Conditions nécessaires a l'apparition de la vie ?

[invite9ae77733]

Bonsoir,

Voila je ne connais strictement rien a la biologie. Mes dernier cours de bio remonte a la seconde et la seule culture de ce domaine que j'ai, c'est par différentes lectures, émissions ou meme conversation que j'ai eu.

Cependant je ne sais toujours pas pourquoi l'eau est indispensable a la vie !

D'ailleurs dans la meme veine, quelles sont les éléments necessaire a l'apparition de la vie ? Je parle d'un ensemble de conditions suffisantes et nécessaire.

Aussi, petite subtilité, quels sont les éléments nécessaires pour que la vie persiste ?

Par exemple, sans eau la vie peut elle continuer a exister aprés etre apparu ? ou autre chose.

Sait on avec précision pour l'eau est elle si indispensable a la vie ?
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[Deedee81]

Salut,

N'étant pas biologiste je ne vais m'aventurer qu'à donner quelques précisions sur un point :

Cependant je ne sais toujours pas pourquoi l'eau est indispensable a la vie !

On ne sait pas si elle est indispensable à la vie. Seulement qu'elle est indispensable à la vite telle qu'on la connait.

L'eau est un solvant particulièrement exceptionnel pour toutes une série de raisons. Il permet les réactions en phase liquide (souvent les plus faciles pour des grosses molécules), il permet un transport aisé des protons (éléments capital de nombreuses réactions chimiques), c'est un liquide polaire (qui facilite aussi de nombreuses réactions), il est très mouillant (sans jeu de mot, il a une très faible viscosité). L'eau est aussi liquide dans une large de gamme de température également très favorable aux réactions chimiques (plus bas, c'est lent, plus haut, la décomposition des molécules organiques ou leur dénaturation est trop importante), son Ph est neutre (la vie dans l'acide fumant ou dans la soude caustique est certainement moins facile) et elle est elle-même composée d'éléments fréquents des molécules (H, O, -OH).

Mais l'existence d'une vie exotique dans un milieu exotique comme les océans de méthane liquide de Titan n'est pas à exclure (bien qu'assez peu probable selon moi).

[Geb]

Bonjour,

Tous les êtres vivants sur la Terre requièrent la chimie du carbone et de l'eau à l'état liquide. Les scientifiques n'ont pas omis de considérer d'autres formes possibles(l'ammoniac à la place de l'eau ou encore, le silicium à la place du carbone, etc...), mais il n'y a jusqu'ici aucune données empiriques susceptibles de corroborer le fait que d'autres éléments, à part le couple chimie organique (autrement dit, du carbone) et eau liquide, ne soient à même d'être à la base d'une autre forme de vie.

J'insiste, ce n'est pas basé sur un quelconque choix arbitraire. En effet, les simples propriétés physico-chimiques de l'eau (comme solvant) et du carbone suffisent à comprendre pourquoi ces deux éléments constitutifs sont si fabuleux.

Par exemple, l'eau est un composé extrêmement polaire. Donc, c'est un excellent solvant pour les sels (comme NaCl) et des substances non ionisables polaires (oses, alcools, amines, carbonyles, etc...). La constante diélectrique de l'eau, qui traduit sa capacité à former des interactions dipolaires et à diminuer les attractions entre les molécules chargées est énorme !

De la même manière, le carbone est le seul élément connu capable d'endosser le rôle de colonne vertébrale d'une chaîne de molécules qui peut contenir des milliers de monomères liés entre eux. À ma connaissance, l'élément à la seconde place, le silicium, en est incapable, quelque soit les conditions de température ou de pression.

Quant aux conditions nécessaires et suffisantes, je te suggère de lire les 3 premiers "chapitres d'une publication de Nick Lane, sur le modèle de Russell et al. de l'apparition de la vie :

Chance or Necessity? Bioenergetics and the Probability of Life

Cordialement.

[Amanuensis]

Commentaire hors sujet :

son Ph est neutre

Par définition !

[A voir en vidéo sur Futura]

[Loupsio]

Je suis du même avis que Geb, l'eau est indispensable de par toutes ses propriétés, ses fonctions (notamment l'hydrolyse...)

D'ailleurs dans la meme veine, quelles sont les éléments necessaire a l'apparition de la vie ? Je parle d'un ensemble de conditions suffisantes et nécessaire.

Eau, certaines molécules prébiotiques (comme certains acides aminés, et certains acides nucléiques et les composantes primordiales aux membranes cellulaires), énergie (on dit que sans la foudre la vie ne serait pas apparue)

Aussi, petite subtilité, quels sont les éléments nécessaires pour que la vie persiste ?

Au minimum il y à l'eau, et une source de nourriture qui sera transformée en composants de la cellule (pour nous c'est de la matière organique pour les plantes ce sont les minéraux)

Par exemple, sans eau la vie peut elle continuer a exister aprés etre apparu ? ou autre chose.

