora.
http://www.genomenewsnetwork.org/res...adle_Tatum.php
Je met le pdf de l'article (c'est en accès libre)

[Pfhoryan]

Bonjour,

Un peu par hasard, je me suis retrouvé invité dans une petite conférence où il y avait également William Martin.
Du coup j'ai enregistré sa présentation "hydrothermal vents and the origin of life".
Il présente juste les grandes lignes mais cela reste une bonne introduction sur le sujet.

Et puis c'est un assez bon orateur, très "funny"

Enjoy:

[Geb]

Bonjour,

Tout d'abord, je souhaite remercier vivement Pfhoryan de nous avoir permis de profiter de la récente conférence de William Martin.

Je souhaitais revenir brièvement sur ce fil pour signaler que l'Université de Leeds (au Royaume-Uni) avait publié il y a un certain temps un petit article de vulgarisation à propos de la publication mentionnée au message #316 de cette discussion :

Simulating how the Earth kick-started metabolism

L'article est également assorti d'une courte vidéo (~2 minutes).

Cordialement.
-----

[noir_ecaille]

J'aime moyennement à pas du tout la tendance très anglosaxone à dire qu'on prend le sel pour singer le poivre, puisqu'après tout ils sont tous les deux sur la table.

Déjà parler de "matière inanimée" est typique d'une horreur qui tend heureusement à disparaître : la "matière vivante". Parce que sinon, toute "matière animée" est considérable comme vivante, en effet, incendie compris. C'est n'importe quoi

La vie c'est avant tout un phénomène (le matabolisme) qui a pour particularité d'être borné (système semi-ouvert, soi/non-soi, etc). On fait du "métabolisme in vitro" à la chaîne quand on fait une PCR. ��a ne fait pourtant pas de nos tubes à essais des organisme vivants. Parce que ces derniers ont un métabolisme en interaction avec leur environnement, et qu'il s'agit d'un ensemble procédural mutlitâche pourtant cohérent par boucles de rétro-contrôle.

Bref. On a vu meilleure vulgarisation. Heureusement qu'ils ne font pas que ça.

[Pfhoryan]

Bill Martin a lui aussi fait faire une video de vulgarisation de la théorie, qui est présentée dans le conférence que j'ai mise en ligne.
D'ailleurs il m'a dit qu'il préférait que ce soit cette vidéo qui soit mise en ligne et accessible au public plutôt que sa conférence, que j'ai donc supprimée.

Voici cette vidéo:



Il y a pas mal d'imperfections, mais bon, les grandes lignes y sont.
Ceux qui veulent tout de même voir la conférence de Bill peuvent me la demander en privé.

[minushabens]

Il y a pas mal de papiers sur les origines de la vie, et aussi (un peu plus récent) sur les origines des eukaryotes, dans Perspectives in Biology (Cold Spring Harbor). Certains sont en accès libre.

[Geb]

Bonsoir,

Bill Martin a lui aussi fait faire une video de vulgarisation de la théorie, qui est présentée dans le conférence que j'ai mise en ligne.

Michael Russell m'avait également suggéré cette vidéo lors de notre échanges de mails fin octobre 2012, comme mentionné au message #76 de cette discussion.

Il y a pas mal d'imperfections, mais bon, les grandes lignes y sont.

On reste aussi sur sa faim. Mais il est difficile de rendre justice à un modèle relativement complet, comme celui de Russell & Martin en moins de 5 minutes.

�� noter que les plus proches collaborateurs ont changé. C’était plutôt le modèle de "Russell & Hall" entre 1988 et 2001 (avec le concours bienveillant de Cairns-Smith jusqu’en 1992), puis Russell & Martin de 2002 à 2008, et on pourrait maintenant l’appeler le modèle de Russell & Nitschke depuis 2009, étant donné que Wolfgang Nitschke semble être devenu l’un des plus proches collaborateurs de Russell (à en juger par le nombre de publications qu’ils ont signé ensemble).

Mais aussi (et peut-être surtout) parce que Bill Martin développe désormais une théorie légèrement différente (on parle ici de petits détails) avec Nick Lane.

J'aime moyennement à pas du tout la tendance très anglosaxone à dire qu'on prend le sel pour singer le poivre, puisqu'après tout ils sont tous les deux sur la table.

Il y a un de nombreuses tendances que j’apprécie "moyennement à pas du tout" par rapport à ce qui se fait dans la recherche sur les origines de la vie sur la Terre. La plus récente étant celle d’associer les résultats futurs de Philae et Rosetta à ceux de l’origine de la vie sur la Terre.

Plus énervant encore, à mes yeux du moins, celle de parler systématiquement d’astrobiologie/exobiologie, qui est à mes yeux une sorte d’horrible amalgame entre des recherches passionnantes sur les origines de la vie sur la Terre et tout un tas de spéculations sans aucun intérêt (je répète qu’il s’agit là d’un avis personnel) autre que philosophique (et encore) : recherche d’une vie extraterrestre, présence d’une autre civilisation technologique dans la Voie Lactée, possibilité d’une vie exotique basée sur un autre élément que le carbone (silicium, titane, etc.) ou un autre solvant que l’eau (l’ammoniac, acide sulfurique, formamide, etc.).

Je l’ai déjà dit et je vais le faire à nouveau : les chercheurs qui étudient les origines de la vie sur la Terre ne devraient pas être qualifiés d'exobiologistes.

Même la planétologie comparée ne devrait pas être admise dans les discussions sérieuses sur le sujet. Je ne veux pas dire par là que l’étude des exoplanètes est inintéressante, loin de là, mais que c’est malheureusement le terreau parfait pour les digressions (ou divagations, c’est selon) sur la vie extraterrestre, ou même l’ufologie.

