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La vie
Apparue dans les océans, la vie a envahi la Terre en 4 milliards d'années. Dans l'univers le passage de la bactérie à l'intelligence est-il possible? Pour rechercher dans cette page, sinon voir "recherche" dans le menu déroulant . L'orthographe et les accents ont de l'importance. Si le mot trouvé ne vous convient pas, appuyez à
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suite. Essayez avec vie.
La vie est apparue tout d'abord dans les océans, les rayons
ultra-violet du Soleil, que rien n'arrêtait, interdisaient toute forme de vie, hors de
l'eau. Elle y resta pendant 1 ou 2 milliards d'années. Ce sont d'abord des êtres unicellulaires qui peuplèrent les océans. Puis, il y a 2
milliards d'années, les algues bleues commencèrent à fabriquer de l'oxygène. Les
premiers poissons (cœlacanthes) sont apparus, il n'y a que 600 millions d'années,
soit 4 milliards d'années après la création de notre
planète.
Aujourd'hui, nous savons que la vie (bactéries) peut apparaître dans des conditions
extraordinairement malsaines pour des êtres vivants (eau
jaillissant à 300°C dans un milieu à 0°C, eaux acides chargées de sulfure
d'hydrogène et de méthane entre autres, absence de lumière, pressions énormes, 250
fois la pression atmosphérique ). Ces preuves furent retrouvées principalement au fond
(jusqu'à - 10 000 m) des océans, près des endroits où existent des cheminées volcaniques. Lorsque ces cheminées, par où
s'échappent gaz, laves, etc... en provenance du manteau, se déplacent, la vie se
déplace aussi. Mais des bactéries, vivant dans le froid ou dans le
sel, furent aussi découvertes. La découverte, la plus remarquable, fut réalisée
lors d'un forage à 1 800 m, dans les montagnes rocheuses.
Des bactéries vivent à ces profondeurs, en tirant leur énergie de silicates
oxydés par de l'eau hydrothermale et fabriquent leur matière organique à partir du CO²
dissous. Mais d'autres découvertes du même genre eurent lieu à 1 500 m sous le plancher
océanique.
Dernièrement une découverte extraordinaire eut lieu au fond du golfe du
Mexique: un lac de méthane. Les conditions qui y règnent ont permis à des
bactéries d'y vivre. Ainsi commence-t-on à croire que la pierre angulaire de
la vie, c'est la bactérie qui peut apparaître dans des conditions invivables,
mais qui est ensuite la base alimentaire des êtres supérieurs (algues,
etc...). La grande question est de savoir comment passe-t-on de la chimie
moléculaire complexe à la bactérie, car nous savons que des bactéries se nourrissent
de soufre ou de méthane (gaz de ville) dans un milieu sans lumière et malsain
où règnent des températures et des pressions extrêmes? Tout
ceci permet à certains planétologues de déclarer que les mêmes ingrédients existants
sur Mars ou Europe (lune de Jupiter), la vie est aussi susceptible
de s'y trouver. Les études des nouvelles sondes vont tenir compte de ces découvertes et
notamment Galiléo qui nous fit voir des masses sombres, pouvant être sources de
matériaux de prévie.
En attendant, les futures recherches auront lieu dans les volcans sous-marins des îles
Hawaï et le lac Vostok, en antarctique, avant d'analyser le petit kilo de roches
martiennes, vers 2014.
Mais une question reste posée.
QU'EST-CE QUE LA VIE ? C'est
la réponse à cette question qui permettra de concevoir des robots optimisés pour la
recherche de la vie sur Mars. Souvenons-nous de l'expérience soviétique. Une
instrumentation n'ayant pas trouvée de place sur une sonde à destination de Mars, fut
larguée dans les steppes sibériennes. Résultat: la vie n'existe
pas sur Terre...
Notre Terre est noyée dans la vapeur d'eau. Actuellement, l'ensemble de l'eau représente
1,5.1021 litres soit 14 suivi de 17 zéros de m³. Mais d'où vient toute cette
eau ? De la nébuleuse primitive. Elle s'est trouvée incorporée à la roche
lors de l'accrétion. Le volcanisme l'a restituée.
Les autres planètes n'ont pas su retenir l'eau qu'elles possédaient à l'origine,
surtout à cause de leur taille et de leur distance au Soleil.
La distance idéale, pour une étoile et une planète
identiques à la Terre et au Soleil, est de 147 à 152 millions de km. La Terre se trouve
à 149,6 millions de km
L'eau est apparue après le dégazage, autrement dit, elle
est issue de la fusion des roches. Elle y fut
emprisonnée, lors de l'accrétion des poussières pour former les
premiers planétoïdes. La fusion des roches est causée par la force de gravitation
et par la radioactivité au centre de la Terre. Mais peut-être aussi, qu' un apport supplémentaire
d'eau fut effectué par des
comètes (10% max).
