Conditions d'apparition de la vie sur Terre

[Floda200489]

Bonjour,

M'intéressant à l'exobiologie, je passe évidemment par l'apprentissage de la vie sur Terre, le seul exemple que nous ayons. Et au travers des différentes sources de vulgarisation que je consulte, comme des ouvrages d'astrophysiciens ou des vidéos Youtube discutant de biologie et de géologie par exemple, j'essaye de comprendre comment la vie a pu apparaître sur Terre.
Donc la vie sur Terre est apparue très vite après son refroidissement, vers 3.85 milliards d'années environ. On soupçonne les milieux extrêmes d'avoir abrité les premières formes de vie, qui elles-mêmes sont qualifiées d'extrêmophiles.
Là où il y a un trou dans ce que je souhaite apprendre, c'est tout ce qui concerne l'apparition de cette vie. Je remarque que tout le monde dit toujours que cette apparition tient du miracle tant il faut que les conditions soient réunies de manière extrêmement minutieuse. Mais personne ne dit jamais en quoi exactement... Donc concrètement, quelles sont ces conditions ? Est-ce que tout ça est lié au fait qu'on entend souvent qu'on ne sait pas comment cette vie est apparue ? Je me demande vraiment pourquoi je n'en entends jamais parler ...

Merci pour vos réponses !
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[Tawahi-Kiwi]

Salut,

Je remarque que tout le monde dit toujours que cette apparition tient du miracle tant il faut que les conditions soient réunies de manière extrêmement minutieuse. Mais personne ne dit jamais en quoi exactement...

Les personnes du domaine ne vont pas parler de miracle de maniere professionelle. Il n'y a pas de raisons de penser que les conditions qui ont permit l'apparition de la vie sur Terre etaient rares et miraculeuses sur Terre. Elle le sont peut etre ailleurs et le cas terrestre est rare, mais sur Terre, c'etait probablement commun a l'Archeen.

Est-ce que tout ça est lié au fait qu'on entend souvent qu'on ne sait pas comment cette vie est apparue ?

Oui, c'est a peu pres ca. On ne sait pas exactement (meme si on a fait de tres gros progres) du coup, il n'est pas difficile d'utiliser le mot 'chance', 'miracle' voire 'magie' :d dans la vulgarisation scientifique pour exprimer cet etat de fait de nos connaissances.

T-K

[Geb]

Bonsoir,

M'intéressant à l'exobiologie, je passe évidemment par l'apprentissage de la vie sur Terre, le seul exemple que nous ayons. Et au travers des différentes sources de vulgarisation que je consulte, comme des ouvrages d'astrophysiciens ou des vidéos Youtube discutant de biologie et de géologie par exemple, j'essaye de comprendre comment la vie a pu apparaître sur Terre.

Par curiosité, pourrais-tu nous donner certaines de tes sources, afin que nous puissions lire ou voir une partie de ce que tu as trouvé jusqu’ici ?

Personnellement, je ne pense pas que les astrophysiciens/astrochimistes et/ou ceux qui se disent exobiologistes/astrobiologistes sont les plus intéressants à écouter sur la fascinante question des origines de la vie sur la Terre.

Donc la vie sur Terre est apparue très vite après son refroidissement, vers 3.85 milliards d'années environ.

En fait, certains chercheurs ont suggéré qu’on avait les premières traces isotopiques de la vie il y a entre ~3,8 milliards d’années (Schidlowski, 1988) et ~3,87 milliards d’années (Mojzsis et al., 1996). Cela dit, ces traces sont controversées, puisqu’on connaît aujourd’hui plusieurs processus abiotiques qui pourraient expliquer l’enrichissement en carbone-12 (voir par exemple Fedo & Whitehouse, 2002 ; McCollom & Seewald, 2007 ; Shilobreeva et al. 2011 ; Mueller et al. 2014). Par contre, ce n’est pas parce qu’on a les premières traces de vie vers 3,85 ou 3,5 milliards d’années que la vie n’a pas pu apparaître avant. Seulement, on n’en a pas de traces plus anciennes.

On soupçonne les milieux extrêmes d'avoir abrité les premières formes de vie, qui elles-mêmes sont qualifiées d'extrêmophiles.

En fait, dans les années 1990, on a cru que les organismes hyperthermophiles, organismes dont la température optimale de croissance excède 80°C, étaient les plus anciennes formes de vie actuelles. Aujourd’hui, l’analyse phylogénétique est une science plus mature et on estime plutôt que LUCA était thermophile, mais probablement pas hyperthermophile. Le problème c’est qu’on ignore à quelle époque vivait cet ancêtre commun le plus récent de toutes les formes de vie actuelles que l’on appelle le LUCA (pour Last Universal Common Ancestor).

Là où il y a un trou dans ce que je souhaite apprendre, c'est tout ce qui concerne l'apparition de cette vie. Je remarque que tout le monde dit toujours que cette apparition tient du miracle tant il faut que les conditions soient réunies de manière extrêmement minutieuse.

En plus de ce qu’a dit TK, je dirais que l’inconscient collectif de la population des pays francophones semble très influencé par le succès de librairie qu’a été "Le hasard et la nécessité" de Jacques Monod (publié en 1970), et qui fait l’hypothèse que l’apparition des premières formes de vie tient pratiquement du miracle. Mais comme l’a dit TK, pour les chercheurs qui consacrent une partie de leur carrière à trouver au moins une partie de la solution à l’énigme de l’apparition de la vie, l’hypothèse du miracle n’est pas vraiment leur hypothèse de travail, sinon à quoi bon s’y atteler ?

Mais personne ne dit jamais en quoi exactement... Donc concrètement, quelles sont ces conditions ? Est-ce que tout ça est lié au fait qu'on entend souvent qu'on ne sait pas comment cette vie est apparue ? Je me demande vraiment pourquoi je n'en entends jamais parler ...

J’ajouterais que non seulement on a fait d’immenses progrès ces vingt dernières années, mais la compréhension de la vie elle-même intègre aujourd’hui de la thermodynamique hors d’équilibre, et des phénomènes assez contre-intuitifs qui sont rarement vulgarisé. Donc, c’est possible de comprendre la vie ainsi que son origine, mais il devient, de mon point de vue, de plus en plus difficile d’en parler de manière intelligible au grand public. Il y a de nombreuses notions de cette recherche qui sont complètement inconnues du grand public. En général on se limite à très peu de choses dans les conférences grand public sur le sujet.

Cordialement.

[Floda200489]

Merci beaucoup pour vos réponses, je comprends déjà un peu mieux le cadre général.
Donc mes sources sont toujours de la vulgarisation. Effectivement je pourrais écouter des conférences de gens spécialistes du sujet peut-être ! Je vais donner des généralités dans ce que je consulte, parce que vraiment c'est assez général et jamais super précis sur ces questions, mais si vraiment c'est important je peux donner le détails des vidéos.
Donc, ce que je consulte :
- Les vidéos faisant la synthèse de ce que nous savons sur la vie extraterrestre de Astronogeek.
- Quelques vidéos de Astronogeek concernant la vie sur Terre et sur d'autres planètes ou satellites, il n'y fait que mentionner la possibilité de la présence de la vie dans l'Univers, en sous-entendant simplement que c'est très difficile.
- Plusieurs vidéos de Balade Mentale qui sont aussi imprécises concernant ces conditions d'apparition relevant du miracle.
- Certaines vidéos de Simplex Paleo le sous-entendent également.
- La série Cosmos (les trois saisons).
- Quelques émissions Ushuaïa de Nicolas Hulot mentionnant cette question.
- Le livre Monde d'Ailleurs de Trinh Xuan Thuan.
- Certains livres discutant de l'évolution qui n'en parlent pas (là c'est plutôt l'absence d'informations concernant l'apparition de la vie sur Terre, sans jamais en faire mention). L'origine des espèces de Darwin, certains livres de Pascal Picq, comme Le monde a-t-il été créé en sept jours?.
- Nous ne vivrons pas sur Mars, ni ailleurs de Sylvia Ekström.
- Petite excursion dans le cosmos de Neil deGrasse Tyson.
- Poussières d'étoiles et L'Univers expliqué à mes petits-enfants de Hubert Reeves.

Autre chose : lorsque ces sources parlent de l'expérience de Miller-Urey c'est la même chose, on sous-entend souvent que ce n'est pas avec ça qu'on prouve que la vie est apparue, ni de cette manière. Et donc on entend qu'il faudrait peut-être attendre plusieurs milliers/millions d'années avant de voir apparaître une forme de vie, sous-entendant de nouveau que c'est difficile mais sans expliquer en quoi concrètement.

Voilà, si vous voulez des sources plus précises, je peux donner les liens Youtube vers les vidéos en question éventuellement.
La solution à ma question est sûrement que je ne cherche pas là où il faut. Il est clair que ce n'est pas dans les ouvrages discutant de l'évolution que je devais chercher. Je dis simplement que j'aimerai avancer, parce que je vois trop de gens en parler en s'arrêtant là où l'on dit que c'est rare et compliqué. Maintenant que j'ai compris je veux aller plus loin que ça.

J'ai déjà quelques pistes : Monde d'Ailleurs de Trinh Xuan Thuan mentionne l'idée selon laquelle des briques désordonnées parviendraient à créer une maison bien agencée.
Si jamais vous connaissez une conférence ou une vidéo de vulgarisation expliquant ce qu'il s'est concrètement passé (du moins des hypothèses puisqu'on ne sait pas encore vraiment), au niveau microscopique, je suis preneur. Maintenant que je sais que ces conditions d'apparition sont difficiles, j'aimerai comprendre à quel point

Merci !

