Général

La première vie sur Terre pourrait provenir des flaques d’eau et des étangs, et non des océans.

Nouvelle étude du MassachusettsL’Institut technologique a montré que les anciens étangs (ou grandes flaques d’eau) pourraient constituer un environnement propice à la reproduction des premières formes de vie sur Terre, à savoir les étangs et non les océans, comme on le pensait auparavant. Selon les scientifiques, des réservoirs peu profonds, d’une profondeur d’environ 10 centimètres, pourraient contenir une forte concentration de ce qui, selon les scientifiques, était un ingrédient essentiel de l’émergence de la vie sur Terre: l’azote.

Comment la vie est-elle apparue sur terre?

Dans les étangs peu profonds, l'azote sous forme d'oxydes d'azoteaurait une bonne chance de s'accumuler en quantité suffisante pour réagir avec d'autres composés et créer les premiers organismes vivants. Dans les océans beaucoup plus profonds, il serait plus difficile d'établir une présence significative d'azote catalysant la vie.

«Notre message commun est que sivous pensez que l'origine de la vie exigeait de l'azote fixe, comme beaucoup de gens le pensent, alors il serait extrêmement difficile de créer la vie dans l'océan », explique l'auteur principal Sukrit Ranjan, département postdok de la science de la Terre, de l'atmosphère et de la planétologie au Massachusetts Institute of Technology. "Ce serait beaucoup plus facile pour elle d'apparaître dans l'étang."

Ranjan et ses collègues ont publié les résultats de leurs travaux dans la revue Geochemistry, Geophysics, Geosystems.

À propos, si vous souhaitez savoir comment se sont déroulées les études sur l'apparition de la vie sur Terre, nous vous recommandons notre longrid en six parties:

Première partie: Comment faire une cage?

Deuxième partie: scission dans les rangs des scientifiques

Troisième partie: À la recherche du premier réplicateur

Quatrième partie: énergie des protons

Cinquième partie: comment créer une cellule?

Sixième partie: la grande unification

Rompre le lien

Si la vie primitive a vraiment pris naissance dansLes scientifiques suggèrent que cela pourrait se produire de deux manières à la suite d'une réaction clé impliquant l'azote. La première hypothèse inclut l'océan profond, où l'azote sous forme d'oxydes d'azote pourrait réagir avec le dioxyde de carbone libéré par des sources hydrothermales pour former les premiers blocs de construction moléculaires de la vie.

La deuxième hypothèse sur l'origine de la vie, basée sursur l'azote, comprend l'ARN - acide ribonucléique, ou une molécule qui aide à coder notre information génétique. Dans sa forme primitive, l'ARN était probablement une molécule flottant librement. Certains scientifiques pensent que l'ARN pourrait former chimiquement la première chaîne moléculaire de la vie au contact d'oxydes d'azote. Ce processus de formation d'ARN pourrait se produire soit dans les océans, soit dans de petits lacs et étangs.

Les oxydes nitriques ont probablement été déposés dansplans d’eau, y compris les océans et les étangs, à cause des restes de décomposition de l’azote dans l’atmosphère terrestre. L'azote atmosphérique est constitué de deux molécules d'azote liées par une triple liaison forte que seul un événement extrêmement énergique, la foudre, peut détruire.

"La foudre est comme l'explosion d'une bombe très puissante",dit ranjan. "Il produit suffisamment d'énergie pour rompre cette triple liaison dans notre gaz d'azote atmosphérique et produire des oxydes d'azote, qui peuvent ensuite pénétrer dans l'eau."

Les scientifiques pensent qu’au début de l’atmosphère,il devrait y avoir suffisamment de foudre pour produire une abondance d'oxydes nitriques qui contribuent à la naissance de la vie dans l'océan. Ranjan a déclaré que les scientifiques pensaient que l'approvisionnement en oxydes d'azote était relativement stable après que les composés eurent atteint les océans.

Cependant, dans une nouvelle étude, il identifie deux"gouffres" importants - c’est-à-dire des effets susceptibles de détruire une partie importante des oxydes d’azote, en particulier dans les océans. Avec ses collègues, il a examiné la littérature scientifique et découvert que les oxydes d'azote dans l'eau peuvent être détruits lorsqu'ils interagissent avec la lumière ultraviolette du soleil, ainsi qu'avec le fer dissous libéré par les roches océaniques primitives.

Ranjan dit que comme ultravioletles radiations et le fer dissous pourraient détruire une partie importante des oxydes d'azote de l'océan, renvoyant les composés dans l'atmosphère sous forme d'azote gazeux.

«Nous avons montré que si vous considérez cesDeux nouveaux entonnoirs auxquels personne ne pensait auparavant, la concentration en oxydes d'azote dans l'océan va être divisée par 1 000 par rapport à ce à quoi on s'attendait auparavant », déclare Ranjan.

"Construire la cathédrale"

Si nous parlons de l'océan, de la lumière ultraviolette etle fer dissous rendrait les oxydes d'azote beaucoup moins accessibles pour la synthèse d'organismes vivants. Cependant, dans les plans d'eau peu profonds, la vie serait la meilleure chance de rester à flot. En partie parce que les bassins ont un volume beaucoup plus petit dans lequel le contenu va se dissoudre. En conséquence, les oxydes d'azote s'accumuleraient à des concentrations beaucoup plus élevées dans les étangs. Tous les entonnoirs - rayons ultraviolets et fer dissous - auraient moins d’effet sur la concentration totale du composé.

Ranjan affirme que plus l'étang est petit, plus il est probable que les oxydes d'azote interagissent avec d'autres molécules, notamment l'ARN, pour catalyser les premiers organismes vivants.

"De tels étangs pourraient avoir une profondeur de 10 à 100 centimètres et une surface de plusieurs dizaines de mètres carrés ou plus", explique Ranjan.

Cela peut sembler une flaque d'eau, pas un réservoir, maisvoilà le problème: dans un milieu plus profond, les oxydes d'azote seraient simplement trop dilués, ce qui exclurait toute implication dans la chimie de l'origine de la vie. Selon des estimations d'autres groupes, il y a environ 3,9 milliards d'années, peu de temps avant l'apparition des premiers signes de vie sur Terre, il se peut qu'il y ait eu environ 500 kilomètres carrés de réservoirs peu profonds et d'étangs dans le monde.

«C'est très petit comparé au nombre de lacs que nous avons aujourd'hui», dit Ranjan. "Cependant, c'est assez pour le début de la vie."

Le débat sur la question de savoir si la vie est née dans les étangs ou dans les océans se poursuit, mais Ranjan estime qu'une nouvelle étude fournit des preuves solides en faveur de la première.

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