Non je ne crois pas, l'eau assure beaucoup trop de fonctions

De la même manière, le carbone est le seul élément connu capable d'endosser le rôle de colonne vertébrale d'une chaîne de molécules

Je veux pas dire de bêtises mais il me semble avoir entendu qu'avaient été découverts des organismes utilisant le soufre comme squelette moléculaire
c'était il y a plusieurs années mais à l'époque ils venaient juste de découvrir que le squelette soufré avait les mêmes caractéristiques que carboné, et il s'agissait d'organismes vivant dans des volcans il me semble

[invite9ae77733]

Bonjour et merci pour vos réponses.

Je comprend un peu mieux la neccessité de l'eau pour l'apparition de la vie (de l'eau liquide d'aillleurs, car a l'état solide et gazeux elle ne possède plus ces propriétés).

Je vais lire l'article GEb merci.


Cependant, avant d'aller plus loin, j'aimerais m'assurer de quelques choses.

L'eau semble indispensable a l'apparition de la vie, mais une fois cela fait, l'eau reste t'elle indispensable ? Existe il des etre sur terre qui peuvent se passer de l'eau (liquide ou autre) ?

[Deedee81]

Par définition !

Heu, oui, en effet J'aurais dû dire "pas trop acide ni trop basique", simplement.

Je veux pas dire de bêtises mais il me semble avoir entendu qu'avaient été découverts des organismes utilisant le soufre comme squelette moléculaire
c'était il y a plusieurs années mais à l'époque ils venaient juste de découvrir que le squelette soufré avait les mêmes caractéristiques que carboné, et il s'agissait d'organismes vivant dans des volcans il me semble

Ce ne serait pas plutôt en remplacement de l'oxygène ?

L'eau semble indispensable a l'apparition de la vie, mais une fois cela fait, l'eau reste t'elle indispensable ? Existe il des etre sur terre qui peuvent se passer de l'eau (liquide ou autre) ?

Sous forme dormante, oui (spores, etc.). Mais sous forme active et durable, pas à ma connaissance.

[Loupsio]

Je veux pas dire de bêtises mais il me semble avoir entendu qu'avaient été découverts des organismes utilisant le soufre comme squelette moléculaire
c'était il y a plusieurs années mais à l'époque ils venaient juste de découvrir que le squelette soufré avait les mêmes caractéristiques que carboné, et il s'agissait d'organismes vivant dans des volcans il me semble

Ce ne serait pas plutôt en remplacement de l'oxygène ?

Non, je me souviens du terme "squelette soufré" qui a l'époque ne voulait rien dire pour moi, ce n'est que au lycée quand j'ai commencé la bioch et la biomol que et que j'ai entendu parler de squelette carboné que je me suis souvenu de ce fameux squelette soufré et que j'ai compris ce que ca voulait dire

L'eau semble indispensable a l'apparition de la vie, mais une fois cela fait, l'eau reste t'elle indispensable ? Existe il des etre sur terre qui peuvent se passer de l'eau (liquide ou autre) ?

Sous forme dormante, oui (spores, etc.). Mais sous forme active et durable, pas à ma connaissance.

Et encore... il y a toujours un minimum d'eau, et s'il n'y en avait plus du tout ce serait mort,
l'eau est utile a bien trop de niveau, elle n'a pas juste une fonction d'"hydratation" elle intervient dans pleins de processus chimiques

[Geb]

Non, je me souviens du terme "squelette soufré" qui a l'époque ne voulait rien dire pour moi, ce n'est que au lycée quand j'ai commencé la bioch et la biomol que et que j'ai entendu parler de squelette carboné que je me suis souvenu de ce fameux squelette soufré et que j'ai compris ce que ca voulait dire

C'est la première fois que j'entends ça. Si c'était bien le cas, le soufre devrait être cité plus souvent comme remplaçant potentiel du carbone, non ?

Tant que nous n'aurons pas trouvé de papier corroborant tes souvenirs, je resterai du même avis que Deedee81 : tu dois confondre avec autre chose, comme les bactéries sulfato-réductrices, dont certaines vivent à proximité des évents hydrothermaux (les "volcans" de tes souvenirs peut-être ?).

Cordialement.

[Deedee81]

Le souffre est de valence 2, comment pourrait-il constituer un squelette ???

[Amanuensis]

Mais sous forme active et durable, pas à ma connaissance.

Et surtout pas tout le long d'un cycle vital (de la reproduction à la reproduction) ; la vie doit se voir comme phénomène "entier", et ne parler que d'une partie de cycle ne peut être qu'incomplet.

En étant plus précis, la plupart (si ce n'est toutes) des "signatures" biochimiques du vivant cellulaire actuel (i.e., les processus chimiques qu'on trouve au quasi-identique dans tout le vivant, comme la synthèse de protéine par les ribosomes, ou l'utilisation de la réaction ATP <-> ADP+Pi comme vecteur d'énergie, ...), demande un milieu aqueux.

[invite9ae77733]

Re,

Je voudrais résumer pour mieux comprendre ce qui a été dit :

*
L'eau semble indispensable a l'apparition de la vie puisque ces propriétés sont nécessaire pour enclencher un processus chimique.
De plus, l'eau reste indispensable pour maintenir la vie puisque toutes les étapes de la vie necessite des processus chimiques faisant intervenir les propriété de l'eau (comme le souligne amanuensis)

*
Le carbone semble aussi indispensable pour l'apparition de la vie puisqu'il est le seul capable de former les squellettes des molécules complexes formant la vie.

