Origine de la vie
Genèse des 3 groupes: Quand, où, comment ?
Comment les différentes formes vivantes sont apparues ?
- Virus: probablement non vivants
- bactéries (archées et eubactéries), euca unicell, euca pluricell
- 3 ‘types’ de vie font référence à 3 genèses distinctes du pdv des mécanismes et de la dynamique
temporelle
- 3 genèse ne sont pas le résultat de changements ou de transformations continues, lentes mais
évènements très rapides du pdv de l’évolution
Quand, où, comment ?
I. Quand ?
- un des sujets les plus passionnant en biologie
- sujet lié à des notions qui peuvent révolutionner notre vision de la vie et influencer notre avenir
- Quand la vie a-t-elle commencé, quand est-elle apparue sur Terre?
- Pour étudier ces aspects, il faut récolter les traces et indices les plus anciens du vivant en utilisant
surtout une approche multidisciplinaire.
1. Biochimie et génétique permettent d’étudier les constituants du vivant (gènes, protéines, molécules,
etc.)
2. Microbiologie et virologie permettent l’étude des plus petits organismes vivants
3. La paléontologie étudie les traces géologiques et biologiques les plus anciennes et les date
4. L’astrobiologie étudie les traces de la vie ailleurs que sur Terre
❏ Étapes fondamentales du monde connu
- environ 15 milliards d'années, l'histoire commence avec la formation de l'Univers à partir de
l'explosion d'une boule très dense de gaz et de "poussières cosmiques" selon l'hypothèse la plus
couramment admise
- Théorie du Big Bang: Arguments en faveur: 1. d écouvertes de l'éloignement progressif des galaxies (=
expansion de notre univers) 2. présence de quasars (‘sources de rayonnement
quasi-stellaires’, des presqu'étoiles, situées à des milliards d'années-lumière) = les restes fossiles de
cette formidable explosion.
- ~4,568 milliards d’années: commencement de la formation du système solaire
- ~4,568 milliards (1/3 de l’âge de l’univers) jusqu’à 100 millions d’années plus tard: accrétion (réunion
des masses de gaz et roche gravitants autour au soleil) de notre planète
- ~4,5-4,4 Milliards d’années: un dégazage (dioxyde de carbone, hydrogène sulfuré et vapeur d'eau)
avec formation d'une atmosphère.
- 4,46 milliards d’années: la Terre a atteint sa masse actuelle
, - 4,4 milliards d’années : arrivée de l’eau ( par des comètes) et formation des océans
- 4,4-4 milliards d’années, on a eu un certain équilibre, avec une intense activité volcanique
- 4-3,9 milliards d’années :bombardements titanesques des météorites (22
000 mégamétéorites, certains >1000 km de diamètre)
- Les conditions générales de la Terre étaient incompatibles avec la vie :
météorites, laves coulantes, océans chauds, pas d’oxygène …
- Après cette époque, la Terre est devenue peu à peu plus hospitalière
- La Vie est apparue sur Terre
- Les informations récoltées indiquent que la Vie est apparue en mer
❏ Pourquoi la vie est apparue dans l’eau ?
L’absence d’O2 dans l’atmosphère implique qu’il n’existait aucune couche d’ozone
La Terre était donc en permanence stérilisée p ar les rayons ultraviolets
Ces rayons ultraviolets sont arrêtés par une couche d’eau
Eau = indispensable à la Vie
❏ Quand la vie est-elle apparue ?
Le zone géologiques où sont recherchées les preuves de l’origine de la vie sont très
rares (à cause des bouleversements qui ont affectés la surface de la Terre) et ont été datés d’un peu moins de
4 milliards d’années
Comment étudier cela ?
la géochronologie = l’étude de la datation de roches et de ce qu’elles incluent (ex. traces du vivant).
