Les scientifiques annoncent une percée dans la détermination de l’origine de la vie sur Terre – et peut-être sur Mars

Les scientifiques de la Foundation for Applied Molecular Evolution ont annoncé aujourd’hui que l’ARN, un analogue de l’ADN qui était probablement le premier matériel génétique de la vie, se forme spontanément sur le verre de lave basaltique. Ce verre était abondant sur Terre il y a 4,35 milliards d’années. Des basaltes similaires à ces temps anciens vivent sur Mars aujourd’hui.

Les sociétés qui étudient les origines de la vie Ils ont divergé ces dernières années », a noté Stephen Benner, co-auteur de l’étude parue en ligne dans la revue astrobiologie.

« Une société revisite des questions classiques avec des schémas chimiques complexes qui nécessitent une chimie difficile par des chimistes qualifiés », a expliqué Benner. Leur magnifique savoir-faire est présenté dans des magazines de marque comme tempérer la nature Et le les sciences. « Cependant, précisément à cause de la complexité de cette chimie, il n’est pas possible d’expliquer comment la vie est réellement née sur Terre.

En revanche, l’étude fondamentale adopte une approche plus simple. Dirigée par Elisa Biondi, l’étude a montré que de longues molécules d’ARN, de 100 à 200 nucléotides de longueur, se forment lorsque les nucléosides triphosphates ne font rien de plus que filtrer à travers le verre de basalte.

« Le verre basaltique était partout sur Terre à l’époque », a commenté Stephen Mogesses, un scientifique de la Terre qui a également participé à l’étude. « Pendant plusieurs centaines de millions d’années après la formation de la lune, des impacts répétés combinés à l’abondance de volcans sur la jeune planète ont formé de la lave basaltique en fusion, la source du verre de basalte. Les impacts ont également évaporé l’eau pour donner des terres sèches, fournissant des aquifères où l’ARN peut forme. . »

Les mêmes effets ont également conduit à la production de nickel, qui, selon l’équipe, donne aux nucléosides triphosphates un nucléoside et un phosphate activé, également présents dans le verre de lave. Le borate (comme dans le borax), également issu du basalte, contrôle la formation de ceux du triphosphate.

Les mêmes influences qui ont formé le verre ont également réduit de manière transitoire l’atmosphère à travers son noyau métallique fer-nickel. Bases d’ARN, dont la séquence est stockée information génétiqueIl se forme dans une telle atmosphère. L’équipe a précédemment montré que les nucléosides sont formés par une simple réaction entre le ribose phosphate et les bases d’ARN.

« La beauté de ce modèle est sa simplicité. Il peut être testé par des élèves du secondaire dans une classe de chimie », a déclaré Jan Abschek, qui n’a pas participé à cette étude mais a développé un outil pour découvrir des polymères génétiques extraterrestres sur Mars. « Mélangez les ingrédients, attendez quelques jours et découvrez l’ARN. »

Les mêmes roches résolvent d’autres incohérences dans la fabrication d’ARN dans une voie qui va des molécules organiques simples au premier ARN. « Par exemple, le borate entraîne la formation de ribose, « R » dans l’ARN », a ajouté Benner. Cette voie part de glucides simples qui « n’auraient pas pu » se former dans l’atmosphère au-dessus de la Terre primitive. Ils sont stabilisés par le CO2. Le soufre volcanique, puis pleut à la surface pour former des réservoirs de minéraux organiques.

Ainsi, ce travail complète une voie qui aboutit à la formation d’ARN à partir de petites molécules organiques qui existaient presque certainement sur la planète primitive. Un modèle géologique part d’une molécule de carbone et de deux molécules pour donner des molécules d’ARN suffisamment longues pour soutenir l’évolution darwinienne.

« Des questions importantes demeurent », prévient Beiner. « Nous ne savons toujours pas comment tous les éléments constitutifs de l’ARN en sont venus à avoir la même forme générale, une relation connue sous le nom d’homochiralité. » De même, les liaisons entre nucléotides peuvent être variables dans les composites basaltiques verre. Cette importation est inconnue.

Mars est très pertinent pour cette annonce car les mêmes minéraux, spectacles et influences étaient également présents sur Mars dans ces temps anciens. Cependant, Mars n’a pas souffert la dérive des continents Et le plaques tectoniques qui a enterré la plupart des roches de la terre il y a plus de 4 milliards d’années. Ainsi, les roches restent du bon moment sur Mars. De récentes missions sur Mars ont trouvé toutes les roches nécessaires, y compris les borates.

« Si la vie est apparue sur Terre via ce chemin simple, il est également possible qu’elle soit apparue sur Mars », a déclaré Benner. Cela augmente l’importance de rechercher la vie sur Mars le plus rapidement possible.  »

Fourni par la Fondation pour l’évolution moléculaire appliquée