La planétologie comparée à l’intérieur du système solaire, à néanmoins un intérêt (principalement historique) dans l’histoire des hypothèses sur l’origine de la vie sur la Terre qui est malheureusement passé sous silence dans les quelques cours d’astrobiologie / exobiologie que j’ai eu le loisir de lire ces 12 derniers mois.

Tout ça pour t’inciter à plus de précision par rapport à ce qui te gêne réellement.

Déjà parler de "matière inanimée" est typique d'une horreur qui tend heureusement à disparaître : la "matière vivante". Parce que sinon, toute "matière animée" est considérable comme vivante, en effet, incendie compris. C'est n'importe quoi

��a me fait sourire que tu évoques l’incendie, parce que ça a fait l’objet d’un petit débat dans les années 1960, dans lequel John Maynard Smith (1920-2004) a joué un rôle important. En gros, son objection était que la capacité d’une flamme à se reproduire (de mettre le feu à autre chose) ne transmet pas de caractère héritable, et donc qu’elle n’est pas vivante. En d’autres mots, la nature de l’incendie ne dépend pas du fait qu’elle ait été allumée par un briquet, par une allumette ou par un bec Bunsen. C’était une manière pour lui de privilégier les définitions "génétiques" des définitions "métaboliques" de la vie, que tu as évoqué.

Au-delà de cette précision hors-sujet, je suis tout à fait d’accord avec toi. Mais je tiens à préciser, et tu l’ignores peut-être, que ce choix malheureux de terme est en fait un emprunt à un débat théologique sur la question de l’indépendance de l’âme humaine par rapport à la matière « inanimée » (« qui n’a pas d’âme »).

Dans ce contexte, il était donc tout à fait correct de faire la distinction entre matière animée et matière inanimée, parce qu’il était question de déterminer si de la matière inanimée pouvait ou non émerger l’âme humaine.

��videmment la nature théologique de ce débat « animée / inanimée » n’est plus mentionné à l’heure actuel, mais son emploi est toujours important aujourd’hui dans le contexte différent de l’origine de la vie sur la Terre. Ce genre de généralisation malheureuse de termes existe sûrement dans d’autres domaines de recherche.

La vie c'est avant tout un phénomène (le métabolisme) qui a pour particularité d'être borné (système semi-ouvert, soi/non-soi, etc). On fait du "métabolisme in vitro" à la chaîne quand on fait une PCR. ��a ne fait pourtant pas de nos tubes à essais des organisme vivants. Parce que ces derniers ont un métabolisme en interaction avec leur environnement, et qu'il s'agit d'un ensemble procédural mutlitâche pourtant cohérent par boucles de rétro-contrôle.

Je tiens à préciser que je voudrais éviter les questions du style « qu’est-ce que la vie ? » sur ce fil de discussion (et par la même, le débat sans fin qui lui est invariablement associé).

Bref. On a vu meilleure vulgarisation. Heureusement qu'ils ne font pas que ça.

Ce que je trouve intéressant, par contre, et c’était implicite dans ma démarche de poster le lien vers l’article ci-dessus, c’est surtout ce que cela signifie. Il y a désormais trois laboratoires au monde qui investissent des fonds dans la théorie de Michael Russell ; le petit dernier étant celui de l’Université de Leeds mentionné plus haut.

Il y a pas mal de papiers sur les origines de la vie, et aussi (un peu plus récent) sur les origines des eukaryotes, dans Perspectives in Biology (Cold Spring Harbor). Certains sont en accès libre.

Difficile de faire une liste exhaustive des articles que tu as en tête avec le peu d’informations que tu donnes. Mais si c’était juste une remarque générale, des articles sur les origines de la vie dans Perspectives in Biology ont été mentionnés à au moins deux reprises dans cette discussion.

Cordialement.

[noir_ecaille]

En complément quant à définir la vie, j'avais créé il y a quelques années ce fil : http://forums.futura-sciences.com/de...finir-vie.html

D'ailleurs, si tu souhaites y reparler des incendies, pourquoi pas

Je suis d'accord que les recherches comme Rosetta sont très intéressantes, sans aucun besoin de forcer la confusion avec l'apparition du vivant ou même les extra-terrestre.

Concernant ce qui m'a énervé, j'ai précisé que cette histoire de "matière vivante" empoisonne les choses, en particulier parce que ça fait longtemps que je trouve ça inepte puisque la matière n'est que la matière, et que le vivant utilise aussi bien des composés organiques que minéraux (ex : otolithes de notre système vestibulaire). Partant de là, c'est limite si la "matière vivante" n'est pas magique afin de pouvoir différencier un cadavre d'un organisme en vie, ou encore ça donne des dérives comme le gaïaïsme et comme quoi les humains sont des cellules cancéreuses pour la Terre, etc.

Je me doutais que cette "distinction" devait avoir des racines plus ou moins religieuses, voire une réminiscence de vitalisme. C'est malheureux parce que ça amène des considérations qu'on qualifiera gentiment de "philosophiques" pour ne pas dire pire.

Quant à définir la vie sur la "seule" base reproductive, pour les incendies ça marche bien. Puis question d'objection quant à un héritage... les hématies n'ont pas cette caractéristique, et pourtant au bleu de méthylène on distingue parfaitement les vivantes des mortes. Sans oublier un point crucial : les viroïdes ne sont qu'héritage en terme moléculaire, donc ces morceaux d'ADN ainsi que les plasmides seraient "vivants" ?

Bref. L'origine du vivant et définir le vivant me passionne

[minushabens]

Difficile de faire une liste exhaustive des articles que tu as en tête avec le peu d’informations que tu donnes. Mais si c’était juste une remarque générale, des articles sur les origines de la vie dans Perspectives in Biology ont été mentionnés à au moins deux reprises dans cette discussion.

C'était une remarque générale. C'est que j'ai vu passer ces trois articles récents et en cherchant j'ai vu qu'il y en avait d'autres sur l'origine des eukaryotes et sur les origines de la vie.

