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



  1. #241
    noureddine2

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

    Citation Envoyé par noir_ecaille Voir le message
    On ne vous en voudra pas, quand bien même ces roués de créationnistes font feu de tout bois
    salut , le déterminisme de l'univers montre que l'univers est comme une horloge qui évolue , que tout est prédéterminé dés le big bang .
    donc : le créationnisme c'est avant le big bang .
    l'évolutionnisme c'est après le big bang .

    -----


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  3. #242
    Geb

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

    Citation Envoyé par noureddine2 Voir le message
    salut , le déterminisme de l'univers montre que l'univers est comme une horloge qui évolue , que tout est prédéterminé dés le big bang .
    donc : le créationnisme c'est avant le big bang .
    l'évolutionnisme c'est après le big bang .
    Il s'agit encore d'une remarque susceptible de nous faire basculer dans un hors-sujet, mais je prends le risque...

    À mon humble avis, on ne peut/doit pas utiliser un terme avec une signification commune bien précise, pour lui adjoindre un autre sens, surtout dans ce contexte.

    Donc, le "créationnisme" ne peut être que : "une doctrine selon laquelle l'homme et toutes les espèces animales sont les fruits de la création de l'Univers par Dieu".

    On distingue, le créationnisme "biblique" (pentecôtiste, adventiste, baptiste, etc...), le créationnisme "islamique" (Harun Yahya & Co.), le créationnisme "extraterrestre" (secte raëlienne) et le "dessein intelligent" qui a été auto-proclamé "créationnisme scientifique" par ses partisans, ce qui, de la part d'une pseudo-science, est un comble.

    Cordialement.

  4. #243
    noureddine2

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

    Citation Envoyé par Geb Voir le message
    le "dessein intelligent" qui a été auto-proclamé "créationnisme scientifique" par ses partisans, ce qui, de la part d'une pseudo-science, est un comble.

    Cordialement.
    salut , je me contente de l’auto-création Panthéiste .
    je veux vous dire qu'un univers déterministe est esclave et son évolution dépend du big bang et de ses constantes physiques .
    excusez l'hors sujet , je voulais dire que peut être l'évolution est réglé depuis le big bang .

  5. #244
    Cendres

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

    Citation Envoyé par noureddine2 Voir le message
    salut , je me contente de l’auto-création Panthéiste .
    je veux vous dire qu'un univers déterministe est esclave et son évolution dépend du big bang et de ses constantes physiques .
    excusez l'hors sujet , je voulais dire que peut être l'évolution est réglé depuis le big bang .
    A discuter (si besoin est) mais dans un autre fil, ET en respectant le point 6 de la Charte.
    N'a de convictions que celui qui n'a rien approfondi (Cioran)

  6. #245
    noir_ecaille

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

    Rappelons que l'univers n'est pas déterministe mais causal.

    Du fait de cette causalité, on subit le vecteur temps du passé vers le futur et pas l'inverse (pensez au refroidissement du rayonnement fossile ou à la désintégration des atomes radioactifs d'un bloc d'uranium).

    À noter que le principe déterministe a été mis en échec par le principe Carnot dans l'expérience de pensée du démon de Laplace.
    "Deviens ce que tu es", Friedrich W. Nietzsche

  7. #246
    Geb

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

    Bonjour,

    Je recopie ici un passage d'une vidéo ou Michael Russell nous dit ceci :

    We now know that geochemistry makes the same kind of impact on isotopes differences as biology, or can do. So, it makes it very difficult, especially when things are at very low concentrations as well. So, it's a detection problem in every way.
    J'ai essayé de retrouver une publication sur cette variation abiotique des rapports en isotopes stables par des processus géochimiques, sans succès jusqu'ici.

    Si quelqu'un trouvait une référence à ce sujet, de préférence consultable gratuitement, j'apprécierai beaucoup qu'il la mette en lien dans cette discussion.

    Cordialement.

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  9. #247
    Geb

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

    Bonsoir à tous,

    J'ai regardé avec beaucoup d'intérêt une conférence d'Eric Smith, dont nous avons déjà évoqué le travail dans cette discussion (voir les messages #56 et #122) :

    Inevitable Life? (63 minutes)

    Elle a eu lieu au Santa Fe Institute le mercredi 18 avril 2007. La conférence commence par une courte introduction (~4 minutes) d'un professeur de l'Institut (David Krakauer). La conférence se termine par une courte séance de questions de ~18 minutes (à partir de 45:19 dans la vidéo).

    Si vous n'avez pas trop de difficultés en anglais la conférence est vraiment très agréable à regarder et le propos est très clair et intéressant. Je dois dire que je suis plus attentif aux travaux de Michael Russell et Wolfgang Nitschke que de ceux d'Eric Smith et Harold Morowitz. Malgré tout, je dois bien avouer qu'Eric Smith me semble ici un meilleur conférencier que Michael Russell en matière de vulgarisation de ses idées.

    Cela dit, je rappelle que leur approche en ce qui concerne l'origine de la vie est tout à fait similaire (l'approche "métabolisme d'abord" dans des évents hydrothermaux aux conditions de températures "clémentes"). Eric Smith cite d'ailleurs les papiers de Russell dans ses dernières publications au sujet de l'origine de la vie. La seule différence fondamentale entre ces deux duos est que Smith & Morowitz favorisent le cycle de Krebs inversé comme le premier métabolisme utilisé par les formes de vie terrestres, tandis que d'autres équipes, comme celle de Nick Lane & William Martin, favorisent d'autres cycles métaboliques supposés "anciens" (et non pas "primitifs").

    J'avais déjà lu une publication d'Eric Smith datée de 2013 (dont je conseille la lecture aux plus courageux d'entre vous), qui est tout à fait "en phase" avec ce qui se dit (6 ans plus tôt) dans la conférence en lien ci-dessus :

    The compositional and evolutionary logic of metabolism (Braakman & Smith, 2013)

    Cordialement.

  10. #248
    Geb

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

    J'ai trouvé une présentation (au format pdf) utilisée par Eric Smith, Harold Morowitz et George Cody en 2008, lors d'une conférence à l'Institut de Physique Théorique situé à l'Académie Chinoise des Sciences de Beijing (ITP-CAS), auquel le Santa Fe Institute avait participé :

    Understanding the origin and organization of biochemistry

    Cette présentation ressemble beaucoup à celle de 2007, avec quelques détails techniques supplémentaires.

    À propos de sa conférence de 2007, j'ai oublié d'attirer votre attention sur le fait qu'il évoquait, entre autre, un métabolisme minimal de base agencé autour de 250 métabolites environ avec 5 composants de base qui sont absolument essentiels et omniprésents dans le vivant et qui entre d'une manière ou d'une autre dans la synthèse de tous les autres métabolites (il parle de 5 flèches qui pointent vers un même trésor).

    Ces constatations émanent peut-être des travaux d'Harold Morowitz, qui ont été synthétisés en 2009 dans deux publications qui figurent en lien au message #141 de cette discussion, que je vous invite à relire. Dans leurs deux articles, Morowitz & Srinivasan estiment que toutes les voies anaboliques, basées sur le cycle de Krebs inversé, nécessitent un total de 287 métabolites synthétisés autour de 5 métabolites absolument essentiels qui forment des "nœuds" dans le réseau de synthèse qu'ils ont établi : le pyruvate, le phosphoenolpyruvate, l'acétyl-coenzyme A, le 2-oxoglutarate et l'oxaloacétate.

    Je suis assez content de pouvoir comprendre l'origine de chacune des allusions d'Eric Smith à la recherche scientifique. Contrairement à Michael Russell, il ne cite aucune référence directement sur ses diapositives, mais personnellement, c'est comme si je les connaissais déjà toutes à travers une simple allusion.

    Cordialement.
    Dernière modification par Geb ; 11/09/2013 à 23h49.

  11. #249
    Geb

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

    Bonjour,

    Pour ceux qui auraient éventuellement l'impression de perdre leur précieux temps en regardant la conférence d'Eric Smith, j'ai trouvé une transcription écrite (11 pages) des 45 premières minutes de la conférence (la séance de questions n'est pas incluse) :

    Inevitable Life?

    Cordialement.

  12. #250
    Xoxopixo

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

    Bonjour,

    Pour info, pour ceux que le sujet interresse, il va y avoir deux journées de colloque à l'académie des sciences sur Paris le 16 et 17 septembre.
    Inscription nécéssaire.

    HYPOTHESES SUR LES ORIGINES DE LA VIE
    COLLOQUE DE L’ACADEMIE DES SCIENCES
    16 - 17 septembre 2013
    Académie des sciences - Grande salle des séances
    23 quai de Conti, 75006 Paris

    Voir le pdf de présentation ici : http://www.academie-sciences.fr/acti...que_160913.pdf
    En bon vivant, rien ne vaut un bonne logique ternaire.

  13. #251
    Geb

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

    Citation Envoyé par Xoxopixo Voir le message
    Pour info, pour ceux que le sujet interresse, il va y avoir deux journées de colloque à l'académie des sciences sur Paris le 16 et 17 septembre.
    En ce qui me concerne j'aurai beaucoup souhaité m'y rendre, mais je ne serai malheureusement occupé ces jours-là.

    Les titres des conférences prévues durant ce colloque :

    1) Christian Amatore - "Origine de la vie : un hasard (géo)chimique inéluctable ?"
    2) Frances Westall - "La vie sur les roches: l'environnement de la terre primitive, l'origine de la vie et les plus anciennes traces de vie"
    3) Jacques Reisse - "Évolution chimique"
    4) Antoine Danchin - "L'invention des premières cellules"
    5) Marie-Anne Bouchiat - "L’énigme de l’homochiralité moléculaire"
    6) Eric Westhof - "Origine et évolution des acides nucléiques"
    7) Juan Fontecilla - "Origine et évolution des protéines"
    8) Patrick Forterre - "Origine et rôle des virus dans l'évolution"
    9) Hervé Philippe - "Origine et diversification des eucaryotes"
    10) François Lallier - "Symbiose et évolution des eucaryotes"
    11) Hervé Le Guyader - "Classification phylogénétique des animaux pluricellulaires : de nouvelles réponses à de vieux problèmes"
    12) Vincent Courtillot - "Incidence des cataclysmes naturels sur l’évolution de la vie - La vie peut-elle ne tenir qu’à un fil ?"
    13) Armand de Ricqlès - "Cataclysmes et continuité de la vie"
    14) Guillaume Hébrard - "Les planètes extrasolaires sont-elles habitables ?"
    15) Alfred Vidal Madjar - "Atmosphères des planètes extrasolaires : la vie dans l'univers ?"
    16) Pierre Encrenaz - "Atomes, molécules et origine de la vie"

    Je voudrais signaler que nous avons déjà cité certains travaux de 5 des 16 intervenants prévus durant ce colloque, à savoir : Frances Westall, Jacques Reisse, Antoine Danchin, Juan Fontecilla (le plus "proche" des travaux de Michael Russell) et Patrick Forterre.