[A voir en vidéo sur Futura]

[dr.Garou]

Bonjour,

Petite précision: l'étude d'inclusiosn dans des zircons (les minéraux les plus anciens qui subsistent sur Terre), semblent indiquer une origine nettement plus précoce que 3,8G années, soit 4,1 à 4,3G ans par rapport à aujourd'hui, ou 200 à 400 millions d'années après la formation de la Terre (petit lien de vulgarisation vers l'une des deux dates: https://phys.org/news/2015-10-life-e...s-agomuch.html).
A mon sens, la vie a pu apparaître, sous réserve que les conditions chimiques l'aient permis, dès que des conditions biochimiquement compatibles ont été réunies. Il ne faut pas s'imaginer que sont apparues des cellules toutes faites dès le départ, la vie est avant tout un système de transmission d'informations qui a pour support les acides nucléiques auto-répliquant,... la seule présence de ce support susceptible d'évoluer caractérise le concept d'une vie primitive, le reste n'est qu'"accessoire".

[Geb]

Bonjour,

Si tu évoques la série Cosmos présentée par Niel deGrasse Tyson, je ne lui connais que 2 saisons : Cosmos: A Spacetime Odyssey (2014) et Cosmos: Possible Worlds (2020). À moins que tu y ajoutes la série précédente de laquelle elle est inspirée : Cosmos: A Personal Voyage (1980), présentée par Carl Sagan (1934-1996) ?

Il se trouve que je collectionne les conférences, émissions télévisées et autres séries documentaires, sur les origines de la vie sur la Terre. Par conséquent, je serais très curieux de pouvoir regarder tout ce que tu as déniché. Si tu pouvais donner plus de détails pour me faciliter le travail, je t’en serais très reconnaissant. Je n’ai pas été très assidu en ce qui concernait les YouTubers jusqu’ici parce qu’ils essayent en général de faire en moins de 10 minutes ce que j’estime impossible de faire en moins de deux heures.

Pour info, dans une autre vie j’avais ouvert une discussion sur les documentaires qui évoquent les origines de la vie sur la Terre :

- Origine de la vie : analyse critique de documentaires

Peut-être que tu pourrais soumettre ton analyse des vidéos disponibles sur internet dans cette discussion ?

En ce qui concerne les livres, je ne suis pas étonné. Je vois trois astrophysiciens et un paléoanthropologue. Aussi, à l’époque de Darwin on ne pouvait vraiment pas en dire grand-chose, mais sa contribution a été essentielle pour que les premières discussions scientifiques de la question apparaissent enfin (Richter, 1865 ; Haeckel, 1866).

Si tu veux vraiment apprendre quelque chose, je te conseille les livres écrits par des biophysiciens, des biochimistes et des géologues, ou à la rigueur des historiens et/ou épistémologues si ce qui t’intéresse c’est davantage l’histoire des idées plutôt que les mécanismes physico-chimiques détaillés. Mes auteurs préférés sont Harold Morowitz (1927-2016) et Eric Smith (né en 1965). Ils ont publié un livre ensemble, intitulé The Fourth Geosphere que j’ai trouvé très technique mais excellent. Si ça t’intéresse, Eric Smith a fait quelques conférences grand public (en anglais) disponible sur YouTube :

- Inevitable Life (18 avril 2007)
- Biogenesis: the emergence of the fourth geosphere (7 juillet 2015)

Encore mieux, si tu maîtrises bien l’anglais, tu pourrais éventuellement lire les publications des chercheurs eux-mêmes.

Dans ce contexte, parmi les quelques chercheurs qui bénéficient d’une certaines visibilité médiatique, je dirais qu’il y a au moins trois grandes équipes "en compétition" aujourd’hui :

- l’équipe de John D. Sutherland et collaborateurs (voir Pascal et al., 2013 ; dans laquelle on trouve le chimiste organicien français Robert Pascal),
- l’équipe de David W. Deamer et collaborateurs (Damer & Deamer, 2015),
- l’équipe de Michael J. Russell et collaborateurs (Branscomb & Russell, 2013).

Autre chose : lorsque ces sources parlent de l'expérience de Miller-Urey c'est la même chose, on sous-entend souvent que ce n'est pas avec ça qu'on prouve que la vie est apparue, ni de cette manière.

L’expérience de Miller a été à l’origine d’un nouveau domaine d’étude (qu’on appelle aujourd’hui la "chimie prébiotique"), mais là encore, on a pas mal évolué et aujourd’hui, on ne referait plus cette expérience dans les conditions dans lesquelles elle a été tentée à l’origine.

Et donc on entend qu'il faudrait peut-être attendre plusieurs milliers/millions d'années avant de voir apparaître une forme de vie, sous-entendant de nouveau que c'est difficile mais sans expliquer en quoi concrètement.

Personne ne sait combien de temps il a fallu pour que les premières formes de vie terrestres apparaissent. Tout ce dont on est plus ou moins sûr, c'est qu'elle devait être bien différentes des formes de vie actuelles, qui sont toutes les fruits d'au moins 4 milliards d'années d'évolution. En outre, la seule manière de savoir combien de temps il faut, ce serait de reproduire les premières formes de vie en laboratoire. Or, il faut admettre qu'on en est quand même très loin, non pas parce que c'est impossible, mais plutôt parce qu'on en connaît pas encore assez (mais on progresse à petits pas).

Dans les années 1950, juste après l’expérience de Miller-Urey, on estimait qu’il fallait jusqu’à 2 milliards d’années. Depuis le début des années 1980, certains chercheurs émettent l’hypothèse qu’il aurait effectivement fallu quelques milliers à quelques millions d’années. Il y a eu des exceptions, un peu provocatrice (qui ne servait qu’à insister sur le fait qu’on en sait rien), dont la célèbre remarque de Sidney Fox qui avait dit que ça aurait pu être entre 25 heures et 25 millions d'années.

Petite précision: l'étude d'inclusiosn dans des zircons (les minéraux les plus anciens qui subsistent sur Terre), semblent indiquer une origine nettement plus précoce que 3,8G années, soit 4,1 à 4,3G ans par rapport à aujourd'hui, ou 200 à 400 millions d'années après la formation de la Terre (petit lien de vulgarisation vers l'une des deux dates: https://phys.org/news/2015-10-life-e...s-agomuch.html).

En ce qui concerne les traces à -4,1 Ga, le papier des chercheurs est ici. Sans surprise, il s'agit là encore d'un résultat controversé. Pour la limite à -4,3Ga, on a des traces isotopiques dans des cristaux de zirconium qui pourraient laisser penser qu'il y avait déjà de l'eau liquide sur Terre à cette époque (Wilde et al., 2001), mais là aussi c'est controversé et il n'est pas question de vie, simplement d'eau liquide.

Il existe des spéculations, assez intéressantes selon moi, qui font l'hypothèse que les premières formes de vie terrestres auraient pu apparaître dès 4,4 milliards d'années et qu'elles n'auraient jamais disparues depuis (Sleep et al., 2011). Mais cela reste tout de même très spéculatif à l'heure actuelle. Il est encore trop tôt pour conclure, et on arrivera peut-être jamais à une conclusion sur ce point précis (à défaut de machine à remonter le temps). Ce qui m'intéresse se sont surtout les conditions physico-chimiques à l'oeuvre à l'échelle microscopique, pas tellement l'environnement de la Terre primitive. Les questions du "quand" et du "où", m'intéresse peu. La seule chose qui m'intéresse, c'est celle du "comment".

Il ne faut pas s'imaginer que sont apparues des cellules toutes faites dès le départ, la vie est avant tout un système de transmission d'informations qui a pour support les acides nucléiques auto-répliquant,... la seule présence de ce support susceptible d'évoluer caractérise le concept d'une vie primitive, le reste n'est qu'"accessoire".

Si l'idée c'est simplement de dire qu'il est difficile d'imaginer une vie cellulaire autonome sans matériel génétique ("acides nucléiques auto-répliquant"), je suis d'accord. Cela dit, on peut imaginer le développement d'un proto-métabolisme, issue des réactions purement géochimiques de serpentinisation, et qui précède la formation des premiers acides nucléiques. On pourrait même aller plus loin en postulant que dans le cadre du métabolisme d'abord, la formation d'acides nucléiques est impossible sans cette formation préalable d'un proto-métabolisme (à ce sujet, voir les conférences d'Eric Smith lorsqu'il parle de "mécanismes de contrôle").

Cordialement.

[Floda200489]

Merci pour vos compléments et conseils

Je n'aurai pas la prétention de vouloir te faire découvrir des choses nouvelles Geb, tant j'en suis encore qu'au début de mes recherches, je ne connais vraiment rien d'autres que des vidéos Youtube ou les ouvrages que j'ai cité plus haut. Mais si tu collectionnes ce genre de contenu, je comprends très bien ta demande. Donc je vais te faire une modeste liste de mes sources Youtube si jamais tu penses que ça peut t'intéresser, tu jetteras un œil :

Au passage, oui je parlais bien des trois saisons de Cosmos en incluant la toute première de Carl Sagan

Une nouvelle fois, je précise que ce sont parfois des sources qui en parlent vraiment très vaguement car souvent l'apparition de la vie sur Terre n'est pas le sujet central. Mais cela constitue le terreau de ma vision globale qui me fait me questionner sur cette question aujourd'hui.