Origin and Evolution of Plastids and Photosynthesis in Eukaryotes http://sci.scientific-direct.net/c.a...9f3b7abe863&22
Geoffrey I. McFadden
Although a single endosymbiotic cyanobacterium gave rise to chloroplasts
and most other plastids in photosynthetic eukaryotes, a second lineage
of primary plastids in Paulinella chromatophora was recently confirmed.

The Eukaryotic Tree of Life from a Global Phylogenomic Perspective http://sci.scientific-direct.net/c.a...9f3b7abe863&23
Fabien Burki
Thanks to next-generation sequencing, genome-scale data for
taxonomically diverse species are rapidly being produced. Comparisons of
these data have permitted the resolution of evolutionary relationships
among eukaryotic supergroups.

Paleobiological Perspectives on Early Eukaryotic Evolution http://sci.scientific-direct.net/c.a...9f3b7abe863&24
Andrew H. Knoll
The geologic record has provided clues to the history of eukaryotes:
their origins, diversification, and the environmental context in which
these events took place.

[Pfhoryan]

L'origine du vivant et définir le vivant me passionne

Bill Martin a une définition intéressante: La vie est une réaction chimique continue (qui se propage).

"Mettez-vous la tête dans un sac plastique et vous verrez bien si la vie n'est pas une réaction chimique"

Et quand on y réfléchit, depuis que cette réaction chimique a démarré quelque part il y a plusieurs milliard d'années, elle s'est poursuivie de manière ininterrompue jusque dans chacun d'entre nous.

J'ajouterai que que même si cette réaction chimique est stoppée, ou plutôt très ralentie, pendant un certain temps (congélation par exemple), elle doit pouvoir reprendre spontanément si les conditions redeviennent favorables.

[Geb]

Bonjour,

Je reviens sur cette discussion pour citer deux publications qui font l'objet d'articles dans l'édition de février 2015 du magazine Science & Vie (mensuel n°1169), en kiosque depuis hier. Pour être tout à fait honnête, je n'ai pas acheté le numéro, mais j'ai retrouvé les articles.

Tout d'abord, une analyse relativement récente, publiée en ligne le 13 août 2014, de la météorite tombée à Novato (en Californie, à ~50 km de San Francisco) le 17 octobre 2012, précise les contraintes quant à la date de l'impact géant qui aurait formé la Lune :

Records of the Moon-forming impact and the 470 Ma disruption of the L chondrite parent body in the asteroid belt from U-Pb apatite ages of Novato (L6) (Yin, 2014)

Le premier âge déterminé pour la météorite de Novato (4472 ± 31 Ma) est interprétée par les chercheurs comme étant dû au fait que l'impact qui a formé la Lune aurait dispersé des débris dans tout le système solaire interne et percuté le corps parent de la météorite de Novato.

Dans le résumé de l'article :

This age is interpreted to reflect a massive collisional resetting event due to a large impact associated with the peak arrival time at the primordial asteroid belt of ejecta debris from the Moon-forming giant impact on Earth.

La question est de savoir combien de temps les débris de la formation de la Lune aurait mis pour parcourir la distance qui les séparaient de la ceinture d'astéroïdes, et nous aurons peut-être alors une estimation plus précise de la "date" de l'impact avec Théia, qui semble compatible avec les dernières données à ce sujet (Jacobson et al., 2014).

Le deuxième article, qui occupe la Une du dernier Science & Vie, concerne cette publication, qui date du 13 janvier 2014 et qui a le grand avantage d'être disponible gratuitement :

Enhanced Chemical Synthesis at Soft Interfaces: A Universal Reaction-Adsorption Mechanism in Microcompartments (Fallah-Araghi et al., 2014)

Pour les personnes pressées, plus de détails sont disponibles dans le focus concernant l'article :

Confining molecules in small compartments can enhance the rate at which they react chemically

Je n'ai pas encore pris le temps de lire tout ça, mais même si l'article de Science & Vie, du peu que j'en ai vu, se permet de spéculer sur "l'origine de la vie dans les nuages" ou "dans une goutte d'eau", il se pourrait que cette nouvelle découverte soit compatible avec l'hypothèse de Russell et al., qui fait la part belle au microcompartiments... Qu'en pensez-vous ?

Cordialement.

[Geb]

Bonsoir,

Je voudrais mentionner une nouvelle annonce de la NASA, qui a fait grand bruit (comme souvent en ce qui concerne les coups de pub de la NASA) au début de ce mois :

NASA Ames Reproduces the Building Blocks of Life in Laboratory

Reproducing the Building Blocks of Life in Laboratory

Le brouillon de la publication est ici :

Photosynthesis and Photo-Stability of Nucleic Acids in Prebiotic Extraterrestrial Environments (Sanford et al., 2014)

Apparemment, elle date un peu puisqu'elle constitue le chapitre 14 d'un livre intitulé : "Photoinduced Phenomena in Nucleic Acids II", paru en ligne le 6 février 2014.

Au-delà du fait que le côté hypermédiatisé des annonces de la NASA me tape un peu sur les nerfs (il y a une quarantaine de pages web qui ont relayé l'info sur le net), je trouve que c'est la fausse bonne idée la source extraterrestre et l'irradiation UV. Je serais curieux de lire vos avis sur la question.

En résumé, de la glace d’eau contenant également de l’ammoniac, du méthanol ou du méthane est déposée sur un substrat froid (maintenu à une température de 15 à 20 K) irradié par un rayonnement ultraviolet de haute énergie (la plupart des photons sont à 121,6 nm) issu d’une lampe à hydrogène, censé mimer les conditions du milieu interstellaire, à ceci près que la chambre à vide ne pouvait descendre qu’à une pression de ~10^-6 Pa. Dans ces conditions on trouve de l’uracile, de la cytosine et de la thymine, sous forme de traces, dans l’échantillon après traitement.

