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Actu - La vie a-t-elle émergé des lacs riches en phosphore ?



  1. #1
    RSSBot

    Post Actu - La vie a-t-elle émergé des lacs riches en phosphore ?

    La vie telle que nous la connaissons ne peut pas se faire sans phosphore. Celui-ci est un composant essentiel de l’ADN et d’autres molécules biologiques. Pourtant, il est plutôt rare dans les...

    Lire la suite : La vie a-t-elle émergé des lacs riches en phosphore ?

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  3. #2
    dr.Garou

    Re : Actu - La vie a-t-elle émergé des lacs riches en phosphore ?

    Accessoirement, il s'agit d'une évidence : le phosphore est le médiateur énergétique de base pour la vie terrestre; pour ce qui est du cyanure (et des cyanates) on rentre dans domaine des interactions entre atmosphère primitive et océans. Petit point complémentaire qui met l'immense majorité des chercheurs sur de fausses pistes: l'apparition de la vie ne nécessite pas de conditions "biologiquement compatibles " mais de conditions "biochimiquement compatibles " ce qui évite un certain nombres de restrictions totalement farfelues.

  4. #3
    Amanuensis

    Re : Actu - La vie a-t-elle émergé des lacs riches en phosphore ?

    Citation Envoyé par dr.Garou Voir le message
    Accessoirement, il s'agit d'une évidence : le phosphore est le médiateur énergétique de base pour la vie terrestre;
    Évidence ??? C'est polémique, et le potentiel chimio-osmotique pourrait être plus "de base".

    Dans le domaine de l'origine de la vie, il n'y a que des hypothèses faiblement basées, pour le moment. "Évidence" n'y a pas sa place.
    Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.

  5. #4
    invite73192618

    Re : Actu - La vie a-t-elle émergé des lacs riches en phosphore ?

    Pour ceux que cette idée intéresse, un article superbement écrit ici:
    https://www.molevol.hhu.de/fileadmin...umente/188.pdf

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    Deedee81
    Modérateur

    Re : Actu - La vie a-t-elle émergé des lacs riches en phosphore ?

    SAlut,

    Citation Envoyé par Amanuensis Voir le message
    Évidence ??? C'est polémique, et le potentiel chimio-osmotique pourrait être plus "de base".
    J'ai vu aussi des processus particulièrement simple (dans un livre sur le sujet de Christian de Duve) utilisant le fer (qui a l'avantage d'être assez abondant) et l'hydrogène, par de la chimie d'oxydo-réduction.

    Je ne peux qu'approuver que le médiateur du phosphore n'est certainement pas le plus simple puisque l'ADP et l'ATP ne sont pas des molécules très simples (même si ce ne sont pas non plus les pires et le phosphore a certainement dû entrer dans la danse assez tôt vu l'universalité actuelle de son rôle. Mais "assez tôt" est vague et çà peut être longtemps après la mise en place de la chimie pré-biotique. C'est justement là qu'on voit bien la remarque très juste sur "hypothèses faiblement basées").

    Bref, avec l'origine de la vie, faut être TRES prudent (rare sont les auteurs qui le sont d'ailleurs, enfin, constat personnel en lisant des articles sur le sujet).
    Keep it simple stupid

  8. #6
    dr.Garou

    Re : Actu - La vie a-t-elle émergé des lacs riches en phosphore ?

    Évidence ??? C'est polémique, et le potentiel chimio-osmotique pourrait être plus "de base".

    Dans le domaine de l'origine de la vie, il n'y a que des hypothèses faiblement basées, pour le moment. "Évidence" n'y a pas sa place.
    J'ai sans doute fait preuve de trop d'enthousiasme en écrivant "évidence"; néanmoins le "potentiel chimio-osmotique" me parait pas être plus "de base" que l'emploi de l'énergie de liaison d'un phosphoester; le dit potentiel suppose l'existence préalable de membranes disposant à minima d'une perméabilité contrôlée,... bref quelques chose de déjà très évolué.