Ces études sont basées souvent sur l’analyse des isotopes (variétés proches d’un atome) qui se dégradent
lentement dans le temps, dans des proportions qui fournissent une signature temporelle lisible.*
1. Premier indice
Les isotopes du C : 12C – 13C – 14C
Les organismes préfèrent fixer le 12C p lutôt que le 13C
Le rapport C12/C13 est de :
- 89/1 pour le carbone minéral
- 92/1 pour le carbone organique.
Mesures par spectrométrie de masse : plus de C12 = une preuve de la présence du vivant
De la matière organique vieille de 3,85 milliards d'années a été découverte dans des roches du Groenland
(Isua) qui renferment une proportion d'isotopes radioactifs du carbone 12C/13C semblable à celle rencontrée
chez les êtres vivants.
2. Deuxième indice
La précipitation du fer dissous dans l’eau des océans : 4Fe+ 3O2 -> 2Fe2O3
= un signal de la production d’oxygène par des bactéries contenant de la chlorophylle ?
Hématite = espèce minérale composée d’oxyde de fer (Fe2O3) avec des traces de titane, d'aluminium, de
manganèse et d'eau H2O.
Pourquoi le Fer est un marqueur de la Vie ? Théorie de la naissance des matériaux de la Vie au sein
de l‘océan primitif (simplifié)
- la Terre primitive ne permettait pas l'apparition de la vie : atmosphère dépourvue de dioxygène,
températures très élevées, rayons UV solaires biocides.
- dans l'océan formé par l'eau de l'atmosphère primitive qui tombait en pluie s'accumulaient les sels
minéraux et les argiles issus du lessivage des terres émergées.
- à l'abri des rayons ultra-violets, il y a environ 4 milliards d'années, se serait formée une "soupe
primitive", un bouillon qui va donner des proto-molécules engendrant les premières formes de vie.
- parmi les premières bactéries apparues dans l’eau, certaines étaient
- végétales.
- pourvues de chlorophylle, elles faisaient de la photosynthèse.
- grâce à la lumière, la photosynthèse permet de synthétiser la matière organique
- le déchet de cette réaction biologique est l’O2 qui a commencé à se dégager dans l’atmosphère.
Genèse des 3 groupes: Quand, où, comment ?
Comment les différentes formes vivantes sont apparues ?
- Virus: probablement non vivants
- bactéries (archées et eubactéries), euca unicell, euca pluricell
- 3 ‘types’ de vie font référence à 3 genèses distinctes du pdv des mécanismes et de la dynamique
temporelle
- 3 genèse ne sont pas le résultat de changements ou de transformations continues, lentes mais
évènements très rapides du pdv de l’évolution
Quand, où, comment ?
I. Quand ?
- un des sujets les plus passionnant en biologie
- sujet lié à des notions qui peuvent révolutionner notre vision de la vie et influencer notre avenir
- Quand la vie a-t-elle commencé, quand est-elle apparue sur Terre?
- Pour étudier ces aspects, il faut récolter les traces et indices les plus anciens du vivant en utilisant
surtout une approche multidisciplinaire.
1. Biochimie et génétique permettent d’étudier les constituants du vivant (gènes, protéines, molécules,
etc.)
2. Microbiologie et virologie permettent l’étude des plus petits organismes vivants
3. La paléontologie étudie les traces géologiques et biologiques les plus anciennes et les date
4. L’astrobiologie étudie les traces de la vie ailleurs que sur Terre
❏ Étapes fondamentales du monde connu
- environ 15 milliards d'années, l'histoire commence avec la formation de l'Univers à partir de
l'explosion d'une boule très dense de gaz et de "poussières cosmiques" selon l'hypothèse la plus
couramment admise
- Théorie du Big Bang: Arguments en faveur: 1. d écouvertes de l'éloignement progressif des galaxies (=
expansion de notre univers) 2. présence de quasars (‘sources de rayonnement
quasi-stellaires’, des presqu'étoiles, situées à des milliards d'années-lumière) = les restes fossiles de
cette formidable explosion.