En outre, à ma connaissance, le plus difficile ce n'est pas de synthétiser les bases azotées des acides nucléiques, c'est justement de faire de ces bases azotées des acides nucléiques (avec le phosphate et le ribose en prime).

Dans le cadre hydrothermal, en ce qui concerne seulement les bases azotées, il y a la voie du formamide, dont on a également beaucoup parlé il y a quelques mois sur internet, et qui moi me plaît beaucoup.

Cordialement.

[Pfhoryan]

Bonjour,

Je voudrais mentionner ici un article récent sur la lune saturnienne Encelade publié dans Nature (news ICI et L��).
Il porte sur l'analyse de particules de silicates semblant provenir d'Encelade et qui ce seraient formées dans des conditions typiques de celle des fumeurs blancs, objets centraux dans la théorie qui fait l'objet de cette discussion.

Il est possible que l'on n'ait finalement pas à chercher bien loin des traces de vie extra-terrestre

Encelade ressemble peut-être beaucoup plus qu'on ne l'imagine à notre planète il y a 4 Ga

[ArrowX]

De plus on peut ajouter l'article du Science et Vie de février 2015 : '' L'��NERGIE DE LA VIE ELLE TIENT DANS UNE GOUTTE D'EAU ? '' http://www.science-et-vie.com/2015/0...-n1169/#goutte .. Possibles origines....

[Geb]

Bonjour,

J'ai été absent sur cette discussion, mais ça ne veut pas dire que rien n'a été publié depuis. ��a veut juste dire que je n'ai pas saisi l'opportunité de partager mes lectures depuis un long moment.

Pour recommencer sur de bonnes bases, voici la dernière publication de l'équipe de Michael Russell :

Mackinawite and greigite in ancient alkaline hydrothermal chimneys: Identifying potential key catalysts for emergent life (White et al., 2015)

J'ai aussi trouvé une vidéo documentaire (~54 minutes), datée du 26 septembre 2013, consacrée aux travaux de Michael Russell et ses collègues du Astrobiology Institute de la NASA :

Search for the Origin of Life

Elle est franchement "grand public", ce qui la rend inintéressante à mes yeux, mais elle mérite quand même de figurer dans cette discussion.

Cordialement.

[Geb]

Bonsoir,

Je vais essayer de combler les lacunes de mon absence l'année dernière, en fournissant quelques travaux intéressants dans le cadre de cette discussion, dans l'espoir de susciter un dialogue.

Quelques nouvelles publications concernant l'environnement de la Terre primitive :

Plate tectonics on the Earth triggered by plume-induced subduction initiation (Gerya et al., 2015)

Evidence for primordial water in Earth���s deep mantle (Hallis et al., 2015)

Une infirmation de la présence de méthanéthiol d'origine abiotique dans les fluides hydrothermaux, mais de nouveaux indices d'une importante biosphère en profondeur :

The origin of methanethiol in midocean ridge hydrothermal fluids (Reeves et al., 2014)

Une bactérie apparemment capable de se servir, dans certaines conditions, d'un flux d'électrons comme source d'énergie :

Sulfur-Mediated Electron Shuttling Sustains Microbial Long-Distance Extracellular Electron Transfer with the Aid of Metallic Iron Sulfides (Kondo et al., 2015)

From chemolithoautotrophs to electrolithoautotrophs: CO2 fixation by Fe(II)-oxidizing bacteria coupled with direct uptake of electrons from solid electron sources (Ishii et al., 2015)

Un nouveau type d'évent hydrothermal :

Talc-dominated seafloor deposits reveal a new class of hydrothermal system (Hodgkinson et al., 2015)

La première étude d'un évent hydrothermal du type de Lost City, mais sous une forme moins active :

Fluid mixing and the deep biosphere of a fossil Lost City-type hydrothermal system at the Iberia Margin (Klein et al., 2015)

Une des publications les plus intéressantes que j'ai pu lire l'année dernière :

A vocabulary of ancient peptides at the origin of folded proteins (Alva et al., 2015)

La première publication du laboratoire de Nick Lane, à ma connaissance, sur son nouveau réacteur (du type que Michael Russell utilise depuis 2010 au JPL) :

An Origin-of-Life Reactor to Simulate Alkaline Hydrothermal Vents (Herschy et al., 2014)

Sans certitude, on l'avait sûrement déjà abordé ce papier, non ? :

From Chemical Gardens to Fuel Cells: Generation of Electrical Potential and Current Across Self-Assembling Iron Mineral Membranes (Barge et al., 2015)

Quelques publications fort intéressantes qui apportent encore de l'eau au moulin de Michael Russell :

Pathways for abiotic organic synthesis at submarine hydrothermal fields (McDermott et al., 2015)

Bio-inspired CO2 conversion by iron sulfide catalysts under sustainable conditions (Roldan et al., 2015)

Heat flux across an open pore enables the continuous replication and selection of oligonucleotides towards increasing length (Kreysing et al., 2015)

Conditional iron and pH-dependent activity of a non-enzymatic glycolysis and pentose phosphate pathway (Keller et al., 2016)

Cordialement.

[Geb]

Bonjour,

Je poste ici les liens des conférences organisées dans le cadre de l���édition 2016 des célèbres Rencontres Exobiologiques pour Doctorants (voir le programme des RED���16). Cette année était un peu particulières puisque les conférences étaient exclusivement en anglais, dans un cadre plus vaste (le European Astrobiology Campus)

Une autre nouveauté également : les vidéos sont postées sur YouTube, au lieu de Dailymotion habituellement (ce qui explique pourquoi j���ai mis un mois pour les retrouver).

