Le 10/08/2015 22:11, jc_lavau a écrit :
> Le 09/08/2015 09:30, 451 a écrit :
>> RVG avait écrit le 09/08/2015 :
>>
>>> Les mouches et autres ne viennent pas de rien, mais d'organismes
>>> antérieurs moins complexes.
>>
>> Mais comment a pu exister la première cellule vivante ?
>>
>> Et comment tous ces paquets d'atomes structurés se sont-ils mis à se
>> multiplier comme ça, dans la foulée, afin d'assurer l'existence d'autres
>> cellules vivantes ?
tiens, je n'ai pas reçu le post de RVG.
sur cette question classique de LUCAS, une piste non seulement
interessante, mais instructive de la question meme si cette piste
précise s'avérait pas la bonne.
je recopie un poste de 2013 ou je résumais pour les copains:
......................................................................................
Enfin un modèle crédible d'apparition de la vie terrestre !
Quelqu'un sur le forum FuturaScience s'est farci un résumer long et
donne les liens sur les articles larges ou spécialisés:
http://forums.futura-sciences.com/biologie/515787-scenario-de-lorigine-de-vie-enfin-determine.html
[ l'article (semi-vulgarisé) initial dans Trends in Genetics:
http://www.molevol.hhu.de/fileadmin/redaktion/Fakultaeten/Mathematisch-Naturwissenschaftliche_Fakultaet/Biologie/Institute/Molekulare_Evolution/Dokumente/135.pdf
]
Ma version de l'essentiel:
- On connaissait les fumeurs noirs; il y a aussi les fumeurs blancs,
bien plus tièdes, qui bullent de l'hydrogène et du Souffre. A l'Archéen
l'océan était riche en CO2 (comme l'atmosphère) et en Fer (faute
d'oxygène pour l'oxyder), aussi en Nickel. Le souffre émis et le fer
présent précipitent en une petite colonne toute poreuse, le "fumeur",
siège de l'interface entre source chaude et océan. Le gaz (ou eau
chargée?) d'un côté, l'eau de mer chargée de l'autre, diffusent dans le
réseau de pores de 1 à 100 microns.
- Le précipité FeS, sulfure ferreux, comme la pyrite FeS2, est
catalyseur de beaucoup de réactions biochimiques, et Ni+Fe+S encore
plus. Par ailleurs les surfaces facilitent les réactions, et les pores
permettent la concentration des réactifs comme des produits de réaction.
De fait, ils jouent le rôle de "membranes". Dans les cellules actuelles,
les biocatalyseurs les plus fondamentaux ont encore la configuration
Ni+Fe+S agencée pratiquement comme dans le minérale, chaperonnée d'un
peptite qui optimise la catalyse.
- Le gradient électrochimique / oxydoréductif / pH comme la
précipitation du FeS fournissent de l'énergie chimique. En particulier
permettant la réaction organique de base (facilitée par le catalyseur):
H2+C02 -> molécules organiques C+H+misc, et donc la production des
premières "briques" du vivant, via la voie acétyl-CoA encore présente
dans les diverses branches bactériennes.
- L'idée est qu'ensuite des assemblages simples de briques ont aussi une
activité catalytique, voire des interactions inter-catalytiques entre
molécules, formant progressivement un métabolisme basique. A noter qu'il
n'y a pas besoin de chiralité au départ.
- A partir de là peuvent se greffer les scenarios des "mondes à ARN", ou
à ARN auto(ou inter)catalytiques, qui permettent la réplication de
biocatalyseurs à partir d'une structure d'information (et ainsi
l'évolution, via les erreurs de copie).
- La membrane lipidique n'est pas indispensable, et apparait sur le
tard, permettant alors la formation de cellules libres, et capables de
se disperser.
Notons que bien que toutes les branches bactériennes sont clairement
parentes (génomes, voies métaboliques), il y a 2 ou 3 types de
membranes, radicalement différentes tant par leur composition que par
leur voie métabolique, laissant penser qu'elle sont apparues après la
différentiation de cytoplasmes... ce qui semblait impossible avant
d'imaginer un confinement minéral.
C'est donc un scénario de type "métabolism first" ou "up from hell",
bien plus simple et bien plus probable que les scénarios "gene first" ou
"down from heaven" avec apparition spontanée d'ARN autocatalytique
entouré d'un environnement favorable (briques organiques, de bonne
chiralité, confinées).
La vie démarrerait donc avec une catalyse purement minérale puis un
métabolisme mixte en milieu poreux, le tout à base de composés et
réactions très simples, dont on sait que les sources, les substrats et
les conditions ont existé, dont on trouve encore des traces dans le
vivant actuel, et qui explique le paradoxe des membranes.
Outre que c'est un scénario plus probable (i.e. pas de préconditions
extraordinaires ni de coincidences improbables ni d'assemblages
complexes au hasard), sa simplicité devrait le rendre testable (voire
simulable ?). (Au détail près qu'il faut soigneusement éliminer de
l'expérience 2 nouveaux venus ultra-envahissant: l'oxygène et les ARN. :-) )
--
Fabrice