    A mon sens, le cloisonnement de la vie à ses débuts se serait plus apparenté à une forme de suicide qu'autre chose, étant donné que les substrats étaient à l'extérieur de ces cocons douillets. Cela dit on reste bien évidement dans le domaine des hypothèses.
    Quoiqu'il en soit, les réactions enzymatiques énergétiques employant du pyrophosphate sont souvent considérées comme des reliques remontant aux origines de la vie; ce même pyrophosphate présente en effet une source d'énergie très facilement accessible, bien au delà de l'ATP ou de tout autre molécule phosphorylée (qu'il faudrait bien évidement fabriquer en amont).

    Bref et au final, une source de pyrophosphate et/ou de polyphosphates, reste une excellente possibilité d'approvisionnement en énergie pour un organisme réduit à sa plus simple expression (une ribozyme auto-répliquant par exemple), juste une piste cependant, je le concède volontiers.

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  10. #7
    Amanuensis

    Re : Actu - La vie a-t-elle émergé des lacs riches en phosphore ?

    Citation Envoyé par dr.Garou Voir le message
    le dit potentiel suppose l'existence préalable de membranes disposant à minima d'une perméabilité contrôlée,... bref quelques chose de déjà très évolué.
    L'un des gros problème du domaine de l'origine de la vie est le "problème de l'échafaudage" : on voit le résultat alors que l'échafaudage a disparu. Et quand on n'arrive pas à imaginer l'échafaudage, on en déduit une impossibilité.

    Et on arrive à des "débats" à grand coup de "me paraît", "suppose", "à mon sens", ...

    Cela s'applique aux pyramides ou aux cathédrales, mais encore bien plus à l'origine de la vie !
    Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.

  11. #8
    dr.Garou

    Re : Actu - La vie a-t-elle émergé des lacs riches en phosphore ?

    On suppute, ce qui est le propre d'un forum de discussion. cela dit on peut faire des remarques de ce genre pour à peu près tout, comme par exemple les assertions suivantes:

    - "la matière organique à l'origine de la vie est peut être arrivée avec les comètes/météorite carbonées",... oui enfin cette matière s'est écrasée sur terre parfois à plusieurs dizaines de km/s et vu l'énergie dégagée par ces impacts, je doute qu'il ne soit resté grands chose de cette pauvre matière organique, convertie pour l'occasion en un plasma à plusieurs milliers de dégrés.
    - " la vie serait potentiellement issue des fumeurs blanc/noirs": on suppose que la terre primordiale, au volcanisme exarcerbé, à la croute à peine formée et aux laves à bien plus hautes températures aurait eu le bon goût de présenter le même hydrothermalisme que maintenant,...
    - "on a réussi à "recréer" une chimie prébiotique (basée sur le Fer, les argiles ou autre,...), qui a "produit" des bases de l'ARN/ADN, sans préciser qu'il s'agit que des purines/pyrimidines et que les rendements sont ridicules et noyés au milieu de centaines d'autres produits,...
    - etc,...

    Après on peut toujours parler de rigueur / absence de rigueur scientifique, mais il faudrait déjà pour cela que les scientifiques en charge du "dossier origine" aient aussi un minimum de neutralité quant à leur découvertes (qui sont bien réelles cependant) et aillent jusqu'au bout de leur réflexion avant de "jeter" leur contribution dans la mare médiatique !
    Dernière modification par dr.Garou ; 03/02/2020 à 08h23.

  12. #9
    Amanuensis

    Re : Actu - La vie a-t-elle émergé des lacs riches en phosphore ?

    Citation Envoyé par dr.Garou Voir le message
    Quoiqu'il en soit, les réactions enzymatiques énergétiques employant du pyrophosphate sont souvent considérées comme des reliques remontant aux origines de la vie
    Remontant très loin, et à bien avant UCLA, ça semble extrêmement probable. Mais il y a un gros fossé avec l'origine de la vie.