    Je vais m'empresser d'aller explorer plus en détails les travaux d'Amatore, Danchin et Westhof qui m'ont l'air d'un grand intérêt pour cette discussion. À la lecture du résumé de son intervention, je ne suis pas du tout d'accord avec les pistes apparemment privilégiées par Marie-Anne Bouchiat, mais je vais tout de même aller vérifier dans ses publications, on ne sait jamais.

    J'ai également évoqué l'hypothèse très controversée (et selon moi difficile à admettre) défendue par Hervé Philippe (mais aussi Patrick Forterre, Charles Kurland et bien d'autres) dans une autre discussion : LUCA était-il un proto-eucaryote ?

    Cordialement.
    Dernière modification par Geb ; 15/09/2013 à 09h14.

  14. #252
    noureddine2

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

    Citation Envoyé par Xoxopixo Voir le message

    HYPOTHESES SUR LES ORIGINES DE LA VIE
    COLLOQUE DE L’ACADEMIE DES SCIENCES
    16 - 17 septembre 2013
    Académie des sciences - Grande salle des séances
    23 quai de Conti, 75006 Paris

    Voir le pdf de présentation ici : http://www.academie-sciences.fr/acti...que_160913.pdf
    je cherche des lien qui décrivent le contenu des conférences dans ce colloque , merci .

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  16. #253
    Geb

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

    Citation Envoyé par noureddine2 Voir le message
    je cherche des lien qui décrivent le contenu des conférences dans ce colloque , merci .
    Il y a tout un tas de résumés dans le fichier pdf (22 pages) mis en lien par Xoxopixo : Hypothèses sur les origines de la Vie

    Cela dit, je suis persuadé que ce qui va être dit ne sera pas très différent de ce que les conférenciers ont déjà dit à d'autres occasions il y a parfois plus de 7 ans. Par exemple, je crois que tu auras une très bonne idée de ce qu'auront dit Frances Westall, Jacques Reisse, Antoine Danchin et Patrick Forterre dans les conférences suivantes :

    Pour Frances Westall :

    1) "À la recherche des origines de la vie", conférence à l'Institut d'Astrophysique de Paris (IAP) datant du 9 janvier 2007.

    Pour Jacques Reisse :

    1) "La chimie prébiotique: un domaine flou", conférence au Collège de France datant du 5 mai 2009.

    2) "Les premières formes de la vie", conférence au Collège de France datant du 13 octobre 2011.

    Pour Antoine Danchin :

    1) "Peut-on concevoir la cellule comme un ordinateur qui ferait des ordinateurs ?", conférence à l'Université de Tous les Savoirs (UTLS) datant du 8 juillet 2008.

    Pour Patrick Forterre :

    1) "Nouvelles questions et hypothèses sur l'origine et l'évolution des génomes", conférence à l'Université de Tous les Savoirs (UTLS) datant du 16 juin 2008.

    2) "Manipulation des synthèses cellulaires et nature des virus : les virus sont-ils vivants ?", conférence au Collège de France datant du 5 mai 2009.

    Si tu as le temps et/ou le courage de regarder quelques unes de ces conférences, tu verras qu'un conférencier quel qu'il soit à tendance à se répéter malgré les années, surtout Jacques Reisse.

    Cela dit ce n'est pas un reproche, pour autant que ce qu'il a à dire est intéressant (ce qui est le cas). Je trouve par exemple que les publications d'Antoine Danchin sont beaucoup plus intéressantes que la vulgarisation qu'il en fait dans sa conférence. D'ailleurs, durant la séance de questions ont sent bien que son public est "à côté de la plaque".

    Cordialement.
    Dernière modification par Geb ; 16/09/2013 à 16h38.

  17. #254
    Geb

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

    Bonjour,

    J'aimerais faire un petit sondage parmi ceux d'entre vous qui ont déjà lu un ou plusieurs articles de vulgarisation sur les origines de la vie, ou qui connaissent ces travaux.

    En fait, j'ai remarqué qu'il y a des auteurs qu'on cite quasi invariablement pour l'époque qui a précédé l'expérience d'Urey-Miller. Dans l'ordre chronologique nous avons : Alexandre Oparin, John Haldane, Erwin Schrödinger, Norman Horowitz (beaucoup plus rarement mais ça arrive), John Bernal, Melvin Calvin et Harold Urey.

    Les auteurs de "l'âge d'or" de la chimie prébiotique (la période d'extrême optimisme entre 1953 et 1968), qu'on cite invariablement sont, également par ordre chronologique : Stanley Miller, Sidney Fox, Joan Oró, Cyril Ponnamperuma, Graham Cairns-Smith et Jeffrey Bada.

    On pourrait ajouter Joël de Rosnay à cette liste des auteurs de l'âge d'or de la chimie prébiotique cités régulièrement (plutôt dans les articles francophones évidemment).

    Pourriez-vous justifier l'inclusion d'autres noms dans ma courte liste de personnalités reconnues des débuts de l'étude des origines de la vie ? Personnellement, j'ai au moins une centaine d'autres noms correspondant à la période indiquée (je suis en pleine période de référencement bibliographique ), mais je ne pense pas pouvoir les considérer comme "classiques".

    Cordialement.

  18. #255
    noir_ecaille

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

    Je ne vois pas Louis Pasteur malgré les bases inestimables qu'il a posé -- bien que ce soit un peu borderline en regard de la prébiotique, il a le mérite d'avoir ouvert la voie à la biologie moléculaire et tant d'autres disciplines soeurs/filles
    Dernière modification par noir_ecaille ; 25/09/2013 à 17h11.
    "Deviens ce que tu es", Friedrich W. Nietzsche

  19. #256
    noir_ecaille

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

    Raté... Voir entre autre ses travaux concernant la chiralité, la fermentation, etc.


    D'un autre côté, il réfute la génération spontanée (ou la naissance d'un paradoxe quand on cherche les origines de la vie...)
    Dernière modification par noir_ecaille ; 25/09/2013 à 17h17.
    "Deviens ce que tu es", Friedrich W. Nietzsche

  20. #257
    Geb

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

    Citation Envoyé par noir_ecaille Voir le message
    Je ne vois pas Louis Pasteur malgré les bases inestimables qu'il a posé -- bien que ce soit un peu borderline en regard de la prébiotique, il a le mérite d'avoir ouvert la voie à la biologie moléculaire et tant d'autres disciplines soeurs/filles
    De fait, je suis content que tu en parles parce qu'il figure déjà dans ma liste "augmentée" dont je parlais toute à l'heure.

    Louis Pasteur a surtout le mérite d'avoir étudié en profondeur l'énigme de l'homochiralité des molécules d'origine biologique (bien qu'il n'en soit pas le découvreur) et d'avoir mis fin à la théorie de la génération spontanée. Mais, j'ai cette impression que dans beaucoup d'articles de vulgarisation récents, cette histoire est passée sous silence.

    Il faut qu'on aille voir de vieilles vidéos (par exemple ici, de 1995) ou qu'on prenne le temps de lire l'anthologie pour le centenaire de la naissance de Pasteur en 1922 (voir ici) pour avoir enfin un aperçu de ses nombreux travaux précurseurs vis-à-vis de l'origine de la vie.

    D'ailleurs, dans l'introduction de l'anthologie de 1922, l'auteur, Louis Pasteur Valléry-Radot (petit-fils de l'illustre homme de science), écrit :

    De toutes ses découvertes, celle sur la dissymétrie des produits essentiels de la vie lui tenait à cœur plus qu'aucune autre. Dans ses dernières années, on l'entendit plus d'une fois dire avec regret : " Ah ! Que n'ai-je une nouvelle existence devant moi ! Avec quelle joie je reprendrais ces études sur les cristaux ! " Il entrevoyait que par elles se révélerait peut-être un jour l'origine de la vie.
    Cordialement.
    Dernière modification par Geb ; 25/09/2013 à 17h35.

  21. #258
    Geb

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

    Je voulais garder ça pour plus tard, mais puisque nous en parlons...

    Selon moi, un des dignes successeurs de Pasteur quant à l'étude de l'origine de l'homochiralité du vivant est Søren Toxværd de l'Université de Roskilde au Danemark.

    À partir de 2000, il a été l'auteur de 9 publications (à ma connaissance) au sujet de l’origine de l’homochiralité.

    - Molecular dynamics simulations of isomerization kinetics in condensed fluids (Physical review letters, 2000)

    Simulations of different reaction schemes for isomerization kinetics in a condensed fluid mixture between two species with small differences in the pair energies show that one of the species dominates at late reaction times. The isomerization is performed on the basis of the energy of the two states, either by choosing minimum energy or by use of Boltzmann weighted kinetics. Both kinetics are autocatalytic and establish domain decomposition with critical fluctuations, which ensure the symmetry break. The model(s) offers a possible explanation of the origin of biomolecular chirality.
    - Molecular Dynamics Simulations of Kinetic Models for Chiral Dominance in Soft Condensed Matter (Polish Journal of Chemistry, 2001)

    A molecular dynamics model of binary racemic fluid mixtures, consisting of particles which only differ a little with respect to the pair attractions, shows that the isomerization kinetics in condensed states can act as a driver towards a phase separation and a symmetry break so that one of the species finally dominates. The model offers a possible explanation of the origin of biomolecular chirality.
    - Domain catalyzed chemical reactions: A molecular dynamics simulation of isomerization kinetics (The Journal of chemical physics, 2004)

    The model for domain catalyzed isomerization kinetics in condensed fluids [S. Toxvaerd, Phys. Rev. Lett. 85, 4747 (2000)] is applied for a diluted mixture of a chiral solute with a consolute temperature. The solution is quenched to phase separation at temperatures below the consolute temperature. The droplet coalescence enhances the isomerization kinetics due to the substantial excess pressure inside the small droplets given by the Laplace equation. The domain catalyzed isomerization kinetics breaks the symmetry, and the droplets end with only one dominating species. We argue that D-Glyceraldehyde which is only moderately solvable in water and which has played a crucial role in the evolution is a candidate for the stereo specific ordering in bio-organic matter.
    - Droplet formation in a ternary-fluid mixture: Spontaneous emulsion and micelle formation (The Journal of Physical Chemistry A, 2004)