*
Enfin une remarque intéressante est celle du besoin d'énergie pour l'apparition de la vie.

Donc si je prend une terre vierge de tout, je met un peu de carbone, un peu d'eau et une petite étincelle au bon moment, finirais-je par obtenir une forme de vie ? Bien entendus il me faudrais d'autres élément chimique, mais je n'aurais pas de contraintes sur ces derniers (la forme de vie creer dépendras de ces éléments).

Loupsio, tu parle de "molécule prébiotique", est ce vraiment indispensable si ces dernieres ne servent qu'a creer des cellules ?

Car il existe des vie non cellulaire non ?

[Amanuensis]

Car il existe des vie non cellulaire non ?

Le mot "vie" n'est pas clair ; par "vie cellulaire" on évite la question des virus par exemple.

Ceci dit, le vivant sur Terre est centré sur la vie cellulaire : tout ce qu'on rattache à la vie est soit le vivant cellulaire, soit n'existe qu'en dépendance de la vie cellulaire.

Enfin une remarque intéressante est celle du besoin d'énergie pour l'apparition de la vie.

En comprenant "énergie" au sens d'un déséquilibre thermodynamique amenant transfert d'énergie ("source d'énergie"). C'est une contrainte forte, faut une "motorisation", et faut qu'elle soit directement adaptée aux besoins au début.

Donc si je prend une terre vierge de tout, je met un peu de carbone, un peu d'eau et une petite étincelle au bon moment, finirais-je par obtenir une forme de vie ?

Non. Faut que la "source d'énergie" initiale dure, au minimum suffisant longtemps pour que des mécanismes se développent permettant d'exploiter d'autres sources d'énergie, etc. La vie sur Terre est motorisée principalement par le rayonnement solaire (en déséquilibre thermodynamique), une source suffisamment pérenne, mais qui a priori n'est pas exploitable sans mécanismes évoluées (elle n'est pas un bon candidat comme source d'énergie initiale).

[Geb]

Enfin une remarque intéressante est celle du besoin d'énergie pour l'apparition de la vie.

La source d'énergie de toute vie sur Terre est ce qu'on appelle la "chimiosmotique" (chemiosmosis en anglais), un gradient (une différence en concentration) en particules chargées (généralement des protons, autrement dit de l'hydrogène ionisée). Ce mécanisme a été découvert en 1961 par le Britannique Peter Dennis Mitchell (1920-1992) et lui a valu le prix Nobel de chimie en 1978.

Tout ça est dans le papier de Nick Lane mentionné plus haut.

Donc si je prend une terre vierge de tout, je met un peu de carbone, un peu d'eau et une petite étincelle au bon moment, finirais-je par obtenir une forme de vie ? Bien entendus il me faudrais d'autres élément chimique, mais je n'aurais pas de contraintes sur ces derniers (la forme de vie creer dépendras de ces éléments).

En fait, les êtres vivants sont en milieu aqueux. Pour qu'il y ait du carbone dans l'eau, il faut qu'il soit dissout sous forme de CO2. Donc, il faut du CO2 dissout dans de l'eau, et un mécanisme naturel qui reproduit le mécanisme chimiosmotique (en libérant par exemple de l'hydrogène). Dans le papier de Nick Lane que j'ai cité plus haut, on parle de la réaction naturelle dite de serpentinisation des roches qui libère de l'hydrogène. L'eau au fond des océans s'infiltre dans des craquelures de la roche (provoqués par des mouvements tectoniques par exemple), elle arrive en contact avec la roche très chaude du manteau terrestre, le refroidit et provoque une réaction chimique avec de l'olivine (un minéral très abondant qu'on retrouve presque partout dans le système solaire (pour les planètes et les satellites telluriques). Il faut également des sulfures de métaux, qui comme on l'a découvert en 1988, on pu jouer le rôle de catalyseurs de réactions chimiques prébiotiques (en gros, ce seraient des proto-enzymes). En observant la vie actuelle, on observe l'importance des grappes (clusters en anglais) de FeS et de NiS dans les centres actifs des enzymes de tous les êtres vivants actuels. Autrement dit, il faut du NiS et/ou du FeS pour jouer le rôle de proto-enzymes pour catalyser des réactions. Il y a également tout un tas d'éléments qui devaient être dissous dans l'eau (sodium, calcium, etc...) pour que les proto-cellules puissent les "adopter" dans leurs fonctions métaboliques et autres.

En résumé, d'après la théorie à la mode (dite du "moteur hydrothermal") il faudrait de l'eau, du CO2 et de la roche chaude. Tout ça était disponible il y a entre 4,3 et 3,9 milliards d'années, mais plus aujourd'hui. Ce qui expliquerait pourquoi on observe plus de lieu ou de nouvelles cellules vivantes se formeraient de manière abiotique.