Balade mentale :
https://www.youtube.com/watch?v=_EEO...H6IxF&index=10
https://www.youtube.com/watch?v=Y-fU...H6IxF&index=11
https://www.youtube.com/watch?v=v8Qj...H6IxF&index=15

Astronogeek (la série de quatre vidéos faisant un état des lieu sur l'exobiologie) :
https://www.youtube.com/watch?v=GSah...H6IxF&index=26
https://www.youtube.com/watch?v=TSKJ...H6IxF&index=27
https://www.youtube.com/watch?v=tzSK...H6IxF&index=28
https://www.youtube.com/watch?v=AmQl...H6IxF&index=29

Simplex Paleo :
https://www.youtube.com/watch?v=kks4...H6IxF&index=76
https://www.youtube.com/watch?v=cR0s...H6IxF&index=77

Science Étonnante :
https://www.youtube.com/watch?v=Iun1QLA43xE
https://www.youtube.com/watch?v=xUEu6tSL-Gg
https://www.youtube.com/watch?v=G7Yw6PPg7JU
https://www.youtube.com/watch?v=tMkpjjjDRYI

Autres :
https://www.youtube.com/watch?v=_EFjXW4xkDM
https://www.youtube.com/watch?v=jxEtFZr21k8


Voilà pour ceux que ça intéresse, je suis conscient qu'il s'agit de vulgarisation donc de quelque chose d'assez limité en informations précises et que c'est sans doute pour cela que ma question n'y est jamais traitée de manière approfondie, à part peut-être dans celle de Passe-Science. Mais une nouvelle fois je n'arrive pas à me rendre compte que cela relève du miracle...
Pour faire une analogie simple, les vidéos d'Astronogeek sur le sujet que j'ai mise plus haut, sont selon moi vraiment très complètes. Ainsi on a une vision assez claire de la "chance" que nous avons d'être là, au vu de toutes les conditions aléatoires pour qu'une civilisation intelligente émerge. Et bien là pour les conditions d'apparition de la vie sur Terre, c'est la même chose, j'aimerai avoir cette même vision claire du hasard incroyable qu'il a fallut pour que la vie apparaisse sur Terre ^^'

[Geb]

Bonjour,

J’ai commencé par regarder la série de 4 vidéos d’Astronogeek et il n’y a vraiment que dans la 2^e et la 4^e vidéo que l’apparition de la vie est abordée, sachant que dans la 4^e vidéo, il n’y a qu’une série de critères supposées favorables pour que la vie puisse apparaître sur la Terre primitive (à partir de 8′26″ dans la vidéo) :

- Se retrouver dans une galaxie suffisamment vieille pour ne pas se faire arroser constamment de supernovae
- Se trouver dans une zone calme sans trop de radiations
- Mais se trouver quand même dans une zone avec plein d'éléments lourds pour pouvoir avoir une chimie complexe
- Que la galaxie ne clamse pas avant qu'on ait eu le temps de se développer
- Qu’on y ait une orbite stable pour pas aller valdinguer dans une zone dangereuse
- Que notre étoile soit d'une séquence minoritaire ou l'étoile vit longtemps mais sans être une naine rouge qui irradie trop
- Que notre étoile ne soit pas variable
- Qu'elle soit isolée pour que ses voisines ne viennent pas foutre le dawa
- Que notre planète se trouve dans la zone habitable
- Que son orbite ne soit pas trop excentrique pour ne pas en sortir
- Mais que même là elle y reste au fil des milliards d'années et de l'évolution de son étoile
- Avoir une géante gazeuse suffisamment grosse pour nettoyer les environs des astéroïdes dangereux
- Mais pas trop grosse pour ne pas s’allumer en étoile et foutre le dawa
- Avoir une grosse lune pour stabiliser l’orbite de la planète et enrichir son noyau en fer pour avoir un champ magnétique solide
- Mais qu'aucun autre planétoïde ne soit venu s'écraser depuis
- Avoir une tectonique des plaques et un volcanisme qui permettent le rejet d'éléments utiles à la vie et à la création d'une atmosphère
- Mais pas trop quand même pour qu'une croûte stable se forme
- Que la planète ne soit pas trop massive ou son atmosphère trop dense pour voir apparaître la vie
- Ou que la planète soit trop peu massive et laisse son atmosphère s'échapper dans l'espace ou que son cœur s’éteigne trop vite pour garder un champ magnétique
- Ne pas avoir de verrouillage gravitationnelle
- Voir la vie apparaître
- Éviter les événements cosmiques qui stériliseraient la planète

Tout ça c’est de l’exobiologie/astrobiologie, qui ne m’intéresse pas du tout aujourd’hui. Moi, perso, il n’y a qu’une seule étape qui m’intéresse dans cette liste, celle qu’il appelle « voir la vie apparaître ». En gros, on sait que l’environnement de la Terre primitive y était favorable puisqu’on est là. Mais le seul truc qui m’intéresse moi, c’est comment (c’est-à-dire par quels mécanismes physico-chimiques) la vie terrestre a pu apparaître.

Après, sur la question des probabilités je te suggère de regarder les conférences (en français) d’Alessandro Morbidelli, un chercheur italien qui travaille en France et qui est relativement célèbre pour avoir permis, avec ses collègues, plusieurs grandes avancées dans nos connaissances sur la formation du système solaire. Par exemple, celle-ci aborde la question des probabilités :

- Le Système solaire et les systèmes extrasolaires : différences et similitudes (11 octobre 2019)

Sinon, la liste ci-dessus m'a fait penser à l'hypothèse de la "Terre rare" du nom d'un livre éponyme de Peter Ward et Donald Brownlee.

Ce qui m’amène à la 2^e vidéo, qui traite un peu de l’apparition de la vie terrestre. Or, en la regardant, je me suis assez vite dit qu’il y avait quand même pas mal d’informations à nuancer, voire carrément à corriger.

Mais j’y reviendrai quand j’aurai un peu plus de temps.

Cordialement.

[Tawahi-Kiwi]

En ce qui concerne les traces à -4,1 Ga, le papier des chercheurs est ici. Sans surprise, il s'agit là encore d'un résultat controversé. Pour la limite à -4,3Ga, on a des traces isotopiques dans des cristaux de zirconium qui pourraient laisser penser qu'il y avait déjà de l'eau liquide sur Terre à cette époque (Wilde et al., 2001), mais là aussi c'est controversé et il n'est pas question de vie, simplement d'eau liquide.

Ouaip. Mark Harrison et Simon Wilde ont tendance a un peu pousser leurs conclusions (ou atteindre des conclusions un peu trop hatives). Il y avait deja (Simon Wilde) le cas des inclusions de diamants dans les zircons, qui des la publication, pour n'importe qui un peu dans le domaine, est un gros indicateur que ca pourrait etre une contamination du pollisage. Curieusement, il a fallu attendre 6 ans que quelqu'un s'y colle pour demontrer la chose).

Meme chose pour l'eau liquide (Simon Wilde (2001) Mark Harisson (2001)), c'est base, pour le premier sur des anomalies dans les terres rares (ou je ne vois pas pourquoi cela exclut l'hydrothermalisme) et un modele des isotopes de l'oxygene et dans le second cas: 2 analyses des isotopes de l'oxygene de la partie externe d'un zircon date a 4,1 Ga. Les autres zircons de l'etude (de 3,9 a 4,3 Ga) sont moins impressionants dans leurs variations isotopiques. Faut donc s'accrocher pour etre convaincu, d'autant plus que d'autres papiers (Tony Kemp, Oliver Nebel, quelques autres) utilisants d'autres systemes isotopiques (ou parfois l'oxygene lui-meme) n'arrive pas a aboutir a ces conclusions (la presence d'eau liquide, et la presence d'une croute de type continental).

Alors les isotopes du carbone temoignant de la presence de processus biogeniques (Harrison), c'est interessant, mais je ne vais pas sauter sur les conclusions et prendre cela pour un fait devenu indiscutable.

Ce qui est indiscutable cependant, c'est que notre vision de l'Hadeen (meme l'Hadeen assez ancien, 4,3-4,4 Ga) a beaucoup change dans les vingt dernieres annees. La ou on voyait une boule de magma a moitie refroidi plein de volcanisme et completement invivable, cela ressemble maintenant plus a une Terre passee a l'etuve avec des nombreuses sources hydrothermales et des morceaux de croutes pre-continentales en formation. Il n'est pas impossible que la vie puisse apparaitre la dedans, mais le prouver de maniere convainquante demandera sans doute plus que quelques anomalies isotopiques dans de vieux grains de sable

T-K

[Deedee81]

Salut,

Moi, perso, il n’y a qu’une seule étape qui m’intéresse dans cette liste, celle qu’il appelle « voir la vie apparaître ». En gros, on sait que l’environnement de la Terre primitive y était favorable puisqu’on est là. Mais le seul truc qui m’intéresse moi, c’est comment (c’est-à-dire par quels mécanismes physico-chimiques) la vie terrestre a pu apparaître.

C'est logique.