    A model of a ternary mixture, which in a qualitative way describes an organic solute in water in the presence of an amphiphilic component is simulated by molecular dynamics. The system is cooled, and the separation of droplets shows that the amphiphilic molecules can separate together with the organic solute in various ways. At onset of nucleation and for moderate strength of amphiphilicity the critical nucleus contains both species, but at later stage of this segregation the droplets are emulsionlike with subdomains in the droplets of only one of the two species. When the strength of affinity to the organic solute is increased, the amphiphile molecules are concentrated in the water droplet interface as in a micelle. We argue that d-glyceraldehyde, which is only moderately soluble in water and which has played a crucial role in evolution, together with organic materials is a candidate for such an emulsionlike droplet separation.
    - Origin of homochirality in biological systems (International Journal of Astrobiology, 2005)

    Models for segregation of racemic mixtures of chiral amphiphiles and lipophiles in aqueous solutions show that the amphiphiles with active isomerization kinetics can perform a spontaneous symmetry break during the segregation and self-assemble to homochiral matter. Based on physico-chemical facts, it is argued that D-glyceraldehyde, which was synthesized from the volatiles at the hydrothermal reactors at the origin of life, could be the origin of homochirality in biological systems.
    - Homochirality in bio-organic systems and glyceraldehyde in the formose reaction (Journal of biological physics, 2005)

    The article explores the possibility that the ordering of bio-organic molecules into a homochiral assembly at the origin of life was performed not in aqueous solutions of amino acids or related materials but in racemic glyceraldehyde in the “formose” reaction at high concentration and temperature. Based on physical chemical evidence and computer simulations of condensed fluids, it is argued that the isomerization kinetics of glyceraldehyde is responsible of the symmetry break and the ordering of molecules into homochiral domains.
    - Chiral discrimination and homochirality in biosystems (XXI Sitges Conference on Statistical Mechanics, 2008)

    Experimental data for a series of central and simple molecules in biosystems show that some aminoacids and simple sugar molecules have a chiral discrimination in favor of homochirality. Models for segregation of racemic mixtures of chiral amphiphiles and lipophiles in aqueous solutions [1-3] show that the amphiphiles with an active isomerization kinetics can perform a spontaneous symmetry break during the segregation and selfassamble to homochiral matter. Based on this observation it is argued that biomolecules with a sufficient strong chiral discrimination could be the origin to homochirality in biological systems.
    - Origin of homochirality in biosystems (International journal of molecular sciences, 2009)

    Experimental data for a series of central and simple molecules in biosystems show that some amino acids and a simple sugar molecule have a chiral discrimination in favor of homochirality. Models for segregation of racemic mixtures of chiral amphiphiles and lipophiles in aqueous solutions show that the amphiphiles with an active isomerization kinetics can perform a spontaneous break of symmetry during the segregation and self-assembly to homochiral matter. Based on this observation it is argued that biomolecules with a sufficiently strong chiral discrimination could be the origin of homochirality in biological systems.
    La plus récente date de la dernière édition du célèbre journal de l'ISSOL Origins of Life and Evolution of Biospheres (OLEB) :

    The Role of Carbohydrates at the Origin of Homochirality in Biosystems (Origins of Life and Evolution of Biospheres, 2013)

    Pasteur has demonstrated that the chiral components in a racemic mixture can separate in homochiral crystals. But with a strong chiral discrimination the chiral components in a concentrated mixture can also phase separate into homochiral fluid domains, and the isomerization kinetics can then perform a symmetry breaking into one thermodynamical stable homochiral system. Glyceraldehyde has a sufficient chiral discrimination to perform such a symmetry breaking. The requirement of a high concentration of the chiral reactant(s) in an aqueous solution in order to perform and maintain homochirality; the appearance of phosphorylation of almost all carbohydrates in the central machinery of life; the basic ideas that the biochemistry and the glycolysis and gluconeogenesis contain the trace of the biochemical evolution, all point in the direction of that homochirality was obtained just after- or at a phosphorylation of the very first products of the formose reaction, at high concentrations of the reactants in phosphate rich compartments in submarine hydrothermal vents. A racemic solution of D,L-glyceraldehyde-3-phosphate could be the template for obtaining homochiral D-glyceraldehyde-3-phosphate(aq) as well as L-amino acids.
    J'ai eu l'immense plaisir d'avoir sous les yeux ses deux publications de 2005 et celle de 2009 et je dois dire que je les ai trouvées extrêmement convaincantes. En ce qui me concerne, le mécanisme qu'il propose est devenu ma solution préférée au problème de l'homochiralité.

    Cordialement.
    Dernière modification par Geb ; 25/09/2013 à 18h02.

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  23. #259
    Geb

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

    La totalité des vidéos du colloque de l'Académie des Sciences au sujet des origines de la vie sont disponibles ici :

    Vidéos du colloque de l'Académie des sciences Hypothèses sur les origines de la vie

    J'espère que nous allons y trouver des propos intéressants.

    Cordialement.

  24. #260
    Geb

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

    Je viens de terminer la vidéo de Christian Amatore : Origine de la vie : un hasard (géo)chimique inéluctable ? (34 minutes)

    Voici le plan de son exposé (j'ai simplement repris les intitulés de ses diapositives) :

    - Peut-on donner une définition scientifique du « vivant » ?
    - Les principaux modèles classiques : la « Soupe Primitive »
    - Les principaux modèles classiques : la fin de la « Soupe Primitive »
    - Les principaux modèles classiques : les « vésicules d'abord »
    - La faillite énergétique des principaux modèles classiques
    - Les modèles géo(bio)chimiques

    À la fin de son discours (à partir de 29:08 dans la conférence), il cite les travaux de Russell & Hall (1990) comme l'hypothèse la plus plausible de l'apparition de la vie sur Terre, en faisant bien, fait rare, la distinction entre fumeurs noirs (à trop haute température selon lui) et fumeurs blancs.

    Cordialement.

  25. #261
    Geb

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

    Je viens de tomber sur une actualité Futura-sciences qui m'avait complètement échappée :

    L’origine de la vie autour des sources hydrothermales se précise

    Elle concerne l'article : "The inevitable journey to being" (Russell et al., 2013) que nous avions déjà cité au message #235 de cette discussion.

    Cordialement.

  26. #262
    Xoxopixo

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

    Bonjour Geb.

    Je préfère réagir au message Actualité - L’origine de la vie autour des sources hydrothermales se précise ici, pour ne pas qu'on s'éparpille ni dévoyer la news.

    Citation Envoyé par Geb
    Le second moteur est une proto-H+-pyrophosphatase, qui produit du pyrophosphate (qui dans le modèle de Russell est l'ancêtre de l'ATP).
    Bien sûr et j'en suis bien conscient, les "elements" qui influent dans le pompage des protons sont actuellement fondamentalement liés à la "vie" et ceci probablement très tôt au cours de l'évolution (ne fût-elle que chimique).
    Ce n'est pas le point que je critique.

    Citation Envoyé par Geb
    Aussi, pourquoi faudrait-il que des améliorations s'étendent à d'autres systèmes hydrothermaux ? Dans le modèle de Russell, chaque îlot de serpentinite est susceptible de former la vie. Ce qui ne veut pas forcément dire que tous y parviennent, mais le "potentiel" est là.
    C'est ce point là qui me parait obscure.
    On établi en quelque-sorte un mécanisme de principe (entropie etc) et on compte sur la chance pour que le cas particulier se produise, sans, à mon sens, évaluer correctement les chances réelles, in-situ, que l'évolution chimique se produise.
    J'essai de simuler ce processus "dans ma tête" et je n'arrive pas à trouver autre chose qu'un série de hasards plus improbables les uns que les autres. (même en déniant évidemment des cas desavantageux rédibitoires...les culs de sac "évolutifs")

    Le mécanisme est partial (ne cherche à voir que ce qu'il veut bien) si j'ose dire et le contexte des "fumeurs" est, à mon avis, bien trop localisé et de durée bien trop courte (quel est la durée de vie des structures) pour imaginer dépasser un certain seuil de complexité qui pourrait, ensuite, amener à des formes de vies réplicantes ou même transmises... à d'autres fumeurs (comment ?).

    Et en imaginant une chance extraordinaire (difficile à évaluer certes, j'en conviens évidemment pour mettre un bémol à mon jugement) je pense que cette adéquation du système proto-vie à l'environnement "fumeur", devient alors au contraire un handicap à la phase suivante, qui est celle de la mobilité via des vésicules lipidiques polaires.
    Sans mobilité, ou extension globale et généralisée sur la planète, étant donné les conditions très dures pour la vie à l'époque (bombardement etc) ces ilots de proto-vie seraient à mon avis mécaniquement amené à disparaitre ... et retour à la case départ.

    Il y a un bond évolutif important, trop grand, qui je pense ne peut être franchi du fumeur à la vésicule.
    Et ce que j'entend par vésicule, ce n'est pas uniquement une membrane toute simple et fragile (bicouche lipidique polaire) mais une structure robuste et évoluée intégrant justement ces ATPases, présentant une certaine faculté à être reproduit ... ce qui nécéssite une source d'énergie, des "nutriments" ... qui vient donc à manquer si la combinaison chimique a quité l'ilot.
    C'est ce bond évolutif, dans les conditions réelles, qui n'est pas crédible, à mon avis.

    Roland Douce attire justement l'attention sur les structures telles que les chloroplastes et les mitochondries qui présentant des types de lipides différents n'ont pourtant pas interverti leurs modes de production (de ces lipides) au cours des derniers millions d'années d'évolution.

    Selon mon opinion, la vésciule est le point crucial qui défini l'apparition de la vie.
    Comme si tout le reste etait là pour la maintenir, quelqu'en soit d'ailleurs sa forme... ce qui est assez logique si on conçoit le processus évolutif chimique non pas en terme de transmission d'une molecule informative (ARNt etc), mais comme une résultante mécanique de ce qui persiste parce que c'est plus robuste.
    => Nécécissité d'une création/destruction différentuelle à grande échelle (au niveau de l'interface des océans et dans les courants de convections marins, par exemple)

    Or pour les fumeurs, la destruction signifie la fin, alors que dans un sytème global il signifie une évolution chimique, compatible avec ce qu'on attend de la vie. (avec "nutriments" limités évidemment).
    Dernière modification par Xoxopixo ; 29/09/2013 à 01h06.

  27. #263
    Geb

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

    Petite question : es-tu encore dans le canevas qui voudrait qu'il faille plusieurs dizaines ou centaines de millions d'années pour que la transition du minéral vers la vie soit accomplie ?