Cordialement.

[invite9ae77733]

Bonsoir,

Le mot "vie" n'est pas clair ; par "vie cellulaire" on évite la question des virus par exemple.

Ceci dit, le vivant sur Terre est centré sur la vie cellulaire : tout ce qu'on rattache à la vie est soit le vivant cellulaire, soit n'existe qu'en dépendance de la vie cellulaire..

C'est clair que j'aurais des difficultés a définir ce mot "vie". Mais j'avais pensé que les virus par exemple sont une forme de vie.
Et donc, en prolongeant la reflexion, l'eau n'est pas si indispensable une fois la vie apparue, puisqu'il existe des forme de vie non cellulaires. Et que de ce que j'ai compris, l'eau est indispensable pour la vie cellulaires mais rien n'a été dit sur les autres formes de vie. Plus clairement, un virus a t'il neccesairement besoin d'eau pour "vivre" ?

En comprenant "énergie" au sens d'un déséquilibre thermodynamique amenant transfert d'énergie ("source d'énergie"). C'est une contrainte forte, faut une "motorisation", et faut qu'elle soit directement adaptée aux besoins au début.

Non. Faut que la "source d'énergie" initiale dure, au minimum suffisant longtemps pour que des mécanismes se développent permettant d'exploiter d'autres sources d'énergie, etc. La vie sur Terre est motorisée principalement par le rayonnement solaire (en déséquilibre thermodynamique), une source suffisamment pérenne, mais qui a priori n'est pas exploitable sans mécanismes évoluées (elle n'est pas un bon candidat comme source d'énergie initiale).

Tu me fais pensé a un autre points important. Je crois savoir que certaines formes de vie sous marine n'ont pas besoin de lumiére (ils sont dans les grands fond sous marin).

Mais la lumière est elle indispensable a l'apparition de la vie ? Tu a l'air de répondre positivement a cela mais du coup je ne comprend pas ce que peut apporter la lumiere lors de l'apparition de la vie ?

Car c'est une source d'énergie certe, mais la foudre remplis aussi cette fonction. Pour que la vie apparaisse, j'ai l'impression d'avoir le meme genre de shema que celui qui décrit l'apparition d'un feu.

Il nous faut des briques élémentaires (le carbone), un carburant ( enfin ce qui permet la réaction, donc l'eau) et une étincelle (source d'énergie, foudre par exemple).

Maintenant, je sais aussi que les exobiologiste recherche des planetes a des distance contrainte de leurs étoiles pour esperer y croiser la vie.

Mais est ce du simplement pour avoir un gradient de temperature convenable a l'apparaition de la vie (par exemple possibilité d'avoir de l'eau liquide) ou alors y a t'il une notion d’ensoleillement que j'aurais raté ?

Exemple simple : Une planete lointaine, trés peu éclairé par son soleil mais avec des températures convenables serait elle intéressante pour y rechercher de la vie ?

Ou plus précisément, les photons jouent ils un role quelquonque dans l'apparition de la vie ?

[invite9ae77733]

re Geb, avant je dois avouer que je n'ai fait que survolé ta source, et ce pour une raison toute simple. C'est assez technique et en plus c'est en anglais. les deux ne font jamais bon ménage lorsque nous ne somme pas du domaine.

La source d'énergie de toute vie sur Terre est ce qu'on appelle la "chimiosmotique" (chemiosmosis en anglais), un gradient (une différence en concentration) en particules chargées (généralement des protons, autrement dit de l'hydrogène ionisée). Ce mécanisme a été découvert en 1961 par le Britannique Peter Dennis Mitchell (1920-1992) et lui a valu le prix Nobel de chimie en 1978.

Donc on se passe de la foudre ? dommage l'idée me paraissait séduisante ou poétique dirais-je.

En fait, les êtres vivants sont en milieu aqueux. Pour qu'il y ait du carbone dans l'eau, il faut qu'il soit dissout sous forme de CO2. Donc, il faut du CO2 dissout dans de l'eau, et un mécanisme naturel qui reproduit le mécanisme chimiosmotique (en libérant par exemple de l'hydrogène). Dans le papier de Nick Lane que j'ai cité plus haut, on parle de la réaction naturelle dite de serpentinisation des roches qui libère de l'hydrogène. L'eau au fond des océans s'infiltre dans des craquelures de la roche (provoqués par des mouvements tectoniques par exemple), elle arrive en contact avec la roche très chaude du manteau terrestre, le refroidit et provoque une réaction chimique avec de l'olivine (un minéral très abondant qu'on retrouve presque partout dans le système solaire (pour les planètes et les satellites telluriques). Il faut également des sulfures de métaux, qui comme on l'a découvert en 1988, on pu jouer le rôle de catalyseurs de réactions chimiques prébiotiques (en gros, ce seraient des proto-enzymes). En observant la vie actuelle, on observe l'importance des grappes (clusters en anglais) de FeS et de NiS dans les centres actifs des enzymes de tous les êtres vivants actuels. Autrement dit, il faut du NiS et/ou du FeS pour jouer le rôle de proto-enzymes pour catalyser des réactions. Il y a également tout un tas d'éléments qui devaient être dissous dans l'eau (sodium, calcium, etc...) pour que les proto-cellules puissent les "adopter" dans leurs fonctions métaboliques et autres.

