C’est ainsi que les ingrédients de la vie étaient « cuits » au début de la Terre.

Cependant, d’après notre propre expérience, nous savons qu’il n’est pas facile pour ces « briques » biologiques de base de se transformer en êtres vivants authentiques. Du moins, pas partout.

Aujourd’hui, grâce aux expériences d’une équipe de chercheurs de l’Université de Munich, nous savons que la chaleur circulant à travers les fissures des roches, comme celles des volcans ou des systèmes géothermiques, est capable de filtrer et de purifier des molécules importantes pour l’origine chimique de vie. L’étude, publiée dans ‘Nature’propose enfin une explication de la manière dont ces premiers composants de base pourraient être formés à partir des mélanges chimiques complexes d’origine.

Filtrer ce qui est important

La formation des biopolymères et de leurs composants a marqué une étape importante dans l’histoire des origines de la vie sur la Terre primitive. Cependant, les mécanismes qui ont rendu cela possible se sont révélés impossibles à reproduire en laboratoire. Souvent, en fait, la grande quantité de sous-produits et de déchets formés à partir de ces réactions complexes rend le petit nombre d’éléments de base réellement utiles sans importance. De plus, aucune de ces expériences trop spécifiques n’a permis d’isoler une large gamme de molécules à la fois. En d’autres termes, jusqu’à présent, personne n’avait réussi à concevoir une méthode de purification véritablement efficace, capable d’expliquer comment naissent les bases biochimiques de la vie.

C’est quelque chose que Christof Mast et ses collègues viennent de réaliser en utilisant une série de petites chambres en forme de volcan, avec de minuscules fissures (seulement 170 nanomètres) pour séparer plus de 50 molécules liées à la vie prébiotique de mélanges complexes d’acides aminés, de bases nucléiques, de nucléotides et d’autres composés. De vastes réseaux similaires de fissures peuvent être trouvés dans la croûte terrestre et on pense qu’ils étaient également abondants sur Terre avant l’existence de la vie. Según el estudio, así fue cómo la ‘sopa’ de componentes químicos de la Tierra recién formada se filtró y purificó gracias al calor de esas grietas, lo que permitió el aislamiento y enriquecimiento de las moléculas específicas necesarias para ‘poner en marcha’ el mecanismo de la vie.

Les résultats de ces expériences montrent que même une différence de température modérée aurait été suffisante pour séparer et purifier plusieurs types de molécules prébiotiques, dont les 2-aminozoles et les acides aminés, augmentant leurs concentrations respectivement d’un facteur dix et de trois ordres de grandeur.

Les chercheurs ont découvert que ces rapports de concentration pouvaient être encore améliorés en augmentant la taille du réseau de fissures, et se sont révélés efficaces en appliquant une large plage de températures, de solvants et de différentes valeurs de pH. Mast et son équipe ont également réussi à démontrer que les conditions appliquées dans leurs expériences facilitent le couplage de deux molécules de glycine, point de départ dans la synthèse des peptides, à l’aide de la formation de concentrations cinq fois supérieures au mélange initial.

Le succès de la méthode appliquée ne laisse donc aucun doute et suggère que les flux de chaleur géothermiques naturels auraient pu provoquer cette séparation moléculaire au début de la Terre. Les scientifiques disposent désormais d’une méthode efficace pour produire et étudier de manière beaucoup plus détaillée les composés nécessaires à l’origine de la vie.