    Et "relique" est un drôle de terme, puisque ces réactions forment le plus gros des réactions biochimiques actuelles !!! C'est un peu comme dire que les roues des voitures actuelles seraient une "relique" de l'antiquité parce que la roue est apparue à cette époque.


    ; ce même pyrophosphate présente en effet une source d'énergie très facilement accessible,
    Bref et au final, une source de pyrophosphate et/ou de polyphosphates, reste une excellente possibilité d'approvisionnement en énergie
    À condition qu'elle se renouvelle régulièrement sur des millions d'années (des centaines de millions ?). Qu'est-ce qui permet de considérer cela vraisemblable ?

    ==========

    La question de la source d'énergie qui a soutenu le processus menant à la vie n'a rien de triviale. Un des critères à respecter est la disponibilité continue. Si on regarde actuellement, il y en a très peu: le flux solaire (la source principale actuellement), le flux géothermique (y inclus les phénomènes volcaniques), et l'énergie des marées. Comme il faut un vecteur intermédiaire de type énergie chimique, le cas des marées est difficile. Autre contrainte, une atmosphère non oxydative.

    Si on regarde la chaîne énergétique non oxydative dans le vivant actuel, il y a quasiment toujours :

    oxydo-réduction => potentiel chimio-osmotique => liaison pyrophosphate de l'ATP (par l'ATP-synthase trans-membranaire)=> réactions enzymatiques avec phosphatation

    (Là encore, ce n'est pas une "relique", mais bien une "brique" si efficace qu'elle s'est conservée.)

    Le processus de capture de l'énergie est oxydo-réductif, alors que l'anabolisme est "énergisé" plutôt par la liaison pyrophosphate (ATP -> ADP).

    Soit une version bien plus simple de cette chaîne est à l'origine, et s'est enrichie petit à petit ; soit une autre chaîne énergétique a servi d'échafaudage. Et dans le premier cas, on peut faire des hypothèse en retranchant une partie ; certes on peut le faire en faisant entrer directement la liaison pyrophosphate et envisager une construction "à rebours" de la chaîne, en partant de la fin... Mais il y a les autres possibilités (construction par l'avant ou par le milieu).

    [Notons aussi que le processus, plus tardif, des centres réactifs à la lumière est une création d'une paire oxydant/réducteur avec séparation (pour éviter la recombinaison immédiate) par la membrane, avec excrétion finale de l'oxydant. L'écrasante majorité des processus de capture de l'énergie du vivant actuel procède par oxydo-réduction.]
    Dernière modification par Amanuensis ; 03/02/2020 à 08h32.
    Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.

  13. #10
    Deedee81
    Modérateur

    Re : Actu - La vie a-t-elle émergé des lacs riches en phosphore ?

    Salut,

    Citation Envoyé par dr.Garou Voir le message
    On suppute, ce qui est le propre d'un forum de discussion.
    Pas vraiment sur Futura. On pose des questions ou donne des infos précises (sourcées le cas échéant) mais on évite les affirmations basées sur des opinions et non ou mal sourcées et on évite.... les supputations. Un peu de tolérance est de mise mais point trop n'en faut.

    Citation Envoyé par dr.Garou Voir le message
    mais il faudrait déjà pour cela que les scientifiques en charge du "dossier origine" aient aussi un minimum de neutralité quant à leur découvertes (qui sont bien réelles cependant) et aillent jusqu'au bout de leur réflexion avant de "jeter" leur contribution dans la mare médiatique !
    Mais ça c'est vrai Mais n'oublie pas leur enthousiasme et le fait que les articles médiatiques sont souvent fort différents (point de vue rigueur et prudence) des articles publiés par les auteurs. Ceci dit, parfois.....
    Amanuensis à raison de parler d'absence d’échafaudage et je suis conscient que c'est donc plus difficile d'en parler.
    C'est pour ça que je reste en noir pour le moment, mais essayons de rester dans les clous. Merci,

    EDIT ah oui, aussi, ceci n'est pas une discussion générale sur l'origine de la vie (y a déjà eut des dizaines de discussions là-dessus, certaines encore actives) mais de commentaires sur l'actualité. Evitons de trop dériver.
    Dernière modification par Deedee81 ; 03/02/2020 à 08h36.
    Keep it simple stupid

  14. #11
    Amanuensis

    Re : Actu - La vie a-t-elle émergé des lacs riches en phosphore ?