8 février 2016 :

Hervé Cottin ��� What is astrobiology?
Cyril Georgy ��� Nucleosynthesis, Star formation and evolution (1re partie)
Cyril Georgy ��� Nucleosynthesis, Star formation and evolution (2e partie)
Tilman Spohn ��� Formation and evolution of planets (1re partie)
Tilman Spohn ��� Formation and evolution of planets (2e partie)

9 février 2016 :

Hervé Martin ��� Early Earth
Hervé Martin ��� The Archean Earth
Francis Albarède ��� The Status of water and volatiles in the Earth and Moon System
Wolf Geppert ��� Interstellar chemistry

10 février 2016 :

Addy Pross ��� Prebiotic chemistry/Early life (1re partie)
Addy Pross ��� Prebiotic chemistry/Early life (2e partie)
Hervé Cottin ��� Prebiotic chemistry in the Solar System

11 février 2016 :

Francès Westall ��� Early Traces of Life (1re partie)
Francès Westall ��� Early Traces of Life (2e partie)
Purificación López-García ��� Diversity and Limits of Life (1re partie)
Purificación López-García ��� Diversity and Limits of Life (2e partie)

12 février 2016 :

Olivier Witasse ��� Solar System Exploration (1re partie)
Olivier Witasse ��� Solar System Exploration (2e partie)
Frank Selsis ��� Exoplanets and Habitability

Je rappelle que je n'ai jamais voulu que ce fil concerne l'exobiologie (soit, la question de la vie ailleurs), donc, de mon point de vue, les interventions les plus dignes d'intérêt m'ont paru être celles concernant la chimie prébiotique (Addy Pross), la biologie (Purificación López-García) et la Terre primitive (Hervé Martin, Francis Albarède et Francès Westall).

Addy Pross a été le seul à ma connaissance à mentionner une publication directement liée au sujet de ce fil (c'est-à-dire Martin & Russell, 2003). Mais, comme beaucoup d'autres, il n'a pas distingué fumeurs noirs et fumeurs blancs, et a mentionné la critique d'Armen Mulkidjanian (Mulkidjanian et al., 2012), alors que moi je n'aurais pas omis d'expliquer pourquoi elle est mauvaise.

Cordialement.

[Deedee81]

Salut,

Sur les exposés sur la chimie pré-biotique. Est-ce que tu sais s'il y a une retranscription écrite des exposés ?

Et merci pour ces informations intéressantes.

[Geb]

Sur les exposés sur la chimie pré-biotique. Est-ce que tu sais s'il y a une retranscription écrite des exposés ?

Malheureusement non. Je dirais qu'il y a deux choses importantes à retenir de la conférence d'Addy Pross (si c'est bien de celle-là qu'il est question) :

- Il marche sur les pas de Harold Morowitz et d'Eric Smith, en ce qu'il s'intéresse surtout à la question du pourquoi la vie est apparue (What's the driving force?)
- Au-delà de ça, en tant que chimiste théoricien, il adopte le cadre de la chimie des systèmes pour développer sa pensée (il attire l'attention sur von Kiedrowski et al. 2010, dans sa conférence).

Par contre, tout ce qu’il a dit (et plus encore) se trouve dans les publications suivantes (particulièrement les 3 premières) :

1) Towards an evolutionary theory of the origin of life based on kinetics and thermodynamics (Pascal et al., 2013)
2) Toward a general theory of evolution: extending Darwinian theory to inanimate matter (Pross, 2011)
3) The origin of life: what we know, what we can know and what we will never know (Pross & Pascal, 2013)
4) Suitable energetic conditions for dynamic chemical complexity and the living state (Pascal, 2012)
5) Seeking the chemical roots of Darwinism: bridging between chemistry and biology (Pross, 2009)
6) The nature of stability in replicating systems (Wagner & Pross, 2011)
7) Stability in chemistry and biology: Life as a kinetic state of matter (Pross, 2005)
8) The nature and mathematical basis for material stability in the chemical and biological worlds (Pascal & Pross, 2014)
9) Stability and its manifestation in the chemical and biological worlds (Pascal & Pross, 2015)
10) Selection advantage of metabolic over non-metabolic replicators: a kinetic analysis (Wagner et al., 2010)

On en a déjà abordées quelques-unes dans cette discussion (mais je précise que je ne l'ai ai pas encore toutes lues).

Je me dois d’ajouter deux contributions (pour lesquelles il a manifestement beaucoup d’admiration) de ses compatriotes (Addy Pross est israélien), Sol Spiegelman d’une part et Shneior Lifson d’autre part :

An extracellular Darwinian experiment with a self-duplicating nucleic acid molecule (Mills et al., 1967)

On the crucial stages in the origin of animate matter (Lifson, 1997)

C'est aussi ce que j'adore quand on confronte des idées qui viennent de chercheurs issus de pays différents. C'est toujours à ces occasions que je découvre des contributions extrêmement intéressantes (c'est le cas pour les papiers de Spiegelman et Lifson, respectivement), pourtant passées relativement inaperçues, et qui m'étaient inconnues jusqu'ici.

Bonne lecture !

[Deedee81]

Par contre, tout ce qu’il a dit (et plus encore) se trouve dans les publications suivantes (particulièrement les 3 premières) :

Merci,

C'est aussi ce que j'adore quand on confronte des idées qui viennent de chercheurs issus de pays différents.

Ou tout simplement de chercheurs différents. Je trouve aussi.

Lorsque je m'étais intéressé au sujet (depuis je me suis surtout replongé dans la physique théorique) j'essayais de voir ce qu'on pouvait rapprocher et utiliser chez des auteurs ayant des approches très différentes (en particulier Russel et Spiegelman que je trouve aussi très intéressants).