Faut tout de meme s'accrocher quant on voit le vocabulaire. Mais tu a bien résumé :

En résumé, d'après la théorie à la mode (dite du "moteur hydrothermal") il faudrait de l'eau, du CO2 et de la roche chaude. Tout ça était disponible il y a entre 4,3 et 3,9 milliards d'années, mais plus aujourd'hui. Ce qui expliquerait pourquoi on observe plus de lieu ou de nouvelles cellules vivantes se formeraient de manière abiotique.

Cordialement.

Eau+ carbone+roche chaude=vie

Ok mais juste un petit détail :

Tu dit qu'il faut des sulfure de métaux pour permettre des réaction prébiotiques. Mais si j'ai un peu compris, ces réactions sont necessaire a l'apparition de la vie cellulaire. Le sont ils pour les vies non cellulaires ?

[Geb]

Donc on se passe de la foudre ? dommage l'idée me paraissait séduisante ou poétique dirais-je.

Oui. En tout cas dans le modèle du "moteur hydrothermal" de Russell et de ses collègues.

Faut tout de meme s'accrocher quant on voit le vocabulaire.

Par curiosité, quel est donc ce vocabulaire spécifique qui te donne du fil à retordre ?

Eau+ carbone+roche chaude=vie

Oui, en gros. À ceci près que comme je l'ai dit, il faut du carbone soluble dans l'eau. Donc, a priori, plutôt du dioxyde (ou à la rigueur du monoxyde) de carbone.

Tu dit qu'il faut des sulfure de métaux pour permettre des réaction prébiotiques. Mais si j'ai un peu compris, ces réactions sont necessaire a l'apparition de la vie cellulaire. Le sont ils pour les vies non cellulaires ?

Oui, absolument. Elles sont nécessaires à la fois pour les proto-virus et pour la "proto-vie" qui deviendra cellulaire.

Grâce aux travaux des Français Didier Raoult et Patrick Forterre, l'apparition des virus est aujourd'hui indissociable de l'apparition de l'ADN et donc, comme tous les organismes cellulaires utilisent de l'ADN, de l'apparition des êtres vivants tels que nous les connaissons. Cependant, la théorie du moteur hydrothermal de Michael Russell est une théorie dite "métabolisme d'abord", contrairement aux théories dites "réplication d'abord".

Autrement dit, le FeS (très abondant à l'Hadéen) et le NiS catalyse avant tout un proto-métabolisme qui en retour pourra former (beaucoup plus tard) les premières molécules d'ARN qui agiraient au départ comme des proto-virus.

Un papier d'Eugene Koonin et William Martin (disponible ici), publié fin 2005, pose bien les choses :

[…] 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-livin but an inorganically housed assemblage of expressed and replicable genetic elements. […]

Autrement dit, il y a d'abord un proto-métabolisme formé de manière naturelle, abiotique ("sans l'aide de la vie"), puis ce métabolisme forme (toujours de manière complètement abiotique) des catalyseurs (dudit "métabolisme") qui en retour forme des ribonucléotides, puis des molécules d'ARN agissant comme des proto-virus, codant pour une ou quelque protéines seulement (à la manière des gènes codants des organismes actuels).

Cordialement.

[aNyFuTuRe-]

Non, je me souviens du terme "squelette soufré" qui a l'époque ne voulait rien dire pour moi, ce n'est que au lycée quand j'ai commencé la bioch et la biomol que et que j'ai entendu parler de squelette carboné que je me suis souvenu de ce fameux squelette soufré et que j'ai compris ce que ca voulait dire

Chimiquement, le remplacement du carbone par le soufre est très peu probable puisque la valence n'est pas la même et que cette dernière est essentielle dans les mécanismes biologiques (cela influe directement sur la structure spatiale des molécules).

Néanmoins, tu fais peut-être référence à un article paru dans Science en 2010 qui est résumé ici. Il s'agit dans ce cas d'une bactérie –apparemment– capable de remplacer le Phospore par de l'Arsenic (tu noteras qu'ils sont dans la même colonne du tableau périodiques).

Si c'est à cet article que tu pensais, il faut savoir qu'il a été remis en cause par de nombreuses équipes de par le monde et qu'il n'est plus jugé crédible à l'heure actuelle. Voir ici par exemple.

Enfin, pour apporter un peu d'eau au moulin, voila un bon résumé des propriétés physico-chimiques de l'eau qui en font une molécule indispensable à la vie et un petit résumé des avancées de la chimie prébiotique par l'excellent groupe de Phil Baran (chimiste organicien).

J'aurai pu résumer tout ça par moi même mais ça aurait pris un temps fou. Bonne lecture

[invite6c250b59]

À ma connaissance, l'élément à la seconde place, le silicium, en est incapable, quelque soit les conditions de température ou de pression.