- ~4,568 milliards d’années: commencement de la formation du système solaire
- ~4,568 milliards (1/3 de l’âge de l’univers) jusqu’à 100 millions d’années plus tard: accrétion (réunion
des masses de gaz et roche gravitants autour au soleil) de notre planète
- ~4,5-4,4 Milliards d’années: un dégazage (dioxyde de carbone, hydrogène sulfuré et vapeur d'eau)
avec formation d'une atmosphère.
- 4,46 milliards d’années: la Terre a atteint sa masse actuelle
, - 4,4 milliards d’années : arrivée de l’eau ( par des comètes) et formation des océans
- 4,4-4 milliards d’années, on a eu un certain équilibre, avec une intense activité volcanique
- 4-3,9 milliards d’années :bombardements titanesques des météorites (22
000 mégamétéorites, certains >1000 km de diamètre)
- Les conditions générales de la Terre étaient incompatibles avec la vie :
météorites, laves coulantes, océans chauds, pas d’oxygène …
- Après cette époque, la Terre est devenue peu à peu plus hospitalière
- La Vie est apparue sur Terre
- Les informations récoltées indiquent que la Vie est apparue en mer
❏ Pourquoi la vie est apparue dans l’eau ?
L’absence d’O2 dans l’atmosphère implique qu’il n’existait aucune couche d’ozone
La Terre était donc en permanence stérilisée p ar les rayons ultraviolets
Ces rayons ultraviolets sont arrêtés par une couche d’eau
Eau = indispensable à la Vie
❏ Quand la vie est-elle apparue ?
Le zone géologiques où sont recherchées les preuves de l’origine de la vie sont très
rares (à cause des bouleversements qui ont affectés la surface de la Terre) et ont été datés d’un peu moins de
4 milliards d’années
Comment étudier cela ?
la géochronologie = l’étude de la datation de roches et de ce qu’elles incluent (ex. traces du vivant).
Ces études sont basées souvent sur l’analyse des isotopes (variétés proches d’un atome) qui se dégradent
lentement dans le temps, dans des proportions qui fournissent une signature temporelle lisible.*
1. Premier indice
Les isotopes du C : 12C – 13C – 14C
Les organismes préfèrent fixer le 12C p lutôt que le 13C
Le rapport C12/C13 est de :
- 89/1 pour le carbone minéral
- 92/1 pour le carbone organique.
Mesures par spectrométrie de masse : plus de C12 = une preuve de la présence du vivant
De la matière organique vieille de 3,85 milliards d'années a été découverte dans des roches du Groenland
(Isua) qui renferment une proportion d'isotopes radioactifs du carbone 12C/13C semblable à celle rencontrée
chez les êtres vivants.
2. Deuxième indice
La précipitation du fer dissous dans l’eau des océans : 4Fe+ 3O2 -> 2Fe2O3
= un signal de la production d’oxygène par des bactéries contenant de la chlorophylle ?
Hématite = espèce minérale composée d’oxyde de fer (Fe2O3) avec des traces de titane, d'aluminium, de
manganèse et d'eau H2O.
Pourquoi le Fer est un marqueur de la Vie ? Théorie de la naissance des matériaux de la Vie au sein
de l‘océan primitif (simplifié)
- la Terre primitive ne permettait pas l'apparition de la vie : atmosphère dépourvue de dioxygène,
températures très élevées, rayons UV solaires biocides.
- dans l'océan formé par l'eau de l'atmosphère primitive qui tombait en pluie s'accumulaient les sels
minéraux et les argiles issus du lessivage des terres émergées.
- à l'abri des rayons ultra-violets, il y a environ 4 milliards d'années, se serait formée une "soupe
primitive", un bouillon qui va donner des proto-molécules engendrant les premières formes de vie.
- parmi les premières bactéries apparues dans l’eau, certaines étaient
- végétales.
- pourvues de chlorophylle, elles faisaient de la photosynthèse.
- grâce à la lumière, la photosynthèse permet de synthétiser la matière organique
- le déchet de cette réaction biologique est l’O2 qui a commencé à se dégager dans l’atmosphère.