En réalité malgré beaucoup de blabla autour du sujet on serait bien infoutu de dire quelles sont LES bonnes conditions initiales. Celles sur Terre étaient-elles les plus favorables ou pas ? On n'en sait absolument rien (sauf cas extrêmes bien sûr, on peut raisonnablement exclure les cas avec des températures tournant autour de 400 degrés par exemple ). Et pour essayer de répondre à cette question le mieux déjà au départ et de comprendre comment la vie a pu apparaître sur Terre. Une fois bien connu on peut alors réfléchir sur "et si ça avait été différent". Mais on est très loin de savoir le faire actuellement. Déjà rien que le sujet du comment reste un problème extrêmement complexe où beaucoup reste à comprendre (et se plonger dedans nécessite du travail car le peu qu'on en sait est déjà énorme et nécessite de beaucoup se documenter avant même de réfléchir au reste, d'autant que pour être juste il faut aussi connaitre la vie actuelle, jusqu'au niveau cellulaire et biochimique, l'évolution, etc....).

A moins d'être particulièrement passionné sur ce "comment" (comme toi ) je comprend que ça puisse être frustrant de ne pas pouvoir répondre à ces questions de situations favorables ou pas (et donc aux probabilités d'avoir de la vie ailleurs) en dehors de quelques hypothèses très générales et qualitatives.

Mais on ne peut pas aller plus vite que le tram. On est dans la situation des astronomes de l'antiquité : avant de dire des choses pas trop sottes sur la formation du système solaire ils ont déjà dû commencer par décrire le mouvement des corps célestes. Idem ici : avant de savoir si la vie peut apparaître quelque part il faudrait déjà savoir comment elle est apparue.

[dr.Garou]

En réalité malgré beaucoup de blabla autour du sujet on serait bien infoutu de dire quelles sont LES bonnes conditions initiales. Celles sur Terre étaient-elles les plus favorables ou pas ?

"Les plus favorables", probablement pas, favorables par contre, oui certainement sans quoi nous ne serions pas là à en discuter.

sauf cas extrêmes bien sûr, on peut raisonnablement exclure les cas avec des températures tournant autour de 400 degrés par exemple.

400°K (126,85°C) est une température tout à fait acceptable pour nombre d'extrêmophiles; plus sérieusement, on peut exclure les conditions physicochimiques impliquant l'absence d'eau liquide ( au delà de 374°C, l'eau devient supercritique ce qui lui donne des propriétés oxydantes)

pour essayer de répondre à cette question le mieux déjà au départ et de comprendre comment la vie a pu apparaître sur Terre. Une fois bien connu on peut alors réfléchir sur "et si ça avait été différent". Mais on est très loin de savoir le faire actuellement. Déjà rien que le sujet du comment reste un problème extrêmement complexe où beaucoup reste à comprendre (et se plonger dedans nécessite du travail car le peu qu'on en sait est déjà énorme et nécessite de beaucoup se documenter avant même de réfléchir au reste, d'autant que pour être juste il faut aussi connaitre la vie actuelle, jusqu'au niveau cellulaire et biochimique, l'évolution, etc....).

Pour cela il faut poser quelques bases:
- Définir la vie, dans sa version la plus simple possible
- S'enquérir des paramètres physicochimiques du système solaire et de la Terre durant son histoire afin d'établir la gamme des "conditions expérimentales" envisageables
- Chercher (et trouver) quand dans cette chronologie apparaît la vie

Aujourd'hui on en est encore à essayer de contraindre ces différents paramètres afin d'éclairer notre lanterne.

[Deedee81]

Je parlais de degré Celsius évidemment, sinon je n'aurais pas dir ça

(d'ailleurs j'ai dis degré non, je chipote mais on écrit 400 K et on ne dit pas degrés )

Pour cela il faut poser quelques bases:
- Définir la vie, dans sa version la plus simple possible
- S'enquérir des paramètres physicochimiques du système solaire et de la Terre durant son histoire afin d'établir la gamme des "conditions expérimentales" envisageables
- Chercher (et trouver) quand dans cette chronologie apparaît la vie

Si c'était aussi "simple" (quoi que) ce serait trop beau. Rien que d'un point de vue chimique on ne doit pas en connaitre plus de 1% (au pif).

[Floda200489]

Bonjour,

J’ai commencé par regarder la série de 4 vidéos d’Astronogeek et il n’y a vraiment que dans la 2^e et la 4^e vidéo que l’apparition de la vie est abordée, sachant que dans la 4^e vidéo, il n’y a qu’une série de critères supposées favorables pour que la vie puisse apparaître sur la Terre primitive (à partir de 8′26″ dans la vidéo) :



Tout ça c’est de l’exobiologie/astrobiologie, qui ne m’intéresse pas du tout aujourd’hui. Moi, perso, il n’y a qu’une seule étape qui m’intéresse dans cette liste, celle qu’il appelle « voir la vie apparaître ». En gros, on sait que l’environnement de la Terre primitive y était favorable puisqu’on est là. Mais le seul truc qui m’intéresse moi, c’est comment (c’est-à-dire par quels mécanismes physico-chimiques) la vie terrestre a pu apparaître.

Après, sur la question des probabilités je te suggère de regarder les conférences (en français) d’Alessandro Morbidelli, un chercheur italien qui travaille en France et qui est relativement célèbre pour avoir permis, avec ses collègues, plusieurs grandes avancées dans nos connaissances sur la formation du système solaire. Par exemple, celle-ci aborde la question des probabilités :

- Le Système solaire et les systèmes extrasolaires : différences et similitudes (11 octobre 2019)

Sinon, la liste ci-dessus m'a fait penser à l'hypothèse de la "Terre rare" du nom d'un livre éponyme de Peter Ward et Donald Brownlee.

Ce qui m’amène à la 2^e vidéo, qui traite un peu de l’apparition de la vie terrestre. Or, en la regardant, je me suis assez vite dit qu’il y avait quand même pas mal d’informations à nuancer, voire carrément à corriger.

Mais j’y reviendrai quand j’aurai un peu plus de temps.

Cordialement.

Oui je me doutais bien que c'était trop superficiel pour toi ^^' C'est beaucoup survolé et effectivement sur ce qui t'intéresse il n'y a rien de précis. Du reste, dans les vidéos qui suivent c'est la même chose, donc si jamais ça peut te faire gagner du temps je te le dis A part peut-être mon tout dernier lien, la vidéo de Passe-Science qui est bien plus détaillée !

En tout cas nous en sommes au même point puisque comme toi, maintenant que je connais assez bien le cadre général des probabilités, j'aimerai réellement savoir comment cette vie est apparue. Et tout cela au final pour me rendre compte à quel point les commentaires que j'entends partout sur l'improbabilité de cette apparition sont justifiés. Astronogeek dans ces vidéos nous démontre bien à quel point il est difficile de voir une civilisation intelligente apparaître. Mais je me rends vraiment compte que dans le monde de la vulgarisation, personne ne justifie jamais la phrase qu'ils emploient quand ils disent que l'apparition de la vie sur Terre tient du miracle... Donc je vais consulter tes liens et ceux des autres pour essayer d'avoir de nouvelles clés qui me permettront de creuser certains sujets plus pointus !

[Geb]

Bonsoir,

Du reste, dans les vidéos qui suivent c'est la même chose, donc si jamais ça peut te faire gagner du temps je te le dis A part peut-être mon tout dernier lien, la vidéo de Passe-Science qui est bien plus détaillée !

Je viens de regarder la vidéo de Passe-Science et il n'est clairement pas biologiste, puisqu'il parle d'adénosine à un moment où il devrait parler d'adénine, mais c'est un détail. Ce qui est chouette c'est qu'il cite clairement ses sources (qui sont peu nombreuses), à savoir une revue relativement courte de la littérature publiée par deux chercheurs japonais en 2018 (Kitadai & Maruyama, 2018) et disponible gratuitement à la lecture, ainsi qu'une série de 3 vidéos en anglais de Jack Szostak :

- 1re partie : L'origine de la vie cellulaire sur la Terre
- 2e partie : Les membranes des proto-cellules
- 3e partie : Le copiage non-enzymatique de matrices d'acides nucléiques

Tout d'abord, à propos de Szostak, il s'agit d'un chercheur extrêmement médiatisé également, mais il travaille sur une hypothèse très particulière : des vésicules d'acides gras contenant des acides nucléiques peuvent-elles se reproduire ? C'est assez audacieux de mon point de vue, et c'est aussi la preuve qu'une fois qu'on a gagné un Prix Nobel on peut étudier ce qu'on veut.

Il y a peu, j'avais justement regardé une vidéo en anglais datée du 17 mars 2016 qui traite des "origines du monde à ARN". Il s'agit d'une discussion entre 4 chercheurs américains, qui se sont mis à évoquer le travail de Szostak :

- Walter Gilbert (l'inventeur de l'expression "monde à ARN"),
- Ford Doolittle (qui a fait son post-doc avec Sol Spiegelman, l'un des premiers à faire des expériences prébiotiques avec des brins d'acides nucléiques),
- Raymond Gesteland (le co-éditeur, avec John F. Atkins, du premier bouquin, publié en 1993, qui a tenté de faire le point sur les différentes hypothèses sur le monde à ARN, toujours régulièrement actualisé aujourd'hui),
- George Fox (le co-découvreur des archées et qui travaille encore aujourd'hui sur l'origine et l'évolution des ribosomes).

Comme tu peux l'entendre à 1h28′28″ dans la vidéo, au tout début de la séance de questions-réponses, apparemment, si tu demandes à ces quatre chercheurs américains (ou états-uniens pour les puristes) sur qui ils parieraient pour résoudre l'énigme de l'apparition de la vie sur la Terre, ils répondent "Jack Szostak".