Que sait-on de la chimie aux températures et pressions habituelles à la surface du noyau d'une géante gazeuse? D'une étoile à neutron ou à quark?

[Amanuensis]

Plus clairement, un virus a t'il neccesairement besoin d'eau pour "vivre" ?

Un virus a besoin d'une cellule pour compléter son cycle vital (de reproduction à reproduction) ; il a donc, par transitivité, besoin d'eau pour "vivre" (ce mot étant à prendre au sens du cycle complet).

Tu me fais pensé a un autre points important. Je crois savoir que certaines formes de vie sous marine n'ont pas besoin de lumiére (ils sont dans les grands fond sous marin).

Oui, mais bien moins qu'on ne le lit à certains endroits. La plupart des espèces actuelles utilisant des réducteurs venant de fumeurs utilisent l'oxygène qui est produit par des espèces utilisant la lumière.

Les bactéries dans les roches sont indépendantes du reste ; elles sont "motorisées" par l'hydrogène dont l'origine est la radio-activité.

Mais la lumière est elle indispensable a l'apparition de la vie ? Tu a l'air de répondre positivement a cela mais du coup je ne comprend pas ce que peut apporter la lumiere lors de l'apparition de la vie ?

Je n'ai pas écrit cela. Mais sur Terre, la vie ne s'est développé au point qu'on connaît actuellement que grâce à l'énergie solaire, qui fournit une puissance plusieurs ordres de grandeur au-dessus des autres sources.

Car c'est une source d'énergie certe, mais la foudre remplis aussi cette fonction.

La foudre est une manifestation secondaire de l'énergie solaire.

[Geb]

Néanmoins, tu fais peut-être référence à un article paru dans Science en 2010 qui est résumé ici. Il s'agit dans ce cas d'une bactérie –apparemment– capable de remplacer le Phospore par de l'Arsenic (tu noteras qu'ils sont dans la même colonne du tableau périodiques).

Si c'est à cet article que tu pensais, il faut savoir qu'il a été remis en cause par de nombreuses équipes de par le monde et qu'il n'est plus jugé crédible à l'heure actuelle. Voir ici par exemple.

J'y avais pensé, mais étant donné les interventions précédentes de Loupsio dans d'autres fils, je me disais qu'il ne pouvait pas avoir confondu soufre et arsenic.

Enfin, pour apporter un peu d'eau au moulin, voila un bon résumé des propriétés physico-chimiques de l'eau qui en font une molécule indispensable à la vie et un petit résumé des avancées de la chimie prébiotique par l'excellent groupe de Phil Baran (chimiste organicien).

Si ce résumé date bien de mars 2008 (il me semble), les deux papiers mentionnés les plus récents datent de 2005. En outre, Phil S. Baran n'évoque même pas les propriétés catalytiques des sulfures de fer et de nickel, centrales dans l'excellent modèle du moteur hydrothermal. Je trouve cela dommage. Il manque quelque chose et les papiers du Dr Baran perdent de l'intérêt à mes yeux. Voir l'excellent tableau récapitulatif du papier de Nick Lane cité auparavant. La théorie du moteur hydrothermal de Russell et al. étant la seule qui répondent à tous ces critères, faire de la chimie prébiotique sans passer par ce modèle est une perte de temps à mes yeux.

Que sait-on de la chimie aux températures et pressions habituelles à la surface du noyau d'une géante gazeuse? D'une étoile à neutron ou à quark?

Quel rapport avec les origines de la vie ? À ma connaissance, dans le cas des étoiles à neutrons (les étoiles étranges ne sont encore qu'hypothétiques) on pourrait former de la matière dégénérée (comme le non-officiel "neutronium"), mais de là à former des polymères du type silanes...

Un virus a besoin d'une cellule pour compléter son cycle vital (de reproduction à reproduction) ; il a donc, par transitivité, besoin d'eau pour "vivre" (ce mot étant à prendre au sens du cycle complet).

Voyons ça autrement. Aujourd'hui, les trois domaines du vivants cellulaires (eubactéries, archées et eucaryotes) possèdent tous des génomes à ADN. Ce qui veut dire que LUCA (le dernier ancêtre commun à tout le vivant cellulaire actuel) possédait déjà un génome à ADN. Mais si on prend en compte l'hypothèse selon laquelle ce sont des virus qui ont inventé l'ADN, les virus étaient là avant LUCA.

À ma connaissance, la plupart des virions infectant une cellule s'emparent du contrôle des ribosomes et se servent des sièges des réactions métaboliques pour "voler" de l'énergie à la cellule infectée. Dans les conditions prébiotiques, les proto-virus avaient une source d'énergie "gratuite" par le moteur hydrothermal naturel fournie par les réactions de serpentinisation jusqu'au niveau de la cheminée hydrothermale.

Oui, mais bien moins qu'on ne le lit à certains endroits. La plupart des espèces actuelles utilisant des réducteurs venant de fumeurs utilisent l'oxygène qui est produit par des espèces utilisant la lumière.

Moi je dirais même non. Justement parce que dans les systèmes hydrothermaux actuels, l'énergie apportée par les réactions chimiques se font grâce à la réaction du H2S avec l'oxygène moléculaire (O2).

