La glace, habitat des premières formes de vie sur Terre ?

Publié le 12.09.2008

L’origine des biomolécules ayant donné naissance aux premières formes de vie microbienne fait l’objet d’un scénario qui pourrait également être appliqué aux planètes froides du Système Solaire.

P. B. Price, un physicien américain de l’université de Berkeley en Californie, présente un rapport de synthèse soutenant une origine de la vie en milieu glaciaire. Les arguments principaux en faveur de cette origine reposent d’une part sur l’hypothèse d’une Terre primitive recouverte de glace, conséquence de la luminosité réduite du jeune Soleil et d’autre part sur les résultats d’expériences et d’observations de microorganismes en milieu glaciaire.
La glace, sous des températures très basses comme celles qui existent en zone polaire sur Terre, et probablement sur d’autres planètes froides du Système Solaire, présente deux propriétés inhabituelles qui permettraient l’émergence de la vie.

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Chambre de stockage à -36 °C de carottes de glace au National Ice Core Laboratory (NICL) de Denver - USA. Le NICL conserve des échantillons prélevés par les chercheurs américains sur toute la planète. L’auteur de la publication a recherché des traces de vie dans des échantillons provenant de l’Antarctique et du Groenland
Crédit photo : Wikimedia Commons
Source : United States Geological Survey (USGS)

La première consiste en l’existence de veines liquides dans la glace qui pourraient constituer un habitat pour la vie microbienne à basse température. Les impuretés insolubles dans la structure cristalline vont, pour des raisons thermodynamiques, se concentrer dans une phase liquide formant un réseau de veines de la taille de quelques micromètres. Celles-ci contiennent de l’eau liquide, des nutriments et des biomolécules, donc tout l’arsenal indispensable au métabolisme des microorganismes qui s’y retrouveraient piégés.

La seconde concerne la surface de grains minéraux (en particulier des grains d’argile) entraînés par la glace qui, à leur contact, va développer un film extrêmement mince (nanométrique) d’eau non gelée. Ce film constitue un second habitat dans lequel les microorganismes vivent. Ils peuvent s’y attacher et extraire de l’énergie ainsi que des nutriments au travers de réactions chimiques avec les ions dissous dans le film d’eau ou présents à la surface de ces grains.

Sur la Terre primitive, les molécules prébiotiques (biomolécules fondamentales qui sont les briques et les précurseurs des molécules du vivant) ont pu polymériser (former des molécules géantes) vers les acides nucléiques du type ARN (acide ribonucléique) [1] grâce au taux élevé de rencontres possibles entre ces molécules dans les veines liquides ou dans les films d’eau entourant les grains d’argile pris dans la glace.

Il est à noter la coïncidence frappante entre les deux propriétés de la glace, permettant le maintien d’une vie microbienne ainsi que la polymérisation de biomolécules. Pour les scientifiques s’intéressant à l’exobiologie [2] , celles-ci corroborent l’hypothèse qu’il est possible de découvrir des traces de vie sur d’autres corps du Système Solaire contenant de la glace tels que Mars ou Europe (l’un des satellites de Jupiter).

Claude Dahdouh , INIST-CNRS

[1] Voir l’article sur l’ARN dans Wikipedia

[2]L’exobiologie est l’étude des phénomènes liés à l’apparition de la vie sur Terre. Par extension, cette discipline concerne aussi la recherche de formes de vie extraterrestre.
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