    Parce que c'était un point de vue déjà mis en doute dès 1984 par Stanley Miller lui-même, dans un chapitre intitulé "The prebiotic synthesis of organic molecules and polymers", paru en tant que chapitre 7 d'un livre intitulé "Advances in Chemical Physics, Aspects of Chemical Evolution" (disponible en aperçu sur Google books), édité par Ilya Prigogine et Stuart A. Rice.

    En page 86 on peut lire :

    The time period in which prebiotic synthesis of organic compounds took place is frequently misunderstood. The earth is 4.5 x 109 years old, and the earliest fossil organisms known, the Warrawoona microfossils and stromatolites, are 3.5 x 109 years old. The difference is 1.0 x 109 years, but the time available for life to arise was probably shorter. It probably took a few hundred million years for organisms to evolve to the level of those found in the Warrawoona formation. In addition, if the earth completely melted during its formation, then the time available would be further shortened by the time needed for the earth to cool down sufficiently for organic compounds to be stable.
    A period of say 0.5 x 109 years does not, in my opinion, present any problems. Many writers have stressed that many improbable events were required for the origin of life, and therefore much time was needed. I believe that too much emphasis has been placed on the need for time. Periods of 109 years are so far removed from our experience that we have no feeling or judgment as to what is likely or unlikely in them. If the origin of life took only 106 years I would not be surprised. It cannot be proved that 104 years is too short a period.
    En résumé, pour Stanley Miller, même si 1 milliard d'années séparent la période de l'accrétion de la Terre de l'âge des premiers microfossiles connus, rien n'indique que la période nécessaire à l'apparition de la vie n'ait pas été plutôt de 1 million d'années ou même de seulement 10000 ans.

    L'évent hydrothermal alcalin qui est à la fois le premier, le plus ancien et le plus important (en "taille") connu à ce jour est Lost City, découvert fortuitement par Deborah Kelley et son équipe le 4 décembre 2000.

    Quant à la durée de vie de ces structures, on en a longuement discuté auparavant avec Deedee81 (à partir du message #159), un peu plus tôt dans cette discussion.

    La durée de vie d'un fumeur noir est de 10 à 100 ans. Le système hydrothermal baptisé Lost City, qui est un fumeur blanc, remonte déjà à au moins 30000 ans et certaines de ses cheminées auraient plus de 100000 ans. De plus, au regard du processus qui l'alimente (et qui différencie un fumeur blanc d'un fumeur noir), il pourrait durée de 2 à 3 millions d'années. La situation était tout à fait similaire (voire plus favorable) au début de l'Hadéen, qui correspond à la période de l'apparition de la vie selon Russell.

    En outre, un impact météoritique, pour autant qu'il ne dépasse pas un certain seuil, à tendance à stimuler l'activité hydrothermale. Si ma mémoire est bonne, Frances Westall le rappelle dans sa conférence devant 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

    En outre, Alessandro Morbidelli à déclaré récemment (voir message #207), modèle et nouvelles observations à l'appui, que le grand bombardement tardif n'a pas été aussi violent (dans le sens, ayant connu des impacts de très grands corps) qu'imaginé auparavant. Le seuil stérilisateur (vaporisation de la totalité des océans par des corps de près de 500 km de diamètre ou plus) n'a jamais été atteint selon lui.

    Un dernier point que j'aimerais exprimer à ce sujet, c'est que Russell imagine que la vie ne va pas quitter les roches dans lesquelles elle était incrustée directement vers l'océan. Voir au bas de la onzième page d'un papier de Nitschke & Russell :

    Hydrothermal Focusing of Chemical and Chemiosmotic Energy, Supported by Delivery of Catalytic Fe, Ni, Mo/W, Co, S and Se, Forced Life to Emerge (Nitschke & Russell, 2009)

    This difficulty raises the question, 'misguided' by evolutionary thinking, why on earth a proto-cell in the mound would bother to generate an H+-gradient if it is already provided anyway? But this would be to look at the transition from inorganic reactions to biochemistry from the wrong direction. From the geochemical (bottom up) point of view, several of the extant oxidants were certainly or very probably present in substantial concentrations in and around the mound. These comprise (as indicated in Fig. 6) sulphur, polysulphides, FeIII and nitrogen oxides (Braterman and Cairns-Smith 1983; Pavlov and Kasting 2002; Martin et al. 2007) (Fig. 9). The mere presence of the oxidants together with the reductant H2 and the appropriate inorganic catalysts would render reactions having the effect of collapsing these redox disequilibria irresistible. Once harnessed and then tuned to the needs of the protocells, they may indeed have been beneficial in an evolutionary sense. This is because the escape from the hydrothermal hatchery would have almost certainly been downward and sideways into the ocean crust to inaugurate the ‘deep biosphere’ rather than into the desert of the early ocean (Russell and Arndt 2005). Once within the basaltic and komatiitic lavas and sediments comprising the ocean crust, the prokaryotes, now weaned from direct hydrothermal succour, would still be bathed in fluids rich in hydrogen from beneath (Krumholz et al. 1999; Morita 2000) and carbon dioxide and other electron acceptors percolating from the ocean above (Russell and Hall 2006). The only thing missing would have been the protons now spent dissolving groups 1 and 2 elements from minerals comprising the crust (Staudigel et al. 1981). Now chemiosmosis can really come into its own!
    Donc, les premières formes de vie auraient colonisé le plancher océanique (devenant une "biosphère profonde", chère à Thomas Gold) bien avant de peupler l'océan primitif, que Russell qualifie de désert pour la vie primitive. Ceci à l'avantage de ne pas couper l'apport "facile" et "continu" en H2 et en CO2 (entre autres choses), mais en se privant de la force proton-motrice autre fois disponible au niveau de l'évent. La vie devrait donc être capable de créer de manière indépendante la force proton-motrice avant de pouvoir coloniser le socle océanique autour de l'évent.

    Dans un autre papier, écrit par Russell et al. (2008) qui étend ce concept de biosphère profonde, jusqu'à l'apparition de la photosynthèse oxygénique, au niveau d'un socle rocheux sur les côtes des premiers continents, en zone épipélagique, ou d'une source chaude (chère à Armen Mulkidjanian), comme celles présentes au parc de Yellowstone (bien qu'en cadre anoxique dans le contexte décrit par Russell et ses collègues) :

    Inorganic Complexes Enabled the Onset of Life and Oxygenic Photosynthesis (Russell et al., 2008)

    En page 2 du pdf :

    Ocean floor spreading was eventually to convey the prokaryotes (now including secondary heterotrophs) that had expanded from the mound and occupied the ocean floor, to the photic zone where some bacteria evolved to exploit solar energy along the ocean shore. Here much of the protection from hard UV would have been provided initially by fine-grained manganite and manganate photoprecipitates.
    Cordialement.
    Dernière modification par Geb ; 29/09/2013 à 17h59.

  28. #264
    Geb

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

    On ne compte pas sur la chance, on compte sur les lois de la thermodynamique hors-d'équilibre.

    Quant au fait que l'on aurait pas évaluer correctement les chances réelles, in situ, que l'évolution chimique se produise, je ne peux être moins d'accord avec toi. Les phénomènes décrits par Russell ont été analysés avec soin pour lui éviter d'écrire des bêtises.

    D'ailleurs, dans une courte interview de Mike Russell (voir message #52) accordée à Jesse Dylan en février 2012, Russell disait à son interlocuteur :

    Jesse Dylan interviews Michael Russell

    I've spent the latter part of my life trying to get the theory right. I mean, I think you've got to have a reasonable, a good theory, before you can start doing the experiments. I don't think you can't just say:

    "I think I'm gonna work on the origin of life. How do I make an amino acids? I need some ammonium chloride, I need some cyanide..."

    We can't do that. We've got to obey the initial conditions on our planet and see how the planet did it, and try and reproduce that.
    Premièrement, on sent encore une fois son attachement au point de vue partagé par Jacques Reisse. C'était d'ailleurs déjà le cas dans une autre interview de Michael Russell (MR) plus ancienne (en 2008, voir message #15) pour Astrobiology Magazine (AM) :

    The Present is the Key to the Past

    Studies of the origin of life area are peculiar. In any other area of science, you must get the initial conditions right. But many people seem to ignore the initial conditions at the origin of life, perhaps because they think it's some kind of miracle.

    When people say to me that life came from other planets, or pre-biotic molecules were delivered from outer space and rained down into the ocean to make a little slick on the surface which was eventually energized to life by photons, I think that's hopeless. There's no core reaction.

    It's like finding a dead whale on the beach -- you can't bring back to life even one of its cells. It's got DNA, RNA, lipids, peptides, broken-down proteins, but it's dead. How could we think that an oil slick comprised of organic dust from space could do any better?

    AM: So you disagree with current theories regarding the spread of life in the universe by the dispersion of organic materials in comets?

    MR: I think the current theories are lazy. They say for life to originate we need some organic molecules, and there's some up there in space, so maybe that'll do. That's just an extraordinary conclusion. No other branch of science works like this.

    The temperature in space is very close to zero -- it's 2.4 Kelvin. It is true that sparse carbon-bearing molecules occasionally react through a process known as tunneling, but that hardly constitutes a proto-metabolism.

    AM: But they're pre-biotic molecules.

    MR: They're not! That is a really bad term. They're not on the way to anywhere. They may as well be excrement. The term "pre-biotic" is misleading, and I would love to see it dropped.

    AM: So you think life can't arise from organic molecules in deep space?

    MR: The organic molecules that make up the carbonaceous chondrites in space are mostly gunge. It's a Beilsteinian nightmare out there. Life works with a few building blocks. Look at a steel and concrete building. If you raze it down and then try to build another building out of the pieces, it would be a hopeless job. You'd do better constructing a new building out of simple raw materials.

    This is how life had to start. You don't start with thousands upon thousands of organic molecules and end up with the 8 or so amino acids the earliest life needed. It's got to be from the bottom up, just like anything else.

    If you find organic molecules elsewhere, for instance on Titan, then you don't need life. The organics are in a stable state. It's a mess; it's tar. The point is that life is what it does. It reacts hydrogen with carbon dioxide. That's why it's going to be the same everywhere.
    Deuxièmement, cette prudence est je crois, particulièrement bien démontrée dans les faits. Je vais prendre en exemple deux articles consacrés à la théorie de Mike Russell.

    Tout d'abord, au message #227, dans "Speculation on quantum mechanics and the operation of life giving catalysts" (Haydon et al., 2011), qui est une recherche approfondie autour de l'effet catalytique dans les membranes inorganiques, jusque dans les détails ayant trait à la physique quantique. Quelles théories ont déjà été aussi loin dans l'analyse avant la théorie chimiosmotique de Russell et ses collèges ?