À l'Hadéen avant l'apparition d'une première forme de vie, la situation était radicalement différente. Il n'y avait pas ou extrêmement peu d'oxygène dissout dans l'océan. En retour cette très faible quantité d'oxygène dissout permettait à certains éléments comme le fer d'être solubles dans l'eau (plutôt que de précipiter rapidement sous forme de "rouille", comme c'est le cas actuellement). Ainsi la concentration de faire dissout dans l'eau était plusieurs millions de fois plus importante à l'Hadéen qu'actuellement. Quand je disais que le FeS était abondant.

Les bactéries dans les roches sont indépendantes du reste ; elles sont "motorisées" par l'hydrogène dont l'origine est la radio-activité.

La source d'hydrogène est soit la radioactivité, soit la réaction de serpentinisation par thermolyse de l'eau (la méthode utilisée par Lavoisier pour séparer oxygène et hydrogène) infiltrée jusqu'au manteau terrestre supérieur.

Je n'ai pas écrit cela. Mais sur Terre, la vie ne s'est développé au point qu'on connaît actuellement que grâce à l'énergie solaire, qui fournit une puissance plusieurs ordres de grandeur au-dessus des autres sources.

Tout à fait. Mais à l'origine de la vie, on pense plutôt (depuis les travaux de Fuchs en 1989) à la voie métabolique chimioautotrophe (sans l'aide de la lumière) dite de l'acétyl-coenzyme A (encore appelée voie de Wood–Ljungdahl) qui utilise 2 réactifs : du CO2 et de l'hydrogène, à la fois pour produire de l'énergie (la réaction est exergonique) mais aussi pour produire des molécules organiques.

Cordialement.

[Amanuensis]

Quel rapport avec les origines de la vie ? À ma connaissance, dans le cas des étoiles à neutrons (les étoiles étranges ne sont encore qu'hypothétiques) on pourrait former de la matière dégénérée (comme le non-officiel "neutronium"), mais de là à former des polymères du type silanes...

And therefore as a stranger give it welcome.
There are more things in heaven and earth, Horatio,
Than are dreamt of in your philosophy.

Voyons ça autrement. Aujourd'hui, les trois domaines du vivants cellulaires (eubactéries, archées et eucaryotes) possèdent tous des génomes à ADN. Ce qui veut dire que LUCA (le dernier ancêtre commun à tout le vivant cellulaire actuel) possédait déjà un génome à ADN.

Vraisemblablement mais pas nécessairement, mais c'est un autre sujet.

Mais si on prend en compte l'hypothèse selon laquelle ce sont des virus qui ont inventé l'ADN, les virus étaient là avant LUCA.

Déjà vu ce point... C'est un jeu sur les mots, du même genre que "l'homme ne descend pas du singe". Le mot "virus" est normalement utilisé pour le phénomène actuel (qui nécessite des cellules pour se reproduire) ; faire l'amalgame sous un même mot avec un phénomène ancien (qui ne nécessitait pas de cellules pour se reproduire) ne peut amener que confusion. Et rien ne dit que les virus actuels (ou même ne serait-ce qu'une partie des virus), descendent des hypothétiques protovirus.

[Amanuensis]

Moi je dirais même non. Justement parce que dans les systèmes hydrothermaux actuels, l'énergie apportée par les réactions chimiques se font grâce à la réaction du H2S avec l'oxygène moléculaire (O2).

Formulation pas claire. Vous confirmez ce que j'écrivais, ou le contraire ? Dites vous que la seule source d'énergie des systèmes hydrothermaux actuels est le couple (H2S, O2) et donc dépend de l'énergie solaire ?

Je ne suis pas arrivé à trouvé s'il y avait ou non un peu d'anaérobie, avec un couple réducteur-oxydant venant entièrement des émanations souterraines ?

[Au passage une question intéressante est si l'énergie est "plutôt" dans l'oxygène ou plutôt dans les réducteurs ; clairement il est dans le couple, mais si on regarde la distance aux conditions moyennes, c'est bien l'oxygène qui amène l'énergie, c'est un des atomes (et le dioxygène une des molécules) les plus réactives. On peut enfouir stablement divers réducteurs (dont le carbone et les hydrocarbure), mais pas l'oxygène. Notre vision est inversée parce que l'oxygène est abondant, aisé à obtenir, "gratuit" et non stockable, justement.]

[Geb]

And therefore as a stranger give it welcome.
There are more things in heaven and earth, Horatio,
Than are dreamt of in your philosophy.

Si les nucléons sont instables au point que la physique quantique prédise des états exotiques du type matière dégénérée, je ne vois pas comment il pourrait se former des molécules type silanes et qu'a fortiori ces molécules conduisent à une forme de vie quelconque. C'est de la science-fiction.

Vraisemblablement mais pas nécessairement, mais c'est un autre sujet.

Soit.