    EDIT: un peu doublon, je n'avais pas lu le message précédent avant d'envoyer...

    Citation Envoyé par dr.Garou Voir le message
    On suppute, ce qui est le propre d'un forum de discussion.
    La question est alors si le forum FS est un "forum de discussion" (de tchat ?)

    Le constat est que les discussions qui merdent sont essentiellement celles où on "suppute"...

    Il y a une grosse différence entre les interventions "je pense que...", "mon modèle préféré est...", etc., et comparer diverses hypothèses sans présenter son opinion comme celle à suivre.

    Qu'on discute de supputations faites par les scientifiques, oui. Qu'on suppute à la première personne, avec force "je", "moi", "mon" ; non.
    Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.

  15. #12
    Amanuensis

    Re : Actu - La vie a-t-elle émergé des lacs riches en phosphore ?

    La dérive est dû au titre de la brève, titre une fois de plus extrapolant loin du sujet du corps, et vers le "sensationnel".

    Si on lit bien le corps de la brève, il n'est pas vraiment question de l'origine de la vie, mais juste de l'incorporation des réactions basées sur le phosphore. On peut aussi bien faire l'hypothèse que c'est concomitant à l'origine de la vie, ou que cela s'est fait plus tard.

    Bref, la dérive commençant par le titre, difficile de déplorer que le fil de discussion ne tombe pas dans l'attracteur ainsi créé.
    Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.

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  17. #13
    Deedee81
    Modérateur

    Re : Actu - La vie a-t-elle émergé des lacs riches en phosphore ?

    Citation Envoyé par Amanuensis Voir le message
    Bref, la dérive commençant par le titre, difficile de déplorer que le fil de discussion ne tombe pas dans l'attracteur ainsi créé.
    C'est hélas très juste.
    Keep it simple stupid

  18. #14
    dr.Garou

    Re : Actu - La vie a-t-elle émergé des lacs riches en phosphore ?

    Bien, revenons au sujet:

    Quand je parle de pyrophosphate, je parle de P2O74- et non de la liaison phosphoester en général.

    D'autre part, la production énergétique de la plupart des fermentations bactériennes provient de la formation d'énol-phosphate (ne faisant en aucun cas intervenir une quelconque membrane) et s'accompagne de la formation de composés réduit qui doivent ensuite être réoxydés. Je ne vais pas vous sourcer la fermentation lactique ou alcoolique ce serait un peu excessif.
    La synthèse des pyrophosphates suppose simplement de chauffer des hydrogénophosphates, qui se condensent en pyrophosphates (formation d'anhydrides et libération d'eau) à partir de 200°C. Supposer que de telles conditions aient existé aux origines de la Terre, voire de façon pérenne, n'est pas incongrue, compte tenu des conditions qui devaient régner à l'époque. Reste à envisager la façon par laquelle les phosphates auraient pu se retrouver en concentration suffisante à un endroit donné pour permettre ces condensations; l'article présenté propose une explication à cette interrogation.

    Les polyphosphates étant encore actuellement une source d'énergie (ou une réserve d'énergie) très appréciée du monde bactérien, les liaisons phosphates sont omniprésentes dans le vivant, en particulier au niveau du matériel génétique; de ce fait affirmer péremptoirement qu'on ne sait si c'est la dessus que s'est appuyée l'apparition de la vie est une assertion un peu trop facile. Que le doute soit permis, pas de problème, mais doute ne vaut en aucun cas négation.

    Pour ce qui est de l'aspect "moi je", je n'ai pas honte de mes opinions, et s'il faut les étayer pour qu'elles conviennent à tous, je le ferais volontiers; et si elles ne tiennent pas la route, je l'admettrais sans sourciller, l'erreur faisant aussi partie du processus de réflexion, tout comme de celui de la recherche.