Cela dit, Jack Szostak "prend le train en marche", dans le sens qu'il ne s'intéresse pas vraiment à la chimie prébiotique ou à l'apparition d'un proto-métabolisme, mais plutôt aux propriétés de vésicules très simples en présence d'ARN et si ces acides nucléiques seraient éventuellement capables de se répliquer et si oui, par quels mécanismes physico-chimiques. En terme technique, Szostak cherche à identifier une "réplicase".

Pour les étapes précédentes, il faut comprendre qu'il y a principalement deux écoles de pensée...

La première, qui est largement partie des résultats de Stanley Miller publiés en 1953, qui dit que la chimie prébiotique devait faire appel à des composés cyanurés et des sources d'énergie extrêmement diverses qui ne sont pas utilisées par les formes de vie actuelles (les éclairs, le rayonnement ultraviolet, la radioactivité naturelle, etc.).

L'autre école de pensée, apparue principalement à la fin des années 1980, avec quelqu'un comme Günter Wächtershäuser et beaucoup d'autres, qui par du principe que la chimie prébiotique devait beaucoup ressembler à la chimie du vivant actuel, en particulier les métabolismes de base actuels, chez les autotrophes, de fixation du carbone et de production d'énergie (le fameux mécanisme chiosmotique). J'en avais touché un mot dans une autre discussion sur le forum :

Par exemple, la "team Russell", en tant qu'hypothèse particulière de la classe des "métabolisme d'abord", pense que le proto-métabolisme devait ressembler à certains des métabolismes de base actuels de fixation du carbone et de production d'énergie. Ils pouvaient être plus simples ou légèrement différents, mais les réactions de base devaient être plus ou moins les même : on a un proto-mécanisme chimiosmotique et quelque chose qui devait ressembler dès le début au cycle de Krebs inversé, ou à la voie métabolique dite de Wood-Ljungdahl (ou quelque chose d'approchant). Par contraste, l'équipe de Sutherland fait le pari d'une chimie totalement différente à l'origine de la vie, souvent basée sur l'usage du rayonnement UV et de molécules cyanurées (Patel et al., 2015).

En terme de mécanismes de concentration, pour Russell, l'essentiel se passe dans un environnement sous-marin au sein de l'évent, principalement par un mécanisme de thermophorèse dans des micro-compartiments, tandis que l'équipe de Sutherland imagine des cycles répétés d'évaporation dans un plan d'eau en surface. En terme de catalyseurs, la plupart sont dans les deux cas des catalyseurs inorganiques, mais chez Russell, ce sont des minéraux dont les structures cristallines ressemblent à s'y méprendre aux centre actifs de certaines métallo-enzymes actuelles, alors que chez Sutherland, on a surtout des argiles (silicates), des sulfates, des oxydes de fer et des ferrocyanures (Sasselov et al., 2020).

Le papier de Kitadai & Maruyama (2018) qui forme la base de la réflexion présentée dans la vidéo de Passe-Science semble faire la part belle à la première école de pensée, qui est la mieux représentée aujourd'hui par John D. Sutherland et collaborateurs.

Mais je me rends vraiment compte que dans le monde de la vulgarisation, personne ne justifie jamais la phrase qu'ils emploient quand ils disent que l'apparition de la vie sur Terre tient du miracle... Donc je vais consulter tes liens et ceux des autres pour essayer d'avoir de nouvelles clés qui me permettront de creuser certains sujets plus pointus !

Moi ce que j'observe, c'est que l'école de pensée basée sur les évents hydrothermaux sous-marins (que je considère plus intéressante à de nombreux points de vue) a vraiment énormément de mal à percer en France, en particulier chez les vulgarisateurs professionnels ou non (y compris, apparemment, dans la sphère des "amateurs" qui postent sur YouTube). On sent très forts l'influence d'exobiologistes français comme André Brack et, dans une moindre mesure, François Raulin, qui font la part belle aux "apports exogènes" de matière organique et qui, une fois que les "explications potentielles" quittent le domaine spatiale, n'offrent aucune autre piste de réflexions sur les origines de la vie, du style : "les acides aminés et les bases nucléiques sont apportés sur Terre par des astéroïdes et des comètes, et voilà, c'est ainsi que la vie apparaît".

Comme l'a très bien écrit l'historien israélien Iris Fry (1995), pour étudier scientifiquement les origines de la vie, il faut faire deux postulats de base, l'un qu'Iris Fry nomme "anti-vitaliste", et l'autre qu'Iris Fry nomme "anti-créationniste". Le premier postulat traduit l'idée que le vivant obéit aux mêmes lois que celles régissant la matière inorganique. Le deuxième signifie que l’émergence de la vie est le fruit de processus dont la probabilité est élevée. C'est un discours que tu retrouves dans pas mal de conférences de Robert Hazen ou d'Eugenie Scott.

Autrement dit, tous les chercheurs qui estiment pouvoir faire des progrès quant à la compréhension de l'origine de la vie terrestre, doivent nécessairement croire (on est bien là dans le domaine de la croyance) qu'il sera possible, un jour, de reproduire le processus de formation de la vie en laboratoire, et que donc, ce processus est relativement facile à reproduire (c'est-à-dire "hautement probable"). Autrement dit, pour tous les chercheurs intéressants de mon point de vue, l'étape de l'apparition de la vie n'était pas un "quasi-miracle". Justement, si des chercheurs proposent une solution qui tient du "miracle", comme Jacques Monod ou Francis Crick l'ont fait par exemple, je passe mon chemin.

Cordialement.

[Tawahi-Kiwi]

la part belle aux "apports exogènes" de matière organique et qui, une fois que les "explications potentielles" quittent le domaine spatiale, n'offrent aucune autre piste de réflexions sur les origines de la vie, du style : "les acides aminés et les bases nucléiques sont apportés sur Terre par des astéroïdes et des comètes, et voilà, c'est ainsi que la vie apparaît".

Je n'ai jamais bien compris cette approche d'ailleurs. Quel processus chimique permettant la formation des acides aminés et nucléotides dans les astéroides et cometes seraient strictement absents sur Terre?

Si cela peut arriver en apesanteur, ±sous vide, ±soumis a l'activité solaire directe, ±sans processus de concentration préalable; certainement, cela peut avoir lieu sur Terre en milieu aqueux, sous une pression non nulle, un peu protegé de l'activité solaire dans des endroits ou les molécules hydrocarbonées se retrouvent concentrées...non?

T-K

[dr.Garou]

Je n'ai jamais bien compris cette approche d'ailleurs. Quel processus chimique permettant la formation des acides aminés et nucléotides dans les astéroides et cometes seraient strictement absents sur Terre?

Si cela peut arriver en apesanteur, ±sous vide, ±soumis a l'activité solaire directe, ±sans processus de concentration préalable; certainement, cela peut avoir lieu sur Terre en milieu aqueux, sous une pression non nulle, un peu protegé de l'activité solaire dans des endroits ou les molécules hydrocarbonées se retrouvent concentrées...non?

T-K

Et bien oui, cette approche est "débile" (au sens où elle n'est pas logique) car elle ne prends pas en compte l'aspect: "arrivée sur Terre" de la comète / astéroïde qui se traduit par un impact tellement calorifère qu'il ne reste absolument rien des composés organiques apportés; on pourra toujours dire: "Oui mais on trouve de la matière organique dans les météorites",... voui voui, mais on parle là de tout "petits cailloux" (jusqu'à quelques tonnes quand même) qui freinent dans l'atmosphère en brulant partiellement avant d'arriver au sol. Pour de plus gros météores, la destruction est totale et la conversion brutale de l'énergie cinétique d'arrivée en chaleur annihile d'un coup tous les composés apportés.

[Geb]

Je n'ai jamais bien compris cette approche d'ailleurs. Quel processus chimique permettant la formation des acides aminés et nucléotides dans les astéroides et cometes seraient strictement absents sur Terre?

Si cela peut arriver en apesanteur, ±sous vide, ±soumis a l'activité solaire directe, ±sans processus de concentration préalable; certainement, cela peut avoir lieu sur Terre en milieu aqueux, sous une pression non nulle, un peu protegé de l'activité solaire dans des endroits ou les molécules hydrocarbonées se retrouvent concentrées...non?

Là encore, j’estime que sur ce point, Eric Smith tient des propos intéressants dans les deux conférences en lien ci-dessus.

Il pense qu’il est utile d’envisager l’apparition de la vie sur la Terre primitive en parallèle avec la propagation des fissures dans des matériaux en cours de rupture. Il propose d’envisager par exemple les phénomènes hors d’équilibre que sont la foudre et l’ouragan comme une rupture éléctrique et thermique, respectivement, de l’atmosphère, des processus de ruptures particuliers qui créent de nouvelles structures. Dans ce cadre l’apparition de la vie terrestre serait une "rupture chimique" de la Terre telle qu’elle a pu être avant l’apparition de la vie, et le stress, avant la rupture, se serait justement "concentré" au niveau des rides médio-océaniques de l’époque, et plus précisément, au niveau des fumeurs.

Poursuivant l’analogie avec la science des matériaux, il attire l’attention sur le fait que dans les météorites comme dans l’expérience de Miller, il y a plus ou moins les mêmes acides aminés produits et que ces acides aminés pourraient être envisagés comme des "zones de moindre résistance" ("paths of least resistance") dans la rupture chimique, quel que soit le processus de synthèse envisagé.