Déjà vu ce point... C'est un jeu sur les mots, du même genre que "l'homme ne descend pas du singe". Le mot "virus" est normalement utilisé pour le phénomène actuel (qui nécessite des cellules pour se reproduire) ; faire l'amalgame sous un même mot avec un phénomène ancien (qui ne nécessitait pas de cellules pour se reproduire) ne peut amener que confusion.

Certes. Désolé pour ça. Sus à la confusion !

Et rien ne dit que les virus actuels (ou même ne serait-ce qu'une partie des virus), descendent des hypothétiques protovirus.

Mamavirus et mimivirus pourraient être des virus issus d'organismes cellulaires qui auraient progressivement "abandonné" certaines de leurs fonctions. Cela dit, rien n'indique non plus que ce soit le cas pour tous les virus.

Formulation pas claire. Vous confirmez ce que j'écrivais, ou le contraire ?

Je suis tout à fait d'accord avec toi et je suis même encore plus catégorique que toi. Pour faire court, à la question de savoir si les organismes au fond des océans sont indépendants de l'énergie solaire, tu disais "oui mais", moi je dis "non".

Cordialement.

[Tawahi-Kiwi]

Dites vous que la seule source d'énergie des systèmes hydrothermaux actuels est le couple (H2S, O2) et donc dépend de l'énergie solaire ?

Je ne suis pas arrivé à trouvé s'il y avait ou non un peu d'anaérobie, avec un couple réducteur-oxydant venant entièrement des émanations souterraines ?

(Presque ?) tout les metazoaires et une partie des communautes microbiennes sont dependantes de l'oxygene present dans l'eau, et donc indirectement, de l'energie solaire.
Une bonne partie des communautes bacteriennes des sources hydrothermales sont cependant entierement anaerobiques chemotrophes et pratique la respiration anaerobique, utilisant SO₄, NO₃ ou S⁼ comme oxydant.

le top du top, c'est sans doute une source d'energie minable, mais c'est la photosynthese a partir des radiations geothermales : http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/arti...tool=pmcentrez

T-K

[Amanuensis]

(Presque ?) tout les metazoaires et une partie des communautes microbiennes sont dependantes de l'oxygene present dans l'eau, et donc indirectement, de l'energie solaire.

Clair.

Une bonne partie des communautes bacteriennes des sources hydrothermales sont cependant entierement anaerobiques chemotrophes et pratique la respiration anaerobique, utilisant SO₄, NO₃ ou S⁼ comme oxydant.

Avec quels réducteurs ? (Manifestement l'association H2S/S⁼ n'est pas très utile, pour prendre un exemple !)

le top du top, c'est sans doute une source d'energie minable, mais c'est la photosynthese a partir des radiations geothermales : http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/arti...tool=pmcentrez

Intéressant, nouveau pour moi !

Quelle est l'origine physique de la lumière utilisée ?

[Amanuensis]

Quelle est l'origine physique de la lumière utilisée ?

Après lecture de l'article, il semblerait que ce soit le rayonnement thermique ! Le déséquilibre serait donc simplement celui entre la température de l'effluent (370° C) et celle de la bactérie ; utilisation directe du flux d'énergie thermique interne de la Terre irradié vers l'espace.

[invite6c250b59]

il n'y a jusqu'ici aucune données empiriques susceptibles de corroborer le fait que d'autres éléments, à part le couple chimie organique (autrement dit, du carbone) et eau liquide, ne soient à même d'être à la base d'une autre forme de vie.

Je te repose ma question d'une autre façon: est-ce que tu vois des données empiriques susceptibles de corroborer le fait que d'autres éléments ne soient pas à même d'être à la base d'une autre forme de vie?

[Geb]

Je te repose ma question d'une autre façon: est-ce que tu vois des données empiriques susceptibles de corroborer le fait que d'autres éléments ne soient pas à même d'être à la base d'une autre forme de vie?

Je pense déjà avoir exprimer clairement mon avis sur cette question, que je pense en accord avec la majorité de la communauté scientifique. En résumé, les propriétés physico-chimiques de l'eau et du carbone sont exceptionnelles. Cela dit, je n'ai aucune preuve que d'autres éléments ne pourraient pas remplir ce rôle, même si j'ai la conviction qu'il n'y en a pas d'autres. De plus, je ne pense pas devoir apprendre à un ex-modérateur qu'il est extrêmement difficile (c'est un euphémisme) de "prouver" de manière irréfutable quelque chose qui n'a pas encore été observé.

En outre, l'oxygène et le carbone étant respectivement les 3e et 4e éléments les plus abondants dans la Galaxie (les 2 premiers étant évidemment l'hydrogène et l'hélium), je pense que s'ils existent d'autres formes de vie dans la Voie Lactée, celles basées sur l'eau et la chimie du carbone devraient être de loin les plus fréquentes.

Cordialement.

[invite6754323456711]

De plus, je ne pense pas devoir apprendre à un ex-modérateur qu'il est extrêmement difficile (c'est un euphémisme) de "prouver" de manière irréfutable quelque chose qui n'a pas encore été observé.

Les observations faite à l'époque de la mécanique Newtonienne conforter l'a-priori métaphysique d'un espace et d'un temps absolu. Preuve irréfutable ?

Patrick