    Puis au message #71, dans "Turnstiles and bifurcators: The disequilibrium converting engines that put metabolism on the road" (Branscomb & Russell, 2012), qui consacre les 5 premières pages à l'étude de l'idée de ce qui est décrit comme une machine de Atwood généralisée, ou les fameux moteurs de conversion de l'énergie disponible (free energy conversion engine), énergie à la fois physique et chimique. Cette section, purement mathématique, se sert des lois de la thermodynamique hors-d'équilibre, calculs à l'appui, pour s'assurer du caractère spontanée des réactions envisagées dans ces moteurs (particulièrement du couplage décrit).

    Troisièmement, Mike Russell est sans doute le chercheur qui a été un des plus "prudents" parmi les chercheurs qui ont étudié les origines de la vie. Puisque sa théorie lui permet d'aller dans les détails (plus qu'aucune autre à ma connaissance), elle est par la même parfaitement réfutable et je dirais même, de multiples manières.

    Cela dit, comme Robert Hazen disait dans un article bibliographique consacré à Russell dans la revue Nature en 2009 (voir message #56) :

    It’s a high-risk strategy, says Hazen, because the early Earth would have had many sources of organic molecules, and many places where they could have become concentrated. He likens Russell’s approach of testing just one detailed possibility to starting a game of twenty questions by asking "is it Winston Churchill?" rather than "is it a man?". It is glorious if you’re right, but it doesn’t narrow things down much if you’re wrong. "Mike Russell has a hunch, and there’s nothing wrong with that," he says. "Maybe it’ll be like winning the lotto and his hunch will be right, or maybe it wasn’t Winston Churchill after all, and that leaves the other 6 billion people on Earth to go through."
    Autrement dit, l'idée de Russell est tellement précise, que si elle ne s’avérait pas correct dans les détails qu'il propose, il aurait toujours le loisir de choisir d'autres possibilités tout aussi plausibles. On le voit bien avec la synthèse du formaldéhyde. Jusqu'en 2010, il avait tenté de trouver un mécanisme abiotique spontané pour le synthétiser à partir d'H2 et de CO2 (comme le font les bactéries acétogènes). Depuis lors, en collaboration avec Wolfgang Nitschke (voir message #107), il est passé du métabolisme acétogène à la méthanotrophie acétogénique dénitrifiante. En d'autres termes, ils ont estimé qu'ajouter le méthane disponible dans le cycle rendait le scénario plus plausible.

    À la place de Hazen, je n'aurais pas pris feu Winston Churchill en exemple, mais plutôt une personnalité encore en vie, parce qu'il n'y a pas eu que 6 milliards de personnes décédées sur Terre, mais bon...

    Cordialement.

  29. Publicité
  30. #265
    Geb

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

    Cela dit, ce qui m'impressionne le plus dans la théorie de Russell, c'est que de solides bases (l'idée de l'apparition dans un fumeur blanc) lui permette de construire un scénario "chronologiquement" cohérent jusque dans les moindres détails, une chose que je n'ai jamais vue chez aucun autre chercheur dans le domaine (d'où mon intérêt particulier pour les travaux de Russell).

    Revenons par exemple aux membranes. À ma connaissance, avant décembre 2002, une membrane organique à base de lipides (le Lipid World de l'Institut Weizmann), de peptides (les microsphères de Sydney W. Fox) ou que sais-je encore, était considérée comme un passage obligée dans les premiers stades de l'origine de la vie. C'était d'ailleurs un des principaux points d'achoppement entre les tenants de l'approche vésiculaire et ceux de la catalyse de surface (comme Wächtershäuser) : sans vésicule/compartimentation, qu'advient-il des molécules une fois qu'elle quitte la surface catalytique ?

    Ce qui a poussé William Martin et Michael Russell a abandonné fin 2002 l'idée d'une membrane organique au profit d'une membrane inorganique, c'est justement (entre autres) la comparaison des membranes organiques actuelles chez les bactéries d'une part et chez les archées d'autre part, dont la biosynthèse est très différente.

    Cela a le mérite de conserver (voire d'amplifier), l'importance de la compartimentation, tout en permettant la formation, dans un cadre évolutionniste, des molécules complexes de ce qu'on appelle aujourd'hui le cytoplasme. Les tenants de la catalyse de surface avait beau jeu de dire que si la vésicule apparaît au début, comment une vésicule "vide" évolue-t-elle vers une membrane pourvue d'un cytoplasme (en ce compris les acides nucléiques) chimiquement actif, dans toute sa complexité ?

    La réponse de Russell et Martin a été d'envisager, sur des bases phylogénétiques et biochimiques, que peut-être, la vésicule se construit au fur et à mesure, à partir d'une membrane inorganique.

    Si tu veux avoir une idée un peu plus précise du processus qui mène du précipité inorganique en FeS et NiS (et d'autres complexes minéraux) à la membrane cellulaire, je te suggère de lire tous les papiers que Russell a écrit avec Milner-White (voir message #120), par exemple, celui de 2008 (voir surtout image 2, en page 5 du pdf) :

    Predicting the conformations of peptides and proteins in early evolution (Milner-White & Russell, 2008)

    Dans le texte (en page 4 du pdf) :

    Amyloid three-dimensional structure is simpler than the complicated arrangements of native proteins, yet, because it is sticky and does not crystallise easily, precise knowledge about its structure has been difficult to gather and still presents problems for scientists. However, in early evolution this stickiness of amyloid is likely to have been useful in forming protective insulating layers, so is a plausible candidate for the material of the first proper organic membranes, as has been suggested [48-50]. This idea is illustrated in Fig 2b.
    Dire qu'un mécanisme de principe ne dépend que de la chance, ça me rappelle les objections créationnistes aux théories de l'origine de la vie, du style : "la vie ne peut être apparue dans l'eau à cause de l'hydrolyse, qui décompose les molécules, spécifiquement les liaisons peptidiques". Comme tu le sais, c'est une interprétation très simpliste de ce qu'on dit des scientifiques avant eux.

    Or, dans le modèle de Toxvaerd pour l'apparition de l'homochiralité, selon ses propres dires, complètement compatible avec le modèle de Russell, il y a 4 pré-requis (voir message #258) :

    Origin of homochirality in biosystems (Toxvaerd, 2009)

    En page 6 du pdf :

    1) First of all a molecule should exhibit a strong chiral discrimination in favor of homochirality.
    2) It should have an active isomerization kinetics at relevant temperatures and pressures.
    3) It should be present in a big amounts at the origin of life.
    4) If the origin of life started by obtaining homochiral domains of stereospecific molecules, one should expect these molecules to be central for the succeeding synthesis of stereospecific bio-molecules. Therefore one should expect that the molecule(s) show(s) up in bio-systems today as ”key-molecule(s)”.
    La molécule qui selon Toxvaerd, correspond remplit tous ces critères (particulièrement le point 1) est le D-glycéralhyde. Le point qui est particulièrement intéressant selon moi est le deuxième. Généralement, on pense que la capacité des acides aminés, et d'autres composés chiraux, à retourner à un état racémique (50% de forme droite, 50% de forme gauche) spontanément après un certain temps en solution aqueuse, est un problème majeur pour l'origine de la vie.

    Le modèle de Toxvaerd semble démontrer que ce n'est pas un problème, mais à l'inverse, plutôt une condition sine qua non, cet effet étant absolument indispensable à l'apparition de l'homochiralité. En conclusion, selon Toxvaerd, ce qui était auparavant considéré comme un problème est en fait la solution. On passe de : "il est impossible que l'homochiralité soit obtenue dans l'eau" à "l'homochiralité DOIT être apparue dans l'eau", justement parce qu'elle permet une certaine instabilité de la molécule d'intérêt.

    Stanley Miller a été un des premiers scientifiques à attirer l'attention sur l'hypothèse que les molécules devaient être stables pendant un long moment pour favoriser l'apparition de la vie. C'est en partie à lui qu'on doit l'émergence du paradoxe selon lequel les différentes molécules indispensable à la vie (les différentes classes d'acides aminés, les bases puriques et pyrimidiques, les sucres comme le ribose, etc...) ont tous besoin de conditions physico-chimiques (de pH ou de température) très différentes pour en assurer, non seulement la synthèse, mais aussi la stabilité à long terme. Or, avec les travaux de Russell, Toxvaerd et Braun, on découvre que dans beaucoup de cas, l'instabilité des molécules seraient plus que bénéfique pour obtenir non seulement les briques de la vie, l'homochiralité, mais aussi des polymères de ces différents composés, comme les acides nucléiques ou les cofacteurs/coenzymes.

    De la même manière, le côté "extrêmement improbable", ou le côté "mécanisme difficile à conceptualiser" qui te pose problème, ne m'effraie pas le moins du monde.

    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).

    Encore une fois, cela démontre bien que le côté probabiliste, aléatoire ou les références aux culs-de-sacs évolutifs, n'ont peut-être rien à voir avec la façon dont les choses s'agencent au niveau moléculaire à l'origine de la vie. Ou alors, il faudrait prendre en compte le travaux de Toxvaerd.

    Même les travaux de Dieter Braun (voir message #163):

    Extreme accumulation of nucleotides in simulated hydrothermal pore systems (Baaske et al., 2007)

    Escalation of polymerization in a thermal gradient (Mast et al., 2013)

    Avant lui, on pensait impossible d'obtenir une concentration ou une polymérisation spontanée aussi importantes et sûrement pas par un mécanisme simple tel que la diffusion thermique qu'il propose.

    Ces deux exemples semblent suggérer que ce que l'on considérait comme une difficulté insurmontable serait finalement un atout indispensable.

    Comme le disait Eric Smith dans sa conférence de 2007 :

    Inevitable Life?

    À 29:22 dans la conférence :

    So in biology the struggle has always been when you think in terms of control, how do you explain why something is there because when we think why is something there, we always think what is it good for. Well what is it good for, is a purpose-based question and it's not clear that it came up because it was good for anything, it came up for a different reason. In chemistry we are not so susceptible to that error, because in chemistry we are used to saying what was it getting away from. So a new way to ask about why life emerged is to say what was wrong with a non living earth? What was so wrong that could have driven it to have to change and why was that change in the direction that led toward life and that's the thing that I think we can answer or that we can at least pose good questions to that are testable in the laboratory.
    Ce qu'Éric Smith appelle "penser en termes de contrôle", c'est de penser en terme de gènes (réplication, traduction, hérédité, etc...) et non en terme de métabolisme.