[Pfhoryan]

Bonjour,

Je signale un nouvel article de Bill Martin qui suggère que les gènes de LUCA sont compatibles avec une origine hydrothermale de la vie:

The physiology and habitat of the last universal common ancestor
Madeline C. Weiss, Filipa L. Sousa, Natalia Mrnjavac, Sinje Neukirchen, Mayo Roettger, Shijulal Nelson-Sathi & William F. Martin
Nature Microbiology 1, Article number: 16116 (2016)

PS: Pour ceux qui n'ont pas accès à cette revue payante, il y a ***lien supprimé**

même si les modalités d'accès aux revues sont critiquables, on ne peut accepter un encouragement à leur piratage sur notre forum

[noir_ecaille]

��a conforte la théorie d'un event thermal, probablement un fumeur blanc, comme précuseur du Vivant

[Geb]

Bonsoir,

��a conforte la théorie d'un event thermal, probablement un fumeur blanc, comme précuseur du Vivant

Je reste extrêmement sceptique.

J'ai au moins deux exemples. En janvier 1996, Russell F. Doolittle et collaborateurs publient dans Science un article qui conclut que la divergence entre bactéries et archées auraient eu lieu il y a seulement 2 milliards d'années environ (Doolittle et al., 1996). Près de deux ans plus tard, en novembre 1997, Doolittle et ses collègues révisent leur copie, et estiment dès lors la divergence bactéries/archées à il y a 3,2 à 3,8 milliards d'années (Feng et al., 1997).

En décembre 2008, Bastien Boussau et collaborateurs ont eux aussi les honneurs d'une revue prestigieuse, Nature, pour annoncer que la température optimale du LUCA aurait été d'environ 20°C (Boussau et al., 2008). En avril 2011, certains membres de l'équipe précédente révisent la copie, pour conclure à un LUCA dont la température optimale de croissance aurait été de 68±10 °C (Groussin & Gouy, 2011), soit 40 °C de différence par rapport au papier de 2008.

Voici deux exemples qui, selon moi, devraient inciter à la prudence. Avant de conclure, il faut que ce résultat soit au moins critiqué par les pairs, ou mieux encore, reproduit par une autre équipe (ou la même équipe, s'il n'y a pas d'autres possibilités). Les analyses de ce type sont trop souvent entachées d'erreurs, et pour être tout à fait honnête, je trouve que Bill Martin et ses collègues passent un peu vite à l'hypothèse de la voie métabolique dite de Wood–Ljungdahl (justement celle que Martin défend au titre de métabolisme le plus primitif depuis fin 2002).

Je n'ai évidemment rien contre l'hypothèse hydrothermale, d'autant plus dans le cadre des fumeurs blancs de l'Hadéen. J'ai beaucoup de respect pour les travaux du peu de chercheurs qui travaillent sur le sujet (y compris ceux de Martin). Dois-je encore le rappeler ici ? Néanmoins, je reste dubitatif en ce qui concerne les analyses de ce type, vu les antécédents fâcheux des approches similaires.

Cordialement.

[Geb]

Bonjour à tous,

Bon, voici une tentative de vulgarisation, en grande partie sous la forme traduction sommaire, d'une publication qui est apparue dans une autre discussion :

Spontaneous Mirror Symmetry Breaking in the Limited Enantioselective Autocatalysis Model: Abyssal Hydrothermal Vents as Scenario for the Emergence of Chirality in Prebiotic Chemistry (Ribó et al., 2013)

Le brouillon du papier est disponible sur arXiv. Je me permets de remercier noir_ecaille au passage pour le lien.

Comme je l'ai répété à maintes reprises ces dernières années, le mieux c'est encore de lire la publication des chercheurs, mais bon.

L'objectif de la publication est de déterminé plus en détail les conditions nécessaires et les contraintes menant à une « brisure spontanée de la symétrie miroir », autrement dit, au passage spontanée d'un mélange racémique de molécules chirales (c'est-à-dire formé des deux formes chirales d'un même composé, à part égale, moins les fluctuations statistiques) à un mélange homochiral (c.-à-d. formé d'une seule forme chirale). Ceci dans le but de déterminer les scénarios raisonnables qui pourraient éventuellement remplir ces conditions et contraintes dans un contexte abiotique (c.-à-d. avant même l'émergence des premières formes de vie terrestres).

Concrètement, on a deux réactions auto-catalytiques, maintenues dans des compartiments différents et à des températures différentes, chaque compartiment contenant des solides, comme des argiles, pouvant agir comme catalyseurs dans la synthèse abiotique de composés organiques. Dans un des compartiment, il faut une production auto-catalytique énantiosélective, tandis que dans l'autre compartiment, il faut une production auto-catalytique non-énantiosélective. Tout cela doit être précédé d'une production non-catalysée très lente de composés chiraux à partir d'un substrat achiral. Il faut impérativement que l'autocatalyse énantiosélective soit plus rapide que la réaction non-catalysée (d'où l'intérêt d'une réaction très lente dans ce dernier cas). Enfin, il faut que la réaction inverse de la réaction non-énantiosélective dans un des compartiments soit plus rapide que la réaction inverse de la réaction énantiosélective dans l'autre compartiment.

Pour simplifier la simulation numérique, on suppose que le gradient de température est constant. Autrement dit, la température dans les deux compartiments est toujours la même, elle n'évolue pas. Aussi, le flux de solution a lieu dans les deux directions et on suppose un mélange parfaitement uniforme entre une solution hydrothermale et l'eau de mer environnante. Le réseau de réaction est également simplifié au maximum. Dans le cas d'une vérification expérimentale, ou d'une simulation plus réaliste, ces défauts devraient évidemment être corrigés. Toujours par simplification, la simulation a lieu dans un système clos, il n'y a donc ni échange de matière, ni échange d'énergie, venant de l'extérieur des deux compartiments simulés. �� ce sujet, les auteurs estiment que si une homochiralité stable survient dans un système clos/fermé, alors il serait plus facile qu'il survienne dans un système ouvert plus réaliste. Les réactions autocatalytiques ont lieu exclusivement dans leurs compartiments respectifs. Elles sont donc séparées physiquement l'une de l'autre, la réaction non-énantiosélective ayant lieu dans le compartiment à plus haute température, tandis que la réaction énantiosélective a lieu dans le compartiment à une température plus basse. Toutes ces nuances ayant été mentionnées, il va s'en dire, comme le précise les auteurs, que la publication tente à prouver une faisabilité thermodynamique tout au plus (ce qui n'est déjà pas si mal, à défaut de simulations plus poussées ou de vérifications expérimentales).