Les
volcans contribuèrent au dégazage, en projetant à très haute
altitude des gaz qui créèrent l'environnement terrestre et donc, l'atmosphère.
Celle-ci fut constituée, au début, d'ammoniaque, méthane, gaz carbonique et eau. Les
preuves du mécanisme furent retrouvées sur Vénus et Mars. Après avoir
été incorporée au matériau du disque protoplanétaire, l'eau, éjectée et évaporée,
retomba en pluie, qui élimina le CO².
L'évaporation de l'eau fut de 1,5 millions de m³ par an, cela correspond à quelques
mètres de moins en 4,5 milliards d'années. Une partie des molécules d'eau ne retourna
sur la Terre que sous forme d'oxygène, après que les particules solaires les aient
cassées. L'hydrogène, plus léger, s'échappa dans
l'espace.
Mais il s'en est fallu d'un rien pour que la vie n'apparaisse pas, car la température sur
la Terre n'était que de +4°C. Le Soleil rayonnait 30% fois
moins qu'aujourd'hui. A la pression de cette époque, le 1/100 d'aujourd'hui, l'eau
bout à +6°C et gèle toujours à 0°C. Ainsi, l'eau ne resta
liquide que dans une très faible tranche de température. Ce ne fut ni le cas de Mars, ni
le cas de Vénus.
Après dissociation des molécules d'eau par le Soleil, l'oxygène, en retombant, enrichi
l'atmosphère en entraînant une lente combustion du méthane. La pluie, en tombant aussi,
participa à la disparition du gaz carbonique en l'entraînant dans les océans. Le
calcaire le transforma et aujourd'hui, nous le retrouvons dans le plancton et les
coquillages. De plus le gaz carbonique participe à la
photosynthèse en se combinant à l'oxygène. Actuellement, il y a
100 000 fois plus de gaz carbonique, sous forme de carbonate
dans l'eau (roche calcaire), que dans l'atmosphère.
Le cycle dura 1 milliard d'années pour aboutir à l'apparition de
la vie. L'atmosphère contenait 80% de méthane et les 20% restants étaient
constitués d'ammoniaque, gaz carbonique et d' un peu d'oxygène. Les orages, qui balayaient cette atmosphère (actuellement sur Vénus),
furent certainement un des catalyseurs de la vie.
En 1956, l' expérience de Miller, qui reconstituait l'atmosphère primitive, a permis
l'apparition d'acides aminés, briques élémentaires de la
vie, qui formeront ensuite, les protéines. Ces briques élémentaires formeront des
molécules ayant la propriété de s'accrocher les unes aux autres. Elles constitueront
ainsi une chaîne d'acides aminés qui peut-être courte (peptide)
ou longue (protéine). Aujourd'hui, les
conclusions de cette expérience ne font pas l'unanimité. Pour en savoir
plus, rendez-vous au Précambrien.
Ces acides aminés existent en grande quantité, mais la vie n'en a retenus
que 20 pour tous les êtres vivants. retour à Univers (eau),
à Terre (eau), à Système solaire (eau)
La vie n'a pu sortir de l'eau que lorsque le taux d'oxygène a atteint les 2%,
neutralisant ainsi l' effet destructeur du rayonnement ultra-violet. Cela s'est produit il
n'y a que 420 millions d'années.
Pendant 1,5 milliards d'années, le taux d'oxygène va
s'accroître lentement pour atteindre 2%. Ce fut suffisant
pour arrêter les rayons ultra-violet. La vie put alors se développer. De petites
quantités d'oxygène se trouvaient dissoutes dans l'eau de mer. L'être vivant s'en
empara. Mieux, il emprisonna l'eau. De nos jours, nous retrouvons cela sur la méduse.
Elle possède une petite mer intérieure communiquant avec l'océan. Chez le ver, cette
mer est fermée, l'animal ayant constitué un milieu intérieur favorisant l'apparition de
pigments métalliques fixateurs d'oxygène. Il provoquera la
circulation à travers son être pour irriguer l'ensemble de ses cellules de ce milieu
devenu sang.
Notre sang doit sa coloration au fait que les cellules sont porteuses d'une protéine,
l'hémoglobine, qui a exploité le pouvoir fixateur du fer (rouge=fer).
D'autres métaux auraient pu être utilisés. Par exemple, le sang
de la limace est
vert, car il est à base de cuivre. Il y a 3 milliards d'années, les premières formes de vie
exploitèrent l'aptitude des pigments métalliques à utiliser l'énergie solaire. Ainsi,
la vie avait un approvisionnement direct en énergie. Puis, avec la photosynthèse
dissociant la molécule d'eau, l'oxygène est rejeté dans l'atmosphère et l'hydrogène est stocké sous forme de
glucose.
Avec le glucose, le monde végétal fabrique l'amidon et avec
l'amidon, la cellulose. L'animal est venu s'emparer de l'amidon pour la brûler.
Il a fallu attendre 4 milliards d'années pour qu'apparaissent les premiers êtres
vivants: les coquillages.
