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Aux origines de la vie

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Les organismes primitifs ont surgi d'une matière minérale, probablement dans des eaux volcaniques chaudes, sulfureuses et chargées de métaux. Cette mixture peu ragoûtante était “ assaisonnée ” de petites molécules organiques : acides aminés, sucres, azote et autres éléments classiques des composants biologiques.

L'une des découvertes les plus stupéfiantes des dernières décennies, grâce à l'exploration de l'espace et à l'étude des corps célestes proches, en particulier des météorites tombés sur la Terre, est le fait que beaucoup d'éléments chimiques constitutifs de la vie se forment spontanément dans tout l'univers.

La chimie organique, baptisée ainsi parce qu'on la croyait l'apanage des organismes vivants, repose en réalité sur l'élément le plus banal et le plus répandu : le carbone. On ne sait pas exactement comment cette “chimie cosmique” a donné naissance aux premières cellules vivantes, mais le processus se résume en deux mots-clés. Le premier est chimie.

Les êtres vivants fabriquent en continu leurs propres constituants à partir de petits éléments organiques et inorganiques, à l'aide de catalyseurs appelés enzymes et d'énergie tirée de la lumière, des minéraux ou de nourriture créée par d'autres organismes. Aux origines de la vie, les choses se sont passées un peu de cette façon, mais avec des enchaînements, des catalyseurs et des sources d'énergie que nous ne connaissons pas encore.

La communauté scientifique a déjà consacré des efforts considérables à la résolution de ce problème. Nous avons beaucoup appris, sans toutefois trouver de solution. Ce que l'on sait, c'est que les processus en question, étant chimiques, ont dû être déterministes et reproductibles, c'est-à-dire tenus de se produire, les conditions nécessaires étant posées. Si la chimie admettait le moindre élément de hasard, il n'y aurait ni laboratoires ni usines chimiques.

Le deuxième mot-clé est réplication : la capacité de certaines molécules porteuses d'informations de déclencher la fabrication de copies (complémentaires) d'elles-mêmes par les mécanismes responsables de leur propre synthèse. Cette fonction, aujourd'hui essentiellement celle de l'ADN, était probablement remplie à l'origine par l'ARN, un proche parent de l'ADN.

Au départ, la réplication ne concernait que les molécules d'ARN. Puis elles ont commencé à synthétiser des protéines, suivant des schémas fournis par l'ARN, et la réplication s'est élargie par ce biais aux protéines. Ensuite, par l'intermédiaire des protéines, des objets de plus en plus complexes ont commencé à se répliquer, pour parvenir enfin aux cellules et aux organismes multicellulaires.

La réplication a permis la reproduction continuelle des mêmes entités, génération après génération. C'est le fondement de la continuité génétique. Par ailleurs, en raison des inévitables défaillances du processus, la réplication a entraîné des mutations, et donc une compétition entre diverses variantes pour des ressources limitées.

Conséquence obligatoire, pressentie pour la première fois par Charles Darwin, l'émergence des formes les plus aptes à survivre, et surtout à se reproduire dans les conditions existantes. Ce processus s'est ajouté à la chimie dès l'apparition de la réplication, d'abord pour les molécules, puis pour des assemblages de plus en plus complexes, jusqu'à nos jours.

Copyright : Project Syndicate, 2006.
www.project-syndicate.org
Traduit de l'anglais par Magali Decèvre
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