  19. #15
    Amanuensis

    Re : Actu - La vie a-t-elle émergé des lacs riches en phosphore ?

    Citation Envoyé par dr.Garou Voir le message
    D'autre part, la production énergétique de la plupart des fermentations bactériennes provient de la formation d'énol-phosphate
    La plupart ? Avec le glucose comme substrat, c'est ça ?

    Les polyphosphates étant encore actuellement une source d'énergie (ou une réserve d'énergie) très appréciée du monde bactérien
    Cela m'intéresse ! Des références détaillées, SVP ! Merci d'avance.

    , les liaisons phosphates sont omniprésentes dans le vivant, en particulier au niveau du matériel génétique; de ce fait affirmer péremptoirement qu'on ne sait si c'est la dessus que s'est appuyée l'apparition de la vie est une assertion un peu trop facile.
    Pourquoi facile? L'idée que le matériel type "acide nucléique" soit nécessaire à la vie me semble tout aussi "facile". L'argument que toute la vie actuelle l'utilise n'est pas final, loin de là: penser que ce serait final revient au problème de l'échafaudage. Il n'y a rien de péremptoire à laisser les portes ouvertes !

    Pour ce qui est de l'aspect "moi je", je n'ai pas honte de mes opinions, et s'il faut les étayer pour qu'elles conviennent à tous, je le ferais volontiers; et si elles ne tiennent pas la route, je l'admettrais sans sourciller, l'erreur faisant aussi partie du processus de réflexion, tout comme de celui de la recherche.
    Quand le sujet n'est pas "démontrable", il n'y a pas d'opinion bonne ou mauvaise (ni n'est source d'erreur). C'est défendre son opinion, ce qui est l'attitude usuelle alors, qui fait merder les discussions. Elle oblige les autres à faire pareil, et ça passe en combat rhétorique, et non pas à une participation constructive, visant à une synthèse sur le sujet. L'erreur est de confondre science et débat rhétorique (à réserver aux procès juridiques, aux politiques et aux croyances).
    Dernière modification par Amanuensis ; 03/02/2020 à 14h11.
    Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.

  20. #16
    Amanuensis

    Re : Actu - La vie a-t-elle émergé des lacs riches en phosphore ?

    Au passage, la référence au matériel génétique n'est pas la meilleure. La présence des nucléotides dans les chaînes énergétiques impliquant de l'oxydo-réduction (e.g. coenzyme A, FAD, FMN, NAD, ...) est un point peut-être plus significatif. (Du moins si on accepte de prendre en compte aussi bien l'approche "génétique d'abord" et l'approche "métabolisme et membranes d'abord".)

    ---

    Autre point: si l'utilisation du glucose (et quelques autres oses) est d'importance universelle dans le vivant actuel, elle vient de son renouvellement continuel par le vivant photosynthétique. Je ne connais pas de processus non biologique fournissant ces molécules. Peut-être y en avait-il à l'époque de l'apparition de la vie, quelles hypothèses plus précises peut-on proposer ?

    Autrement dit, quel argument a-t-on pour penser que c'était un substrat courant avant que la synthèse des oses soit en place dans le vivant? Et grâce à quelle énergie cette synthèse pouvait-elle être faite? (Évidemment pas celle venant du glucose !).
    Dernière modification par Amanuensis ; 03/02/2020 à 14h26.
    Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.

  21. #17
    Geb

    Re : Actu - La vie a-t-elle émergé des lacs riches en phosphore ?

    Bonsoir,

    J’ai trouvé une publication (Egel, 2009) qui mentionne juste que : "des polyphosphates inorganiques sont stockés en tant que réserve d’énergie par la plupart des organismes".

    […] In modern cells the pyrophosphate bonds of ATP feed energy into most endergonic processes. Inorganic polyphosphates are still put on stock as an energy reserve by most organisms [66], and it is generally assumed that polyphosphates may have served a similar prebiotic role […]
    Et une autre publication (Russell, 2018) qui mentionne trois processus différents (le gradient de protons, l’hydrolyse des polyphosphates et la bifurcation d’électrons), qui a mon humble avis sont tous étudiés par des chercheurs qui s’intéressent aux origines de la vie sur la Terre.