Les simulations numériques semblent démontrer que pour des paramètres bien spécifiques du réseau de réaction (en matière de concentrations et de constantes de vitesse à des températures spécifiques) et du système en lui-même (en matière de volumes des compartiments et de flux/débit de la solution), l'état final stable du système peut conduire à un étant chiral stationnaire caractérisé par un haut surplus d'un seul énantiomère. Il faut juste, au-delà de certains paramètres bien précis, que l'autocatalyse énantiosélective soit plus efficace que la réaction non-catalysée (comme mentionné ci-dessus). La différence de température entre les deux compartiments est également absolument nécessaire, quoique d'après les auteurs, ces conditions sont nécessaires mais peut-être pas suffisantes.

Quand la valeur du flux interne de la solution est très basse, alors le résultat final est un mélange racémique plutôt qu'une amplification d'un excès énantiomérique initial. L'état final, qu'il soit racémique ou homochiral, semble être le même pour une même concentration totale de composé achiral (A) et des deux énantiomères (L et D) dans le système (quel que soit le ratio de concentration entre A, L et D). Ce qui fait que le résultat final ne dépend pas de l'excès énantiomérique initial ; dépendant des caractéristiques physiques du système (volume, flux, concentration, etc.), un état final racémique peut-être atteint avec un excès énantiomérique initial important, tandis que, inversement, un état final homochiral peut-être atteint avec un excès énantiomérique bien inférieur aux valeurs qu'on pourrait attribuer à une simple fluctuation statistique, par la transformation de A en L et D.

Au moment fatidique de transition d'un état racémique vers un état homochiral, que les auteurs appellent « bifurcation », il y a non seulement une augmentation de la concentration d'un des énantiomères (D ou L), mais une baisse du composé achiral (A). Aussi, la « brisure spontanée de la symétrie miroir » peut également avoir lieu lorsque la concentration totale des réactifs ([A] + [L] + [D]) est très basse. De plus, la brisure spontanée de symétrie miroir n'a lieu que sous un seuil critique de la concentration totale. Lorsque la concentration totale est supérieure à ce seuil critique, le système évolue vers un état racémique, et à une concentration totale inférieure à ce seuil critique, le système évolue vers un état final homochiral. Donc, la simulation numérique démontre que l'état final stable homochiral est favorisé par des concentrations de l'ordre de la µM plutôt que de la mM. Une concentration initiale trop élevée des réactifs conduit invariablement à un état final racémique, même lorsque l'excès énantiomérique initial est très élevé.

La valeur précise de la concentration totale critique dépend de la valeur du flux d'échange de la solution entre les deux compartiments en fonction du volume respectif des deux compartiments. Les simulations numériques, aussi basiques et éloignées de la réalité soient-elles, suggèrent fortement que l'effet du débit/flux sur la valeur de la concentration critique est lié à la vitesse des réaction de l'autocatalyse non-énantiosélective. Vous noterez que, nul part dans la publication, les auteurs ne se positionnent sur les 3 réactions chimiques pouvant être prises en exemple. Ils se limitent à en décrire les caractéristiques de base.

Les auteurs espèrent pouvoir traduire en une seule formule mathématique cette interdépendance des paramètres physico-chimiques du système par une étude plus poussée qui serait publiée dans une revue plus spécialisée.

La bifurcation vers un état homochiral ne peut être accomplie que lorsque la différence de température entre la source froide et la source chaude est importante. Donc, puisqu'il faut que la solution reste à l'état liquide, cela ne peut être accompli qu'à une pression élevée. Donc, un évent hydrothermal sous-marin (la publication précise même qu'il doit être abyssal) est tout à fait adapté.

Ils estiment même que la concentration aqueuse de matière organique dû à un apport exogène par les météorites et micrométéorites serait suffisante pour entamer une « déracémisation » (soit, un passage d'une solution racémique à une solution homochirale) au niveau d'un évent hydrothermal sous-marin de type fumeur blanc.

Si la réaction exothermique de transformation de A en D ou L est à ∆G° ≈ ∆H° (∆H° ≈ ��� 7.6 kcal/mol), alors ça peut marcher si on estime que la température maximale est à 138 °C et la température minimale est à 2 °C. Pour des réactions aussi peu exothermiques, la différence de température doit donc être importante. C'est un peu élevé pour un fumeur blanc (les cheminées de Lost City sont, au plus, à 94 °C), mais les auteurs estiment toutefois que les fumeurs noirs sont dans tous les cas moins adaptés, puisqu'ils présentent des températures de la source chaude trop élevées (soit, supérieures à 180 °C, qui pour les auteurs est une limite haute à ne pas franchir, pour des questions de stabilité des molécules organiques en solution aqueuse).

Le caractère plus ou moins exothermique de la réaction susmentionnée n'a pas uniquement un effet sur la différence de température nécessaire, mais aussi sur le temps requis pour passer d'un mélange racémique à un état final stationnaire homochiral. D'après les auteurs, cela peut se chiffrer, suivant que les réactions envisagées soient plus ou moins exothermiques, en années ou en milliers d'années. Mais ça n'inquiète pas tant que cela les chercheurs, puisqu'ils rappellent que Lost City est en activité depuis au moins 30.000 ans.