    On voit ici la différence entre la réflexion métabolique (qui se concentre sur la chimie et la physique) et les réflexions génétiques, de Gould, Monod et Crick (qui se concentre sur l'importance de la réplication, de la sélection darwinienne, du côté accidentel).

    Plus loin, à 1:00:30 dans la conférence, durant la séance de questions :

    You bet. You bet. You know why? Because there wasn't a "self" back then. And that to me is one of the most important things that should revise our understanding of biology. The Darwinian revolution took for granted that we know what individuals are. And that we know what it means for an individual to have offspring. But in thermodynamics they are no individuals. And so, there is a big question. Is the Darwinian dynamics of life completely unrelated to the things we understand? Or in fact, should we recognize that Darwinian dynamics come into existence when individuals come into existence, and that there is a dynamic before that which continues all the way back and becomes part of the physics. So, in fact, what I wanna say is, you start with the geochemistry, you have an ordered geochemistry, which is the seeds of biochemistry. But they are not individuals yet. From biochemistry, you get cells because they are the best way to make biochemistry happen, and you get the chemistry of ecosystems, but still there are no stable individuals. Later, and later, and later, when it becomes possible to specialize, it starts to become worthwhile to have an individuality that persists. And then, the dynamics that we've all heard of from Darwin, starts to become important, and that's also where accidents start to become important, and where family trees began to show up. So there is a lovely continuity that goes back. But to me it's wonderful, we don't have to take the cell for granted anymore. It could be a concept that it is the responsability of science to derive.
    Cordialement.

  31. #266
    Xoxopixo

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

    Tout ça est très interressant, mais comme je le soulignais avant, si le modèle ne prend en compte que ce qu'il veut bien voir il s'agit d'un modèle d'ingénieur.
    C'est à dire venant de quelqu'un qui chercherait à fabriquer les constituants de la vie de manière contrôlé.

    Ce qui me semble assez évident, et pour en être convaincu il suffit d'ouvrir un manuel de chimie organique ou même de chimie, c'est que dans la vraie vie la réactivité des élements chimiques les uns avec les autres ne produit pas des transformations successives de manière linéaire.
    On peut imager ça en disant que certains sous-produits "ininterressant" viennent "polluer" la réaction chimique souhaitée.

    La question est donc ici de savoir comment dans les fumeurs blancs cette "dépollution" peut avoir lieu pour donner pile poil la bonne réactivté.
    Dans les cellules on sait, il y a compartimentation et fixation des molecules "interressantes" sur des substrat et contrôle des entrees/sorties.
    Mais dans les fumeurs je ne vois pas par quel miracle (qui croît évidemment très vite avec le nombre de réactants) la dépollution peut avoir lieu.

    C'est la raison pour laquelle j'évoquais le mécanisme de création/destruction, qui dans un système ouvert et vaste propose une solution plus crédible à ce problème.
    La composition d'un milieu, pour arriver à un "début de quelque-chose" viable peut en effet résulter du hasard, d'autant plus probable que les vésicules (pas trop vastes) se créent et se détruisent, enfermant par hasard les bons constituants et permettant cette "dépollution".
    Dans les cellules viables, il s'agit évidemment d'éjecter ce qu'on appele les "dechets".
    En bon vivant, rien ne vaut un bonne logique ternaire.

  32. #267
    Geb

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

    Citation Envoyé par Xoxopixo Voir le message
    Tout ça est très interressant [...]
    Tant mieux, parce que la rédaction m'a pris un temps fou.

    Citation Envoyé par Xoxopixo Voir le message
    [...] mais comme je le soulignais avant, si le modèle ne prend en compte que ce qu'il veut bien voir il s'agit d'un modèle d'ingénieur.
    C'est à dire venant de quelqu'un qui chercherait à fabriquer les constituants de la vie de manière contrôlé.
    Comme je l'ai souligné déjà lorsque cette critique est ressortie dans ma conversation avec Deedee81 plus tôt dans cette discussion, à ma connaissance, ce n'est pas ainsi que la recherche fonctionne, ou devrait fonctionner.

    La première étape, admirablement remplie par Russell et ses collègues (je dirais même son école), a été "d'avoir une bonne théorie avant de commencer les expériences", pour paraphraser ses propres dires. Il s'agit de vérifier que la synthèse de ce que l'on voudrait obtenir ne va pas à l'encontre des lois de la Nature (qu'il s'agisse de la thermodynamique hors d'équilibre ou de la physique quantique).

    Autrement dit, rien ne sert de s'enquiquiner avec ce qui pourrait mal tourner, si ce que l'on cherche à prouver semble interdit par les règles du jeu (en référence aux lois).

    Comme je l'avais dit à Deedee81 (et mon opinion n'a pas changé), pour ce qui est des réactions secondaires et autres produits délétères, je te dirais que, suivant l'exemple de Toxvaerd et Braun, j'attends de voir.

    Par exemple, rien ne sert de s'enquiquiner à faire des calculs de probabilité qu'une protéine à d'apparaître, si l'expérience démontre que tout se passe comme sur des roulettes une fois l'expérience mise en place. De manière analogue, même si un problème devait apparaître, on ne sera vraiment sûr de l'existence d'un problème qu'une fois les expériences menées.

    D'ailleurs, n'est-ce pas le but de toute expérience ? Vérifier expérimentalement, dans les faits, la possibilité d'un cadre théorique idéalisé établi à l'avance, justement pour vérifier si les paramètres expérimentaux attendus "collent" aux observations ?

    Citation Envoyé par Xoxopixo Voir le message
    Ce qui me semble assez évident, et pour en être convaincu il suffit d'ouvrir un manuel de chimie organique ou même de chimie, c'est que dans la vraie vie la réactivité des élements chimiques les uns avec les autres ne produit pas des transformations successives de manière linéaire.
    On peut imager ça en disant que certains sous-produits "ininterressant" viennent "polluer" la réaction chimique souhaitée.

    La question est donc ici de savoir comment dans les fumeurs blancs cette "dépollution" peut avoir lieu pour donner pile poil la bonne réactivté.
    Dans les cellules on sait, il y a compartimentation et fixation des molecules "interressantes" sur des substrat et contrôle des entrees/sorties.
    Mais dans les fumeurs je ne vois pas par quel miracle (qui croît évidemment très vite avec le nombre de réactants) la dépollution peut avoir lieu.
    Personnellement, je ne croirai au problème de la "pollution", qu'une fois que l'expérience aura démontré l'existence d'un problème de pollution.

    Comme dirait Nick Lane (voir ma transcription de sa conférence aux messages #147 et #148) :

    Excretion sounds kind of trivial in a way, I won't talk much about that but essentially it's as important for life as really, a cold sink is for a heat engine. It's thermodynamically absolutely necessary for anything to happen.
    Et ensuite :

    So excretion, I won't say much about this except that if you have a forward reaction, and you want it to keep going forward, you've got to remove the product, if you don't remove the product it blocks everything up. It's the problem we have with alcohol, you can't get more than about 15% alcohol in a glass, because the yeasts actually poison themselves with the end product. We actually name a lot of things after their end products: methanogens, acetogens, these are excretion products. And most of life lives off excretor of other organisms, we do as well. Oxygen, that keeps everything going on this planet, is the excretor, in effect, of plants and algae and so on. So, we're all living of the excretor of other organisms, it's really what makes everything go. Of course, sorry, I should have mentionned, the vents of course, that's what they do, they vent. Stuff goes out so, again, you're not stewing in your own waste as you would in a soup.
    Donc, d'un point de vue purement conceptuel, comme je le disais auparavant, même les bons produits, doivent être évacués. L'acétate qui n'a pas réagi avec les catalyseurs inorganiques passe simplement à travers les membranes inorganiques et s'échappe de l'évent.

    Tout ce qui ne participe pas à la complexification des réactions chimiques, par exemple, de l'acétate aux acides aminés, s'échappe de l'évent. C'est permis par le simple fait que dans l'évent, tout est produit à partir de molécules très simples, donc très petites (H2O, H2, CH4, NH3, NO, etc...). Donc, si une réaction centrale (par référence à la notion de métabolisme central) est maintenue en continu, la production des bons produits est maintenue en continu. Les petits réactifs qui ne réagissent pas, eux, sont évacués.

    De plus, comme exprimé dans le papier de Milner-White & Russell (2008), la notion de "site liant" (binding site en anglais) apparaît très tôt dans la théorie de Russell, une fois que des structures protéiques qu'on appelle des "nids" (nests en anglais) apparaissent avec les premiers peptides riches en glycine, de 3 à 6 résidus de long. Tout comme des proto-canaux ioniques (du moins pour le H+ et le K+) traversant les membranes à l'interface entre l'océan de l'Hadéen et l'intérieur de l'évent, ce qui est encore une fois expliqué dans la publication.

    Citation Envoyé par Xoxopixo Voir le message
    C'est la raison pour laquelle j'évoquais le mécanisme de création/destruction, qui dans un système ouvert et vaste propose une solution plus crédible à ce problème.
    La composition d'un milieu, pour arriver à un "début de quelque-chose" viable peut en effet résulter du hasard, d'autant plus probable que les vésicules (pas trop vastes) se créent et se détruisent, enfermant par hasard les bons constituants et permettant cette "dépollution".
    Dans les cellules viables, il s'agit évidemment d'éjecter ce qu'on appele les "dechets".
    Encore une fois, l'appel au hasard n'a rien d'intéressant pour moi. Les théories qui mettent systématiquement le hasard dans l'équation sont pour moi l’œuvre de chercheurs qui sont intellectuellement dépassés par une trop grande emphase sur la notion de hasard, ou sur la vie telle qu'elle est aujourd'hui (le fruit d'une très longue évolution), sans passer par des intermédiaires (parfois beaucoup) plus simples.

    Le meilleur exemple (pour ne pas citer Jacques Monod) est Francis Crick, qui a participer non seulement à la découverte de la structure en double-hélice de l'ADN, mais aussi à élucider le mécanisme de la synthèse des protéines. Il était tellement subjugué, d'une part par la complexité du système et par l'existence du code génétique, d'autre part par l'existence des molybdoenzymes, qu'il en a été conduit à avancer très sérieusement l'hypothèse de la panspermie dirigée (il a même écrit un bouquin de vulgarisation à ce sujet dans les années 1980).

    Pour info, la panspermie dirigée, c'est l'hypothèse non-réfutable expérimentalement (et donc non-scientifique) selon laquelle une civilisation d'extraterrestres intelligents aurait envoyé un vaisseau rempli de bactéries vers la Terre, celles-ci s'échappant ensuite pour coloniser une Terre primitive que les extraterrestres savaient potentiellement "habitable".