La vie serait donc ce qu’on obtient à partir des 11 molécules du cycle de Krebs inversé, dans un environnement favorable, en supposant qu’un proto-métabolisme lui ressemblant apparaisse au sein d’un évent hydrothermal.

Maintenant, par rapport à la notion de cellule minimale, Eric Smith implique qu’à l’époque de l’apparition du proto-métabolisme, "fabriquer de la biomasse est suffisant pour être vivant" ("building biomass is enough to be alive"). Et j’attire votre attention que dans les 11 molécules du cycle de Krebs dans le sens réducteur que l’on trouve chez les autotrophes, il n’y a encore ni azote, ni phosphore. Cela apparaît plus tard et il conviendrait de discuter des sources potentielles de phosphore et d'azote. Mais c'est un détail.

Cela vient plus tard, mais au final, l’idée c’est qu’on se retrouve bien avec plus ou moins les mêmes 250 ou 300 métabolites que l’on compte dans ce métabolisme de base universel qui est envisagé comme étant le cycle de Krebs dans le sens réducteur, en supposant que le cycle de Krebs soit lui aussi une composante universelle du vivant actuel, au même titre que le mécanisme chimiosmotique, l’ATP et quelques autres biomolécules ("every molecule, in every living thing, in all the world, for all time, has been synthesized from one of these eleven molecules in this cycle […] The Krebs cycle is important because everything in the entire history of life has used it as the starting point to build every biomolecules – no exceptions").

Et bien oui, cette approche est "débile" (au sens où elle n'est pas logique) car elle ne prends pas en compte l'aspect: "arrivée sur Terre" de la comète / astéroïde qui se traduit par un impact tellement calorifère qu'il ne reste absolument rien des composés organiques apportés; on pourra toujours dire: "Oui mais on trouve de la matière organique dans les météorites",... voui voui, mais on parle là de tout "petits cailloux" (jusqu'à quelques tonnes quand même) qui freinent dans l'atmosphère en brulant partiellement avant d'arriver au sol. Pour de plus gros météores, la destruction est totale et la conversion brutale de l'énergie cinétique d'arrivée en chaleur annihile d'un coup tous les composés apportés.

En fait, parmi les grands vulgarisateurs "exobiologistes" français, André Brack insiste sur l'importance des micro-météorites, qu'il a étudié avec Michel Maurrette (voir par exemple, Maurette et al., 2006).

Il n'est pas le seul, puisque Jean-Pierre Bibring rappelle que les fameux "hydrocarbures aromatiques polycycliques" que l'on trouve dans les comètes auraient pu être essentiels pour l'apparition de la vie sur la Terre et que ces composés étant le fruit d'une chimie très particulière que l'on ne trouve que dans l'espace, la vie aurait pu ne jamais apparaître sans la contribution des comètes.

Cordialement.

[Tawahi-Kiwi]

Et bien oui,

sauf que....en terme de masse, la masse de micrometeorites entre 1 ng et 1g est plus ou moins egale aux arrivees d'objets se chiffrant en megatonnes si j'en crois Trigo-Rodriguez, 2019.


C'est sur que meme Allende avec ses 2 tonnes de caillasse, c'est pas avec ca qu'on va tout fertiliser a coup d'acides amines .

T-K

[dr.Garou]

Les micrométéorites sont pour la plupart brulées complétement avant de toucher le sol (à des températures qui excluent la survie de composés organiques complexes), les impacteurs (les météores touchant le sol sans avoir été ralenti suffisamment), à l'exception des plus petits sont eux aussi totalement "brulés" par l'impact; reste au final que les météorites intermédiaires, trop grosses pour être totalement brulés et trop petites pour avoir conservé une énergie cinétique suffisante pour libérer une énergie thermique les stérilisant. La proportion de ces météorites est, comme l'indique le graphique ci dessus (les particules de 1cm3 à quelques m3) est très faible sur le total, de l'ordre de 1 ou 2% à vu de nez.
Il y a par ailleurs fort à parier, compte tenu de la densité de l'atmosphère terrestre aux époques réculées de l'apparition de la vie sur Terre, que la fourchette des météores ayant pu arriver au sol aient été encore plus faible.
Cela dit, l'apport d'éléments indispensables depuis l'espace reste indiscutable, tel celui d'une partie de l'eau présente aujourd'hui dans nos océans (et le manteau de la planète).
Pour ce qui est des HAP, en terme qualitatif je ne dis pas, mais en terme quantitatif, on peut quasiment oublier l'hypothèse d'une vie reposant sur une source de composés organiques extraterrestres.

[Tawahi-Kiwi]

Les micrométéorites sont pour la plupart brulées complétement avant de toucher le sol (à des températures qui excluent la survie de composés organiques complexes),

En effet, c'est pas tres prometteur (Love & Brownlee, 1991). Maintenant, l'article suggere par Geb semble indique un autre son de cloche.

The study of our new collection of un-weathered micrometeorites collected in surface snow from Central Antarctica shows that about 20 wt.% of the incoming micrometeorites survive unmelted upon atmospheric entry.

Note qu'il y a de la marge entre sub-solidus et <100ºC

Il y a par ailleurs fort à parier, compte tenu de la densité de l'atmosphère terrestre aux époques réculées de l'apparition de la vie sur Terre, que la fourchette des météores ayant pu arriver au sol aient été encore plus faible.

En considerant un age raisonnable du debut l'Archeen (~4.0 Ga) pour l'apparition de la vie, la pression au sol n'est generalement pas consideree comme fondamentalement differente. Peut etre 2-3 bar max, mais rien de venusien. Catling & Zahnle, 2020. Cela peut avoir son effet evidemment, mais ca ne me semble pas etre un facteur limitant (alors que celui ci-dessus l'est).

Pour ce qui est des HAP, en terme qualitatif je ne dis pas,

C'est surtout l'aspect qualitatif qui m'interessait ici. Quelle condition empeche tres fortement ces composes de se former sur Terre que l'on aurait besoin d'une source meteoritique pour expliquer leur presence sur Terre.

T-K

[Geb]

Bonjour,

Ce qui m’amène à la 2^e vidéo, qui traite un peu de l’apparition de la vie terrestre. Or, en la regardant, je me suis assez vite dit qu’il y avait quand même pas mal d’informations à nuancer, voire carrément à corriger.

Mais j’y reviendrai quand j’aurai un peu plus de temps.

Voilà, j'ai eu un peu plus de temps ce week-end, mais j'ai réalisé que ça me prendrait trop de temps pour expliquer dans le détail pourquoi il y a des assertions qui me gênent dans cette vidéo. Donc, je vais être assez laconique et je suis sûr que T-K, Deedee ou dr. Garou (et d'autres) pourront compléter.

- De 4'32'' à 4'57, il évoque le concept de "zone habitable galactique" apparu dans la littérature en 2004-2005. Ce concept a été largement nuancé, voire remis en doute, notamment par Nikos Prantzos (2006), un spécialiste de l'évolution chimique de la Voie Lactée.
- De 8'48'' à 8'58'', il évoque la composition de la première atmosphère de la Terre : "dioxyde de carbone, monoxyde de carbone, d'azote, de chlore, de méthane et d'ammoniac". C'est la première fois que j'entends une telle composition pour l'atmosphère primaire. La source pourrait être la section "Hadéen" de l'article Wiki en français sur l'Histoire de la Terre, mais elle ne cite pas le chlore, donc je ne sais pas d'où ça vient (et il n'y a aucune source citée dans l'article Wiki sur la question).
- De 8'59 à il évoque les tentatives d'estimation de la pression atmosphérique à l'Archéen avec les "bulles de gaz que l'on trouve enfermées dans les magmas solidifiés de cette époque". La source originale est probablement l'article Wiki en français sur l'Archéen, avec deux sources (Som et al., 2012, 2016). Sauf que les sources en question concerne la fin de l'Archéen (vers -2,7 Ga) et là on est censé parler, toujours, de l'Hadéen. Par contre, il reprend les mêmes publis pour parler de l'Archéen.
- De 9'25'' à 9'29'', il évoque le fait que l'impact avec Théia aurait asseché la Terre, or dans mes souvenirs, on estime plutôt que "seulement" 15 à 20% de l'hydrosphère aurait été "perdu" avec un impact géant comme celui qui a formé la Lune (attendre confirmation d'autres plus qualifiés sur le forum).
- De 11'19'' à 11'28'', il cite la publication très controversée de Bell et al. (2015), sur laquelle je ne vais pas revenir ici.
- De 11'27'' à 11'47'', il cite une publication de Dodd et al. (2017), elle aussi ultra-controversée sans émettre de réserve sur l'âge de 4,28 milliards d'années, alors que la publication dit bien "au moins 3,77 et possiblement 4,28 milliards d'années".
- Point positif tout de même, j'ai bien aimé le fait qu'il ait utilisé l'expression "lithopanspermie cosmique", expression inventée par le botaniste belge Léo Errera (1858-1905), pour distinguer les théories de Richter-Helmholtz-Kelvin de celle d'Arrhénius.
- De 14'45 à elle évoque le mélange de gomme arabique et d'histones par Oparine en 1922. La source originelle est la section "Structures cellulaires en émulsion" de l'article Wiki en français sur l'origine de la vie :

Après de multiples réflexions et hypothèses, le biochimiste soviétique Alexandre Oparine est parvenu à créer de petites structures sphériques appelées coacervats à partir d'une émulsion contenant des protéines histones et de la gomme arabique, en 1922.