    […] the endergonic reduction of carbon dioxide through formate to a formyl group is achieved in biology by coupling it to any one of three types of exergonic driving reactions: (1) the relaxation of a proton gradient, (2) the hydrolysis of polyphosphates, or (3) relaxing a redox gradient via electron bifurcation [24,27,31,78,92,94,98]. […]
    [24] An origin-of-life reactor to simulate alkaline hydrothermal vents (Herschy et al., 2014)
    [27] Alternative pathways of carbon dioxide fixation: Insights into the early evolution of life? (Fuchs, 2011)
    [31] The origin of life in alkaline hydrothermal vents (Sojo et al., 2016)
    [78] Redox bifurcations: Mechanisms and importance to life now, and at its origin (Nitschke & Russell, 2012)
    [92] On the origin of biochemistry at an alkaline hydrothermal vent (Martin & Russell, 2007)
    [94] Acetyl phosphate as a primordial energy currency at the origin of life (Whicher et al., 2018)
    [98] Formate assimilation: The metabolic architecture of natural and synthetic pathways (Bar-Even, 2016)

    Ça ne répond pas vraiment à la question des sources des affirmations dans cette discussion sur les polyphosphates, mais c’est probablement un début de piste. Je laisse le soin à d’autres de persévérer dans cette voie s’ils le souhaitent.

    Sur un sujet un peu lié à ce débat sur l’importance (ou non) du phosphore, j’avais trouvé relativement intéressante une courte publication (que certains d’entre vous auront sans doute déjà analysé dans le détail) :

    - Remnants of an Ancient Metabolism without Phosphate (Goldford et al., 2017)

    Cordialement.

  22. #18
    Amanuensis

    Re : Actu - La vie a-t-elle émergé des lacs riches en phosphore ?

    J'avais lu quelque part que le PPi était instable dans une cellule (d'où l'irreversibilité des réactions utilisant ATP -> AMP + PPi, comme l'accrochage d'un CoA à un acide gras libre).

    Le stockage de PPi doit alors être assez particulier. Des éléments ?
    Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.

  23. Publicité
  24. #19
    dr.Garou

    Re : Actu - La vie a-t-elle émergé des lacs riches en phosphore ?

    Désolé pour ma lenteur de réponse, voici un lien concernant le stockage des polyphosphates par des organismes vivants et ses liens avec un éventuel métabolisme ancestral: https://microbialcellfactories.biome...475-2859-10-63

    Le stockage d'énergie sous forme de polyphosphates n'est accessoirement pas réservé uniquement aux procaryotes mais est pratiquement ubiquitaire dans le vivant.

  25. #20
    Amanuensis

    Re : Actu - La vie a-t-elle émergé des lacs riches en phosphore ?

    Intéressant. Merci.
    Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.

  26. #21
    Amanuensis

    Re : Actu - La vie a-t-elle émergé des lacs riches en phosphore ?

    Pour la stabilité, la notion de granule est peut être la clé. Le PPi (et la liaison P-O-P) est instable en solution aqueuse (1) mais la réaction est lente (2). Les polyphosphates seraient stabilisés à long terme sous forme solide 'anhydre', la catalyse par des enzymes allant plus vite que l'hydrolyse naturelle.

    C'est d'ailleurs en ligne avec l'idée que la liaison P-O-P n'est pas source d'énergie par elle-même, mais par l'effet de l'entourage de molécules d'eau.


    (1) Confirmé dans " It is unstable in aqueous solution ", dans https://en.wikipedia.org/wiki/Pyrophosphate

    (2) "hydrolysis reactions of simple polyphosphates (...) normally proceed extremely slowly in all but highly acidic media", ib.
    Dernière modification par Amanuensis ; 07/02/2020 à 07h05.
    Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.

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