    Pour moi, l'idée que la vie serait apparue grâce à une pluie d'acides aminés venus de l'espace est du même acabit. La théorie de Russell a au moins le mérite de proposer des solutions moins fortuites, qui "se servent" toutes des propriétés physico-chimiques disponibles au niveau du système hydrothermal, apportant parfois des solutions contre-intuitives qui se révèlent tout à fait plausibles à la fois théoriquement (pour reprendre les travaux de Soren Toxvaerd), mais aussi expérimentalement (dans le cas des travaux de Dieter Braun).

    Donc, rasoir d'Ockham : rien pour l'instant n'indique qu'on ait besoin d'ajouter des vésicules (si ce n'est une boule de cristal), alors oublions les vésicules. On les ajoutera si on a la preuve expérimentale qu'une étape vésiculaire précoce est indispensable (à la l'excrétion des déchets ou à autre chose, qui sait).

    Cordialement.
    Dernière modification par Geb ; 30/09/2013 à 02h03.

  33. #268
    Xoxopixo

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

    Citation Envoyé par Geb
    La première étape, admirablement remplie par Russell et ses collègues (je dirais même son école), a été "d'avoir une bonne théorie avant de commencer les expériences", pour paraphraser ses propres dires. Il s'agit de vérifier que la synthèse de ce que l'on voudrait obtenir ne va pas à l'encontre des lois de la Nature (qu'il s'agisse de la thermodynamique hors d'équilibre ou de la physique quantique).
    De ce que l'on voudrait obtenir => methode d'ingénierie.
    Maintenant que des réactions chimiques ne vont pas contre les lois de la nature, bien sûr, mais les possibilités réactionelles sont si nombreuses et d'autant plus que les conditions physicochimiques peuvent l'être également, qu'il me parait très arbitraire (injustifié en ce qui concerne le choix) de se focaliser sur un petit ensemble de processus chimiques.

    Russel n'est pas à blamer et je pense qu'il fait un travail remarquable.
    Néanmoins il tombe je pense dans le piège de la simplicité; comme on dit "On cherche les clefs sous le lampadaire".

    La complexité croissante qui apparait à partir des éléments chimiques les plus simples dans les conditions physiques réelles est à mon avis, ici, tout simplement, sous-estimée, alors que justement on peut s'appuyer sur cette diversité pour rendre le hasard des configurations inatendues...probable, mais pas en vase clos.

    Je ne vais pas aller jusqu'à dire que finalement, tout réagit avec tout, mais on en est pas loin.
    Après, "ce qui reste" préferentiellement dans le temps et dans l'espace est très difficile à évaluer, surtout dans un ocean où les étapes intermédiaires du vivant ne sont très probablement pas ce que l'on imagine...
    Personnellement, je dirais qu'on surestime la nécéssité des ARNt, et plus généralement le support de l'information telle que nous le connaissons, qui ne sont peut-être qu'une amélioration tardive du vivant.
    Une bicouche lipidique associée à des molécules assurant sa stabilité constitue elle-même un support de l'information, "transmissible", dans le sens où il est possible de la grouper (par hasard...) à d"autres.

    Il y a tout un ensemble de paramères physiques qui peuvent donner de nombreux résultats surprenant et qu'on n'a évidement pas l'habitude de voir dans les laboratoires lorsque le système est "contrôlé".
    La sédimentation differentielle des molecules chimiques, la convection des couches oceaniques, les variations de températures, de salinité etc, etc, etc, une simple pluie sur des couche lipidiques et les effets osmotiques qui en résultent, à l'échelle des oceans, ne sont pas des paramètres que nous sommes en mesure de reproduire ou simuler et valider avec rigueur.
    Celui qui voudrait d'ailleurs tester ces "soupes primitives" serait à notre époque très probablement traité "d'alchimiste".

    Donc "le lampadaire" n'éclaire pas très loin.

    Ceci nous condamne-il aux toymodels de Russel ?
    Peut-être pas, puisqu'il reste également la possibilité d'évaluer les choses avec une certaine "largesse" et d'en déduire des signatures chimiques à l'échelle des oceans, qui seraient donc identifiables dans l'espace venant de proto-terres pour lesquelles la "vie" serait en marche. (imaginez des mètres de lipides recouvrant l'océan comme un organisme unique, par exemple)

    Evidemment, si la vie venait des fumeurs blancs, il n'y aurait aucun signature à identifier étant donné la taille très réduite de ces "ilots de vie".
    Dernière modification par Xoxopixo ; 30/09/2013 à 08h42.
    En bon vivant, rien ne vaut un bonne logique ternaire.

  34. #269
    Geb

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

    Citation Envoyé par Xoxopixo Voir le message
    De ce que l'on voudrait obtenir => methode d'ingénierie.
    Maintenant que des réactions chimiques ne vont pas contre les lois de la nature, bien sûr, mais les possibilités réactionelles sont si nombreuses et d'autant plus que les conditions physicochimiques peuvent l'être également, qu'il me parait très arbitraire (injustifié en ce qui concerne le choix) de se focaliser sur un petit ensemble de processus chimiques.
    Pas si ce petit ensemble de processus chimiques paraît suffisant. Les processus physiques et chimiques qui entrent en jeu sont déjà tellement nombreux et leurs interactions tellement complexes à simuler, qu'il me paraît déjà important de parvenir à comprendre dans le détail certains d'entre eux, en fonction de leur importance supposée (comme la catalyse ou la diffusion thermique).

    Citation Envoyé par Xoxopixo Voir le message
    Russel n'est pas à blamer et je pense qu'il fait un travail remarquable.
    Néanmoins il tombe je pense dans le piège de la simplicité; comme on dit "On cherche les clefs sous le lampadaire".
    De mon point de vue, la simplicité prônée par Russell n'est pas un piège, puisque ce que tu qualifies de simple à déjà fourni un travail pour 25 ans à Russell et toute son équipe du JPL, travail qui est loin d'être terminé et qui a porté ses fruits au-delà de tout ce qui a été fait avant lui (mais ça ce n'est que mon avis). En outre, le nombre relativement minime d'hypothèses de départ n'est-il pas un critère de la plausibilité de l'ensemble ? Russell ne remplit-il pas ici la nécessité de parcimonie des hypothèses ?

    Citation Envoyé par Xoxopixo Voir le message
    La complexité croissante qui apparait à partir des éléments chimiques les plus simples dans les conditions physiques réelles est à mon avis, ici, tout simplement, sous-estimée, alors que justement on peut s'appuyer sur cette diversité pour rendre le hasard des configurations inatendues...probable, mais pas en vase clos.
    En fait, même dans le milieu contrôlé du laboratoire, la complexification est très certainement muselée par la nécessité d'un milieu stérile et anoxique. En conséquence, l'évent hydrothermal alcalin que Russell peut simuler en laboratoire ne fait que quelques centimètres cubes, alors que Lost City fait plusieurs milliers de mètres cubes (sans compter la "partie immergée de l'iceberg") et que les systèmes hydrothermaux du début de l'Hadéen était sûrement encore plus vastes.

    Citation Envoyé par Xoxopixo Voir le message
    Je ne vais pas aller jusqu'à dire que finalement, tout réagit avec tout, mais on en est pas loin.
    Après, "ce qui reste" préferentiellement dans le temps et dans l'espace est très difficile à évaluer, surtout dans un ocean où les étapes intermédiaires du vivant ne sont très probablement pas ce que l'on imagine...
    Qu'entends-tu par "dans un océan" ? Considères-tu comme valide l'hypothèse de la "soupe chaude diluée" à la Haldane ?

    Citation Envoyé par Xoxopixo Voir le message
    Personnellement, je dirais qu'on surestime la nécéssité des ARNt, et plus généralement le support de l'information telle que nous le connaissons, qui ne sont peut-être qu'une amélioration tardive du vivant.
    Moi ce que j'apprécie ces dernières années, ce sont les hypothèses (initiées dès 1975), qui font intervenir une co-évolution entre la synthèse des acides aminées et l'appariement avec les bases azotées qui entreront par après dans le code génétique. Russell considère par exemple l'hypothèse de Copley et al. (2005) comme plausible (voir message #132 pour un rapide résumé de la première partie de la publication, qui n'entre pas encore dans la biochimie).

    Il y ajoute également l'idée que la phosphorylation des acides nucléiques est venue subséquemment, d'abord avec une phosphorylation des sucres (et pas seulement le ribose). Dans le cadre du modèle de Toxvaerd (que Russell ne connaît pas encore à ma connaissance, bien que j'en ai parlé à Nitschke), c'est une interaction entre les sucres (le D-glycérahldéhyde, mais il n'exclue pas d'autres candidats) et les acides aminés, qui mènerait à l'homochiralité de l'ensemble, mais aussi, à son maintien au fil du temps, toujours en solution aqueuse.

    Citation Envoyé par Xoxopixo Voir le message
    Une bicouche lipidique associée à des molécules assurant sa stabilité constitue elle-même un support de l'information, "transmissible", dans le sens où il est possible de la grouper (par hasard...) à d"autres.
    Je crois que voir dans la bicouche lipidique un support de l'information, revient à faire d'une partie le tout. Selon moi, tous les processus du vivant ont une importance (excrétion des déchets compris) et toutes à ma connaissance sont raisonnablement concevables à l'intérieur d'un système hydrothermal alcalin. Bien que nous ne soyons pas d'accord sur le moyen de la compartimentation (bicouche lipidique pour toi, membrane inorganique pour moi), nous sommes d'accord sur l'importance de la compartimentation, n'est-ce pas ?

    Cela dit, comme Russell, je préfère attirer l'emphase sur une réaction proto-métabolique capable de synthétiser les "moyens" de ces fonctions (qui d'après Nick Lane sont au nombre de 6, mais Antoine Danchin en dénombre 11 à ma connaissance, peu importe). C'est la réaction centrale (core reaction en anglais), qui permet de transformer le côté fortuit, en côté "cinétiquement et thermodynamiquement favorable", autrement dit hautement sélectif si on y intègre l'idée de boucle autocatalytique.

    Citation Envoyé par Xoxopixo Voir le message
    Il y a tout un ensemble de paramères physiques qui peuvent donner de nombreux résultats surprenant et qu'on n'a évidement pas l'habitude de voir dans les laboratoires lorsque le système est "contrôlé".
    Je ne suis pas de cet avis. Si tu qualifies le petit réacteur hydrothermal de Russell de système contrôlé, je ne suis pas de cet avis. Tu es bien conscient que Russell et ses collègues ont déjà découverts de "nombreux résultats surprenants" et des "paramètres physiques" qui n'avaient pas été pris en compte avant eux, non ?