Sur ce point précis, l'article Wikipédia cite comme source le site internet Luxurion, de Thierry Lombry. Dans sa section "La chimie prébiotique", on peut lire :

En 1922, le biochimiste soviétique Alexandre Oparine [1], parvint à créer de petites structures sphériques appelées coacervats à partir d'une émulsion contenant des protéines (histones) et de la gomme arabique.

La source de Thierry Lombry est un ouvrage intitulé "L’origine de la vie sur la Terre" (515 pages), publié en janvier 1965. Il s'agit de la traduction en français de la première édition en anglais (1957, 493 pages) du livre d’Oparine intitulé "The Origin of Life on the Earth", lui-même la traduction du livre original publié par Oparine en russe la même année, en 1957 donc, et intitulé "Возникновение жизни на Земле" (459 pages), qui est commercialisé dans l’Union soviétique comme une "3e édition", probablement après celles de 1936 (159 pages) et 1941 (268 pages).

Effectivement, le 3 mai 1922, le jeune Alexandre Oparine (1894-1980) participe à un colloque de la Société botanique de Russie. Il y aurait évoqué ses idées sur les origines de la vie, qu’il avait déjà essayé de publier en 1918, sa demande ayant été refusé par les autorités de censure tsaristes (toujours en place à l’époque, malgré la révolution de 1917).

Or, lorsqu’on lit l’opuscule d’Oparine finalement publié en novembre 1923, comme Antonio Lazcano le révèle dans plusieurs publications (voir par exemple Lazcano, 2000), on ne trouve aucune trace des coacervats. Ce n’est pas étonnant parce le mot même de "coacervat" n'a été inventé qu’en 1929 et pas par Oparine.

Oparine a bien fait des expériences sur les coacervats, mais elle remonte à ma connaissance, à la fin des années 1950 ou au début des années 1960. Voir par exemple l’édition de juillet-août 1963 de la revue scientifique soviétique Biokhimia (biochimie en russe), dans laquelle il publie avec trois de ses collègues un article (accessible gratuitement à la lecture) intitulé : "Synthèse enzymatique d’acide polyadénylique dans des gouttes de coacervats" (du russe : "Ферментативный синтез полиадениловой кислоты в коацерватных каплях").

Donc il y a manifestement un problème de date et je vais m'arrêter là parce que le reste ne concerne pas vraiment les origines de la vie (sauf le côté un peu naïf des "molécules qui se reproduisent toutes seules".

Mes auteurs préférés sont Harold Morowitz (1927-2016) et Eric Smith (né en 1965). Ils ont publié un livre ensemble, intitulé The Fourth Geosphere que j’ai trouvé très technique mais excellent.

Je viens de remarquer que Steven Bratman avait publié très récement (le 23 octobre 2021) une version du livre de Morowitz & Smith (2016) pour les non spécialistes, avec l'assentiment d'Eric Smith. Son livre à lui est intitulé "Spontaneous Order and the Origin of Life". Je ne l'ai jamais lu, mais j'espère sincèrement qu'il sera un jour traduit en français, pour concurrencer les tenants des "solutions spatiales" qui ont encore un vrai poids en France.

Cordialement.

[Tawahi-Kiwi]

- De 8'48'' à 8'58'', il évoque la composition de la première atmosphère de la Terre : "dioxyde de carbone, monoxyde de carbone, d'azote, de chlore, de méthane et d'ammoniac". C'est la première fois que j'entends une telle composition pour l'atmosphère primaire. La source pourrait être la section "Hadéen" de l'article Wiki en français sur l'Histoire de la Terre, mais elle ne cite pas le chlore, donc je ne sais pas d'où ça vient (et il n'y a aucune source citée dans l'article Wiki sur la question).

Il y a un deficit de chlore (et d'halogenes en general) sur Terre par comparaison aux chondrites. Une explication serait une perte atmospherique durant le bombardement tardif. Cela impliquerait que le chlore aurait pu etre present en plus grande quantite a la surface de la Terre durant l'Hadeen.

Voir l'abstract ici de Sharp & Draper, 2009. L'estimation est 90% de chlore perdu a cette epoque. S'il n'avait pas ete perdu, les oceans auraient pu etre sature en halite ce qui ne plait sans doute pas trop a la vie qu'on connait.

- De 9'25'' à 9'29'', il évoque le fait que l'impact avec Théia aurait asseché la Terre, or dans mes souvenirs, on estime plutôt que "seulement" 15 à 20% de l'hydrosphère aurait été "perdu" avec un impact géant comme celui qui a formé la Lune (attendre confirmation d'autres plus qualifiés sur le forum).

Ouais, j'ai un doute la dessus. Que la partie hydratée superieure de la Terre soit rendue anhydre, c'est possible. Mais il reste toutes les roches qui n'ont pas quitté la Terre et qui sont restées sous des kbars de pression, gardant ainsi la majeure partie de l'eau terrestre.
Le magmatisme archéen ne montre pas un manteau particulierement deshydraté qui se serait rehydraté par apres, d'autant plus qu'il faut de la tectonique des plaques (ou similaire) pour rehydrater le manteau et que pour avoir de la tectonique des plaques (ou similaire), il vaut mieux avoir un manteau hydraté. Bref, y'a un truc qui cloche si on considere une déshydration globale.

- De 11'27'' à 11'47'', il cite une publication de Dodd et al. (2017), elle aussi ultra-controversée sans émettre de réserve sur l'âge de 4,28 milliards d'années, alors que la publication dit bien "au moins 3,77 et possiblement 4,28 milliards d'années".

Oui, l'interpretation de l'age de 4,28 Ga est toujours controversé. Rien ne prouve tant qu'a present que c'est un age crustal - cela pourrait tres bien etre un age mantellique.

T-K

[Geb]

Bonjour,

Merci T-K pour toutes ces précisions.

Il y a un deficit de chlore (et d'halogenes en general) sur Terre par comparaison aux chondrites. Une explication serait une perte atmospherique durant le bombardement tardif. Cela impliquerait que le chlore aurait pu etre present en plus grande quantite a la surface de la Terre durant l'Hadeen.

Voir l'abstract ici de Sharp & Draper, 2009. L'estimation est 90% de chlore perdu a cette epoque. S'il n'avait pas ete perdu, les oceans auraient pu etre sature en halite ce qui ne plait sans doute pas trop a la vie qu'on connait.

Je n'ai pas douté qu'il y a pu y avoir du chlore dans l'atmosphère primaire. Ce que je trouve étrange c'est le méthane est l'ammoniac dans l'atmosphère primitive, qui sont tout de même, à ma connaissance, des composés facilement photolysés à une époque si reculée, avec un Soleil jeune qui tourne plus vite et qui émet beaucoup plus de rayonnement UV et X. C'est pourquoi j'aurais souhaité être en mesure de retrouver la source original qui citerait tous ces composés à la fois.

Petite question subsidiaire, a-t-on une idée de la pression partielle de chlore dans l'atmosphère qu'il aurait fallu pour expliquer ce déficit relatif ? J'ai du mal à trouver cette info dans Google scholar.

Oui je me doutais bien que c'était trop superficiel pour toi ^^'

Les conclusions que je pourrais tirer de ce petit exercice avec cette seule vidéo d’AstronoGeek/Castor Mother, c’est que :

- Leurs principales sources sont des articles Wikipédia en français,
- Ils ne prennent pas la peine de citer toutes leurs sources,
- Ils ne se posent probablement pas la question de la qualité des sources des articles Wikipédia qu’ils lisent.

Ça me fait doucement sourire quand, au début de la vidéo, AstronoGeek dit : "Pour cette vidéo j’ai dû lire pas mal de trucs". Or, au bout d’une vingtaine de minutes de recherche, je peux circonscrire la totalité du contenu de ces 30 minutes de vidéo (à quelques détails près), à probablement 7 ou 8 articles Wikipédia en français. Est-ce "pas mal de trucs" ? Personnellement, je n'irais pas jusque-là. En outre, dans la description de la vidéo, il est écrit que "[c]et épisode a été vérifié par les biologistes et chimistes du café des sciences". J’ai envie de dire que lesdits biologistes et chimistes ne se sont probablement pas beaucoup investis dans cette "vérification"… Il leur a sans doute manqué un Tawahi-Kiwi.

Cela dit, je ne voudrais pas paraître trop négatif. Je veux bien admettre que j’ai la critique facile sur ce sujet et il est de toute façon toujours plus facile de critiquer un travail fourni que de chercher à faire mieux par soi-même, ou à la rigueur, à proposer à l’auteur / aux auteurs des améliorations potentielles. Après tout, ça n’empêche pas sa chaîne d’avoir beaucoup de succès et le contenu (qui, si je me base sur ce seul épisode, ne semble être qu’une version prémachêe du Wiki en français) est probablement de bien meilleure qualité que la moyenne des vidéos en français à visée "informative" sur YouTube.

Mais ça a plutôt tendance à me conforter dans l’idée qu’une vidéo de vulgarisation amateur sur YouTube (même au contenu "scientifique") n’est probablemement pas la meilleure source d’information qu’on puisse imaginer.

Cordialement.

[Floda200489]

Merci pour ces éclaircissements, je préfère de loin ces précisions critiques aux approximations ^^' J'admets que je recherchais la simplicité en me tournant vers ce genre de contenu, pour au moins avoir l'idée globale. Garder un esprit critique c'est sain ^^' merci encore !