En
mesurant l'écart entre les proportions des isotopes de carbone 12
et 13, dans les roches primitives, la conviction qu' une vie
organique primitive devait exister il y a 3,5 milliards
d'années, soit 1 milliard d'années après la création de la Terre, qui se forma en 100
millions d'années, fit son chemin dans le monde scientifique.
Le milieu, constitué de méthane, d'ammoniaque, gaz carbonique et vapeur d'eau
représenta l'atmosphère primitive, et, de violents orages et la distance favorable au
Soleil, permirent l'apparition d'acide désoxyribonucléique (ADN)
qui constitue le ciment de la vie. Des assemblages en chaînes courtes ou longues
aboutirent à des nucléides (constituants de le matière
vivante) vers 2 ou 3 milliards
d'années. Leur dimension: 1µm.
C'est ainsi que nous pouvons remonter l'arbre généalogique de la bactérie à l'homme.
Au départ, il devait y avoir 3 groupes de bactéries importantes.
Le grand bond survint, il y a 1,4 milliards d'années,
lorsque de cellules complexes de 10 µm firent leur
apparition. Il aura fallu 3 milliards d'années pour les obtenir. Vinrent ensuite,
les
micro-organismes, les coraux, les éponges, puis les Ediacariens (méduses),
puis les coquillages (il y a
600
millions d'années). Puis ce fut le tour des mollusques, étoiles de mer, pieuvres
et poissons. C'est en à peine 60 millions d'années que la vie explosa. Toutes les formes
anatomiques furent mises en place au fond de l'océan. Les plantes sortirent les
premières de l'eau, suivis par les amphibiens.
C'est l'augmentation de l'oxygène et du gaz carbonique dans les océans qui participa à
l'évolution des espèces (passage d'une eau acide à une eau alcaline). Le milieu alcalin fit obstacle à leur sécrétion
calcaire qui transforma les Ediacariens en coquillage.
Finalement, il aura fallu 4 milliards d'années pour que la
vie s'installe sur la Terre. Après avoir été désertée pendant les 9/10 de son
existence, la Terre va se peupler en 500 millions
d'années. Finalement, l'homme, le
destructeur, va apparaître dans le dernier millième (5 millions par rapport à 5 milliards).
On se rend compte que le hasard a joué un grand rôle dans notre présence. En
regardant tout d'abord sur les autres planètes, puis en analysant d'une manière
objective l'accumulation des coups du sort, sur notre Terre, on s'aperçoit qu'à chaque
virage, la route vers la vie y était tracée . En commençant par la distance au Soleil
et sa taille, puis la taille de la Terre, puis la présence de la Lune (résultat de la percussion d'un
astéroïde de la taille de Mars, avec la Terre) qui stabilisa l'inclinaison de l'axe de rotation, puis
l'évolution de la matière ( de la fusion des roches à l'eau et à l'oxygène) et enfin
l'apparition du mammifère (suite à
plusieurs cataclysmes), on constate que le premier pas
a compté. Les découvertes ont démontré que, quelles que soient les conditions, la vie
s'accroche dès qu'elle est en place. C'est ce qui fait espérer que la vie peut être
apparue sur Vénus et sur Mars, puisqu'elles sont nées en même temps que la Terre et
leurs débuts furent semblables. Ayant eu, toutes les deux un volcanisme, elles peuvent
avoir, pendant un court instant astronomique, engendré des bactéries. Il y a 3,5
milliards d'années, la vie balbutiait sur Terre et pourquoi pas sur Mars ? D'autre part,
une chimie pré biotique fut trouvée dans les comètes, pourquoi n'auraient-elles pas
ensemencées la Terre, Mars, la Lune et Vénus ? Les comètes contiennent 2 éléments
nécessaires au vivant : le carbone et l'eau. retour
à sommes-nous seuls
L'univers nous offre essentiellement le spectacle d'une substance très rudimentaire où
règnent de gigantesques cataclysmes qui transforment les éléments légers en éléments
lourds, sous l'action de la force de gravitation par l'intermédiaire de sa particule: le
graviton.
Le non-spécialiste s'étonne du grand nombre de satellites lancés pour étudier un
milieu où il n'y a presque rien. Il y a certes peu de matières, mais beaucoup de
diversification. Des millions de molécules sont issues d'une
centaine d'atomes.
Mais il est vrai qu'à l'échelle du cosmos, les lieux privilégiés sont réduits à
quelques domaines séparés. Nous sommes encore en train de chercher ces lieux ayant
autorisé le suprême épanouissement des potentialités de la matière.
Pourtant 65 molécules furent découvertes dans de
gigantesques nuages moléculaires. Chaque molécule émettant ou absorbant une fréquence
caractéristique, que l'on écoute sur un récepteur, permet de détecter ces nuages
composés de molécules simples (hydrogène, eau, etc...), mais aussi complexes (alcool;
on pourrait remplir des milliards de bouteilles de cognac).
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