    Un "système contrôlé" nous permet, en variant les paramètres, de... faire de la science, c'est-à-dire, de finir par améliorer la compréhension d'un phénomène. C'est là toute l'importance de la simplification.

    Qu'est-ce que tu suggères ? À ma connaissance, le budget de Russell était de 8 millions de dollars sur 5 ans (soit 1,6 million de dollars par an) pour son micro-réacteur hydrothermal de quelques centimètres cubes (qu'il n'a pas fait tourner en continu). Si on entend pas trop parler de lui en ce moment, c'est parce qu'il est à nouveau empêtré dans la recherche d'un budget (et celui de la NASA, son employeur, est plutôt en train de se réduire). Avec quelques dizaines de milliards de dollars, Russell pourrait peut-être construire un réacteur hydrothermal artificiel aussi grand que Lost City. Dès lors, tu envisagerais peut-être de le faire tourner 30000 ans pour voir si une bactérie méthanotrophe s'y trouve à la fin de "l'expérience" ?

    Citation Envoyé par Xoxopixo Voir le message
    La sédimentation differentielle des molecules chimiques, la convection des couches oceaniques, les variations de températures, de salinité etc, etc, etc, une simple pluie sur des couche lipidiques et les effets osmotiques qui en résultent, à l'échelle des oceans, ne sont pas des paramètres que nous sommes en mesure de reproduire ou simuler et valider avec rigueur.
    Celui qui voudrait d'ailleurs tester ces "soupes primitives" serait à notre époque très probablement traité "d'alchimiste".

    Donc "le lampadaire" n'éclaire pas très loin.
    Encore une fois, je ne suis pas de cet avis. Pourquoi cette tendance répandue à reprocher à quelqu'un ce que, confronté à la même situation, nous ferions tous à l'identique ? Comment fait-on de la science avec des phénomènes hautement chaotiques, où le hasard est primordial ?

    Citation Envoyé par Xoxopixo Voir le message
    Ceci nous condamne-il aux toymodels de Russel ?
    Peut-être pas, puisqu'il reste également la possibilité d'évaluer les choses avec une certaine "largesse" et d'en déduire des signatures chimiques à l'échelle des oceans, qui seraient donc identifiables dans l'espace venant de proto-terres pour lesquelles la "vie" serait en marche. (imaginez des mètres de lipides recouvrant l'océan comme un organisme unique, par exemple)

    Evidemment, si la vie venait des fumeurs blancs, il n'y aurait aucun signature à identifier étant donné la taille très réduite de ces "ilots de vie".
    Il y avait sans doute des dizaines de milliers de fumeurs blancs au début de l'Hadéen. En outre, comme je l'ai rappelé, l'acétate n'est pas produit de manière géochimique dans les fumeurs blancs actuels. Pour Russell, le dégagement d'acétate est un signe du passage de la géochimie à la biochimie. Donc, l'idée de Russell, c'est que si on trouve dans l'atmosphère d'une jeune planète tellurique la signature spectroscopique de l'acétate, c'est que la vie y est en gestation, ou dans ses premières phases (sous la forme de bactéries méthanotrophes).

    Cordialement.
    Dernière modification par Geb ; 30/09/2013 à 09h54.

  35. #270
    Xoxopixo

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

    Citation Envoyé par Geb
    Qu'entends-tu par "dans un océan" ? Considères-tu comme valide l'hypothèse de la "soupe chaude diluée" à la Haldane ?
    Tout à fait, c'est l'hypothèse (ou du moins le principe, le détail peut varier) qui me parait la plus plausible.

    Je remet ici le principe de base :
    Citation Envoyé par Chris Gordon-Smith
    The Oparin-Haldane Hypothesis
    In the early decades of the 20th century, Aleksandr Oparin (in 1924), and John Haldane (in 1929, before Oparin's first book was translated into English), independently suggested that if the primitive atmosphere was reducing (as opposed to oxygen-rich), and if there was an appropriate supply of energy, such as lightning or ultraviolet light, then a wide range of organic compounds might be synthesised.
    http://www.simsoup.info/Origin_Landm...n_Haldane.html


    Citation Envoyé par Geb
    Je crois que voir dans la bicouche lipidique un support de l'information, revient à faire d'une partie le tout.
    Non, ce n'est pas dans ce sens que je l'entend.
    Je pense que la "vie" initiale etait sous cette forme, suffisante à elle-même et que cette "forme de vie" est devenue de plus en plus robuste, "par cuisson" et selection vis à vis des conditions physiques si j'ose dire. (les contraintes mécaniques étant je pense très importantes concernant la selection des "parties" les plus robustes de ce tout difforme.)
    Ces portions de bicouches lipidiques sont renforçées parce-qu'il existe dans le milieu des molécules qui s'y prêtent.
    Ces renforts ne dont pas nécéssairement produits par "l'organisme" lui-même... du moins au début. ("l'organisme" n'existe alors pas tel qu'on l'entend actuellement, qui peut être considéré comme une "autre" forme de vie).

    Le fait d'avoir des "briques" suffisamment robustes pour se maintenir dans le temps, ces portions renforçées contenant, par hasard des reductases etc voir des molecules permettant de faire office de "pores", est l'équivalent fonctionnel de la fonction "génétique" que l'on retrouve plus tard.

    Il ne s'agit pas de systèmes clos, mais un système global interchangeant par hasard des portions de plus en plus fonctionelles, dans le seul "but" (qui est sa propre concéquence) de la robustesse (le mainteint selectif des structures), qui aboutissent plus tardivement à une fermeture de plus en plus perenne. (voir par exemple la "phagocytose" qui permet un apport membranaire et un remplissage du reservoire de protons)

    Citation Envoyé par Geb
    Selon moi, tous les processus du vivant ont une importance (excrétion des déchets compris) et toutes à ma connaissance sont raisonnablement concevables à l'intérieur d'un système hydrothermal alcalin. Bien que nous ne soyons pas d'accord sur le moyen de la compartimentation (bicouche lipidique pour toi, membrane inorganique pour moi), nous sommes d'accord sur l'importance de la compartimentation, n'est-ce pas ?
    Bien sûr, mais ça, ce sont des problématiques du vivant tel qu'on le connait, à partir du moment ou justement on a affaire à des systèmes clos.
    C'est bien plus tardif à mon sens et c'est là ou justement je pense que les théories telles que celles de Russel se trompent dans l'ordre des fonctions nécéssaires à l'apparition du vivant "moderne".

    Citation Envoyé par Geb
    Cela dit, comme Russell, je préfère attirer l'emphase sur une réaction proto-métabolique capable de synthétiser les "moyens" de ces fonctions (qui d'après Nick Lane sont au nombre de 6, mais Antoine Danchin en dénombre 11 à ma connaissance, peu importe). C'est la réaction centrale (core reaction en anglais), qui permet de transformer le côté fortuit, en côté "cinétiquement et thermodynamiquement favorable", autrement dit hautement sélectif si on y intègre l'idée de boucle autocatalytique.
    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)

    Citation Envoyé par Geb
    Je ne suis pas de cet avis. Si tu qualifies le petit réacteur hydrothermal de Russell de système contrôlé, je ne suis pas de cet avis. Tu es bien conscient que Russell et ses collègues ont déjà découverts de "nombreux résultats surprenants" et des "paramètres physiques" qui n'avaient pas été pris en compte avant eux, non ?
    Je maintient, c'est contrôlé dans le sens où c'est selectif basé sur des a-priori.
    On pourraut dire : "Ce n'est pas au chimiste de dire à la nature ce qu'elle a à faire."

    Citation Envoyé par Geb
    Un "système contrôlé" nous permet, en variant les paramètres, de... faire de la science, c'est-à-dire, de finir par améliorer la compréhension d'un phénomène. C'est là toute l'importance de la simplification.
    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.

    Citation Envoyé par Geb
    Qu'est-ce que tu suggères ? À ma connaissance, le budget de Russell était de 8 millions de dollars sur 5 ans (soit 1,6 million de dollars par an) pour son micro-réacteur hydrothermal de quelques centimètres cubes (qu'il n'a pas fait tourner en continu). Si on entend pas trop parler de lui en ce moment, c'est parce qu'il est à nouveau empêtré dans la recherche d'un budget (et celui de la NASA, son employeur, est plutôt en train de se réduire). Avec quelques dizaines de milliards de dollars, Russell pourrait peut-être construire un réacteur hydrothermal artificiel aussi grand que Lost City. Dès lors, tu envisagerais peut-être de le faire tourner 30000 ans pour voir si une bactérie méthanotrophe s'y trouve à la fin de "l'expérience" ?
    On est d'accord, c'est la misère et c'est bien dommage.

    Citation Envoyé par Geb
    Encore une fois, je ne suis pas de cet avis. Pourquoi cette tendance répandue à reprocher à quelqu'un ce que, confronté à la même situation, nous ferions tous à l'identique ? Comment fait-on de la science avec des phénomènes hautement chaotiques, où le hasard est primordial ?
    Justement, je faisait remarquer que "le lampadaire eclairait peu autour de lui".
    Alors pourquoi en choisir un plutot qu'un autre ?
    Ma réponse c'est que le lampadaire de Russel n'est pas testable sur Terre et qu'il n'y a pas de signaux dans l'espace avant la forme hypothetique "bacterie" si la source de vie est localisée, au fond des océans qui plus est.
    Alors que des processus quasiment chimiques à l'échelle d'une Terre devraient eux être observables pour chacune des étapes dans l'espace.
    On n'en est pas là bien entendu (budget etc) mais le principe experimental est "là" concretement à portée.

    Pour rappel, il ne s'agit pas de savoir si il existe de la vie dans l'espace sous forme bacterienne (actate etc), ce qui poserait plus de questions que de réponses (panspermie etc), mais comment la vie évolue depuis la chimie.

    Citation Envoyé par Geb
    Il y avait sans doute des dizaines de milliers de fumeurs blancs au début de l'Hadéen. En outre, comme je l'ai rappelé, l'acétate n'est pas produit de manière géochimique dans les fumeurs blancs actuels. Pour Russell, le dégagement d'acétate est un signe du passage de la géochimie à la biochimie.
    C'est trop peu pour permettre une detection.
    Dernière modification par Xoxopixo ; 30/09/2013 à 11h13.
    En bon vivant, rien ne vaut un bonne logique ternaire.

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