[invitec8f3c255]

Je recommande une biblio assez simple sur l'exobiologie : Le soleil la Terre la vie :
et un peu plus poussée mais en français aussi ,3 bouquins aux presses universitaires de Bordeaux (ça a une quinzaine d'années, c'est peut être un peu périmé maintenant) :
- Des atomes aux planètes habitables
- L'environnement de la terre primitive (2e édition)
- Les traces du vivant

Tous les auteurs font partie de la SFE Société française d'exobiologie

[Geb]

Bonsoir,

(ça a une quinzaine d'années, c'est peut être un peu périmé maintenant)[/URL]

Oui, je dirais que c'est clairement dépassé.

Tous les auteurs font partie de la SFE Société française d'exobiologie

Effectivement, plutôt que d'acheter des bouquins obsolètes sur beaucoup de point, je recommanderais plutôt de regarder des conférences de certains auteurs des bouquins en question, en particulier le géologue Hervé Martin (un excellent conférencier de mon point de vue) pour les "Rencontres exobiologiques pour doctorants", qui jusqu'en 2015 étaient proposées en français, mais qui aujourd'hui sont en anglais.

Voir l'abstract ici de Sharp & Draper, 2009. L'estimation est 90% de chlore perdu a cette epoque. S'il n'avait pas ete perdu, les oceans auraient pu etre sature en halite ce qui ne plait sans doute pas trop a la vie qu'on connait.

Cette histoire de saturation en halite des océans si l'atmosphère primaire n'est pas soufflée, ça me fait quand même réfléchir.

Depuis une discussion assez houleuse avec Anathorn/Carcharodon il y a quelque temps, je me documente pas mal sur les résultats des instruments CRISM et OMEGA à bord de Mars Reconnaissance Orbiter et Mars Express, respectivement. Et ceux qui étudient l'évolution des conditions environnementales à la surface de Mars insistent beaucoup sur le fait que la simple distance à l'étoile, pour faire court, ne suffit pas du tout à faire d'une exoplanète une planète "habitable".

En fait, pour qu'une planète soit "habitable", il faudrait davantage s'intéresser à la géologie de ladite planète plutôt qu'à son étoile et l'orbite qu'elle décrit autour de celle-ci. Là encore, on voit que les géophysiciens et géochimistes ont davantage à dire que leurs collègues astrophysiciens ou astrochimistes. Probablement que si on avait davantage de détails sur l'évolution géologique de Vénus, on en viendrait aux mêmes conclusions.

J'aimerais, à ce propos, revenir sur deux critères d'habitabilité souvent cités :

- Une planète de plus de 0,5 masse terrestre dans la zone habitable,
- Un champ magnétique et une activité tectonique de ladite planète, qui dans notre cas vont de pair.

On sait désormais que s’il y a des planètes telluriques dans la zone habitable, c'est parce que dans notre système, les planètes géantes n’ont pas pris la place de la Terre par migration dans les premiers millions d’années de l’histoire du système solaire.

Aussi, Mars a perdu son champ magnétique assez tôt dans son histoire, à une époque où le jeune Soleil était encore très actif dans l'UV extrême et le rayonnement X et c'est probablement la raison pour laquelle son atmosphère aurait été soufflé très vite, changeant irrémédiablement les conditions à sa surface.

Or, en réfléchissant sur le court résumé de Sharp & Draper (2009) mis en lien par T-K plus tôt dans cette discussion, je me dis que la formation de la Lune a probablement eu un rôle plus important à jouer dans l'apparition de la vie sur la Terre qu'il n'y paraît. En effet, il y a des raisons de penser que l’impact qui a formé la Lune a permis à la Terre d’hériter d’un assez gros noyau, et d’un tas d’autres facteurs qui font qu’elle fut une planète propice à l’émergence de la vie assez tôt dans son histoire (je ne parle pas ici de la stabilisation de l’axe de rotation terrestre, qui n’était pas vraiment un critère important simplement pour que la vie puisse émerger).

Problème : depuis le mois de décembre 2010 (Hallis et al., 2010), on n’est plus vraiment sûr d’avoir une bonne hypothèse en ce qui concerne la formation de la Lune (voir aussi Zhang et al., 2012 et Cowen, 2012) et aujourd’hui, il y a 3 ou 4 propositions différentes en compétition, avec des processus aux probabilités très différentes de survenir dans un disque circumstellaire (Ćuk & Stewart, 2012 ; Canup, 2012 ; Rufu et al., 2017).

Jusqu'ici, les chances de former une planète double Terre-Lune avec "l'hypothèse classique" post-Apollo, étaient de 5 à 20%. Si on ajoute à cela l'estimation de Morbidelli dans sa conférence de 2019 que j'avais déjà mentionné ici, alors on en arrive à peut-être un système stellaire sur 2 millions (1 sur 20 fois 1 sur 100 000) qui se retrouvent avec une planète avec la bonne étoile, la bonne taille, la bonne orbite (c'est-à-dire pas de géantes qui viennent nous casser notre coup) et dans un système de planète double. Ce qui ferait en gros "seulement" 50 000 analogues de la Terre où la vie aurait une plus grande probabilité d'apparaître dans la Voie Lactée (en supposant que le modèle de Besançon, avec ~100 milliards d'étoiles, est correcte).

Cela ne change rien sur le fait qu'il faille toujours expliquer, dans les conditions de la Terre primitive (quelles qu'elles puissent être et peut-être importe leur caractère plus ou moins probable), comment la vie est apparue. Cela n'exclue pas non plus que d'autres systèmes stellaires plus probables auraient pu voir apparaître la vie, mais comme moi ce qui m'intéresse, c'est l'apparition de la vie sur la Terre, on en revient au même point.

Cordialement.

[Geb]

Bonjour,

- De 14'45 à elle évoque le mélange de gomme arabique et d'histones par Oparine en 1922. La source originelle est la section "Structures cellulaires en émulsion" de l'article Wiki en français sur l'origine de la vie :

Après de multiples réflexions et hypothèses, le biochimiste soviétique Alexandre Oparine est parvenu à créer de petites structures sphériques appelées coacervats à partir d'une émulsion contenant des protéines histones et de la gomme arabique, en 1922.

Sur ce point précis, l'article Wikipédia cite comme source le site internet Luxurion, de Thierry Lombry. Dans sa section "La chimie prébiotique", on peut lire :

En 1922, le biochimiste soviétique Alexandre Oparine [1], parvint à créer de petites structures sphériques appelées coacervats à partir d'une émulsion contenant des protéines (histones) et de la gomme arabique.

La source de Thierry Lombry est un ouvrage intitulé "L’origine de la vie sur la Terre" (515 pages), publié en janvier 1965. Il s'agit de la traduction en français de la première édition en anglais (1957, 493 pages) du livre d’Oparine intitulé "The Origin of Life on the Earth", lui-même la traduction du livre original publié par Oparine en russe la même année, en 1957 donc, et intitulé "Возникновение жизни на Земле" (459 pages), qui est commercialisé dans l’Union soviétique comme une "3e édition", probablement après celles de 1936 (159 pages) et 1941 (268 pages).

Effectivement, le 3 mai 1922, le jeune Alexandre Oparine (1894-1980) participe à un colloque de la Société botanique de Russie. Il y aurait évoqué ses idées sur les origines de la vie, qu’il avait déjà essayé de publier en 1918, sa demande ayant été refusé par les autorités de censure tsaristes (toujours en place à l’époque, malgré la révolution de 1917).

Or, lorsqu’on lit l’opuscule d’Oparine finalement publié en novembre 1923, comme Antonio Lazcano le révèle dans plusieurs publications (voir par exemple Lazcano, 2000), on ne trouve aucune trace des coacervats. Ce n’est pas étonnant parce le mot même de "coacervat" n'a été inventé qu’en 1929 et pas par Oparine.

Oparine a bien fait des expériences sur les coacervats, mais elle remonte à ma connaissance, à la fin des années 1950 ou au début des années 1960. Voir par exemple l’édition de juillet-août 1963 de la revue scientifique soviétique Biokhimia (biochimie en russe), dans laquelle il publie avec trois de ses collègues un article (accessible gratuitement à la lecture) intitulé : "Synthèse enzymatique d’acide polyadénylique dans des gouttes de coacervats" (du russe : "Ферментативный синтез полиадениловой кислоты в коацерватных каплях").

Donc il y a manifestement un problème de date et je vais m'arrêter là parce que le reste ne concerne pas vraiment les origines de la vie (sauf le côté un peu naïf des "molécules qui se reproduisent toutes seules".

Je crois avoir trouvé la source originelle. J'ai trouvé un vieux mémoire sur la "coacervation de l'amidon" (Baker, 1967). On y trouve la phrase suivante :

Recently, Evreinova, Shurygina, and Oparin have succeeded in carrying out synthesis of starch in coacervate drops of gum arabic and histone (22).

La référence 22 de ce travail de maîtrise est : "Starch synthesis in coacervate drops" (Evreinova et al., 1964).

Elle est disponible ici en version originale : Синтез крахмала в коацерватных каплях.

Comme je le supposais dans le message précédent, la publication date donc de 1964 et pas de 1922 : problème de date résolu.

Cela dit, je soupçonne que cette publication (parue en novembre-décembre 1964) n'apparaît nulle part dans le bouquin de janvier 1965 cité comme source par Thierry Lombry.

Cordialement.