En ce qui concerne les catalyseurs inorganiques, les auteurs n'étant manifestement pas des spécialistes, ils prennent directement en exemple les phyllosilicates, qui joueraient le rôle de proto-enzymes solides, immobiles sur les parois des compartiments ; les smectites, les kaolinites (autrement dit, des argiles, en fonction des publications qu'ils citent), etc., en supposant que les catalyseurs minéraux soient spécifiques, l'un pour une réaction énantiosélective, l'autre pour une réaction non-énantiosélective, tout en supposant que ces compartiments séparés soient assez près l'un de l'autre. Les auteurs estiment que les conditions différentes de pH et de température pourraient justifier ce genre de configuration, en changeant la structure des argiles d'un compartiment à l'autre de l'évent, ou, pourquoi pas, les mécanismes de réaction de l'autocatalyse.

Les auteurs concluent en disant qu'une émergence de la chiralité très tôt dans la phase d'évolution chimique est possible. Selon eux, de tels réseaux basiques de brisure spontanée de symétrie miroir sont probablement encore présents dans les êtres vivants aujourd'hui. Ils appellent donc à « une avancée dans notre connaissance à ce sujet ».

Enfin, ils précisent que même si le « scénario du gradient de température » qu'ils présentent implique que l'homochiralité pourrait apparaître très tôt dans l'évolution de la matière, une fois des systèmes plus complexes apparus, le scénario du gradient de température devrait être substitué. Ils pensent notamment à la possibilité d'activer chimiquement certaines espèces dans le système. Pour ce faire, ils attirent l'attention sur la liaison phosphate ou la liaison au soufre, pour l'activation de certaines espèces chimiques plus tard dans l'évolution chimique.

C'est loin d'être concluant, mais en tout cas, les défauts éventuels sont bien présentés, et c'est encore une preuve qu'un environnement hydrothermal est d'autant plus crédible, ou au moins, stimulante, pour une part croissante de la petite communauté scientifique qui souhaite résoudre l'énigme de l'émergence de la vie sur la Terre.

Cordialement.

[minushabens]

ah tiens je ne savais pas qu'il existait des molécules à trois formes: L,D et A. Mais du coup, est-ce qu'il existe des molécules à plus de 3 formes?

[noir_ecaille]

ah tiens je ne savais pas qu'il existait des molécules à trois formes: L,D et A. Mais du coup, est-ce qu'il existe des molécules à plus de 3 formes?

Confusion : on prend une molécule lambda qu'on baptise "A" ou "X" ou "pupuce", etc. Cette molécule est chirale donc elle existe sous deux formes possibles : L et D, qu'on appelle des énantiomères.

[Geb]

Bonsoir,

ah tiens je ne savais pas qu'il existait des molécules à trois formes: L,D et A. Mais du coup, est-ce qu'il existe des molécules à plus de 3 formes?

Bon, je ne pense pas apporter quelque chose de neuf par rapport à ce que j'ai écrit plus haut, mais il y a 3 réactions dans le réseau mentionné plus haut :

- une non-catalysée très lente qui produit des composés chiraux à partir d'un substrat achiral,
- une auto-catalytique énantiosélective à basse température,
- une auto-catalytique non-énantiosélective à haute température.

Dans le système, il y a donc un composé achiral et un composé chiral (sous ses formes L et D), soit 3 composés, dont la concentration totale ([A] + [L] + [D]) a une importance particulière.

Est-ce plus clair ?

Cordialement.

[minushabens]

Oui je crois que j'avais compris, mais j'ignorais qu'une même molécule pouvait être chirale ou pas. Est-ce que tu connais un exemple simple (à peu d'atomes) d'une telle molécule?

[Amanuensis]

Pas clair pour moi que ce soit "la même molécule", peut-être plutôt deux molécules proches, de même composition, se transformant l'une en l'autre. Un exemple qui me vient à l'esprit est l'acide 3-hydroxypropanoïque et l'acide lactique (= 2-hydroxypropanoïque): le premier est achiral, le second est chiral.

(Sont petites, 3 carbones: CH2OH-CH2-COOH et CH3-CHOH-COOH)

[Geb]

Oui je crois que j'avais compris, mais j'ignorais qu'une même molécule pouvait être chirale ou pas.

C'est parce qu'une même molécule ne peut pas "être chirale ou pas". Amanuensis (que je remercie au passage) a parfaitement répondu. Il s'agit de deux molécules proches, l'une achirale, l'autre non. On a donc un total de 3 composés (désignés A, L et D dans la publication).

Cordialement.

[minushabens]

ah ok, effectivement j'avais compris de travers. Il fait dire que je suis ignare en chimie, je ne connais pas le sens du mot "substrat" par exemple.

Mais j'ai une question: en quoi cette question de la chiralité est-elle reliée à celle de l'origine de la vie? Est-ce qu'on pense que dès l'origine, les molécules du vivant qui sont chirales pouvaient présenter un déséquilibre entre les formes droite et gauche? Est-ce que ça ne peut pas avoir été acquis postérieurement?

[noir_ecaille]

C'est Louis Pasteur qui, le premier, a eu l'intuition que l'homochiralité (cette chiralité "préférentielle") du Vivant était sans doute reliée à son apparition.

De fait on doit expliquer l'apparition de cette homochiralité dans un scénario prébiotique. Parmi les raisons d'un difficile mixage "racémique" ou approchant au sein d'un même organisme : empoisonnement, problèmes de polymérisation, problèmes de fonctionnalité pour des "catalyseur" à structure mixte, etc. Par exemple un mixage d'acides aminés L et D dans la séquence peptidique d'une "enzyme" primitive causerait des problèmes de repliements, donc de structure secondaire, ce qui impacte la structure tertiaire, etc.

Certains chercheurs parlent même de "quasi-fossile" à l'endroit de l'homochiralité.