La Météorite ALH84001 Perchlorates Phoenix Perchlorates ArchéesMars Society Switzerland
La Vie
Pas de MéthaneCela fait longtemps que des scientifiques considèrent la possibilité que la vie soit apparue sur Mars pour être ensuite transportée sur Terre, plutôt qu’elle soit apparue sur Terre. Leur proposition a pour fondement les réponses à la question: Quelles sont les structures moléculaires nécessaires pour que la biologie s’« allume », passant d'un état inerte à un état vivant, dans le cadre desquelles la reproduction et l'adaptation (éléments clés de l'évolution darwinienne) soient en mesure de permettre à la vie de gérer les défis nécessaires à son passage au stade de l'ADN ? Pour beaucoup, ce passage nécessite l'émergence à partir d'une «soupe prébiotique », de molécules génétiques telles que l'ADN et l'ARN. Ensuite, si cela est exact, le modèle tourne alors sur les questions: Des molécules génétiques pourraient-elles être apparues sur Terre? Pourraient-elles avoir émergé sur Mars? Et compte tenu de ce que nous pensons sur les environnements de la Terre primitive et de la jeune Mars, lequel fut le mieux adapté pour les types de chimie prébiotiques susceptibles de donner des molécules génétiques ?
Le Dr. Steven Benner, de la « Foundation for Applied Molecular Evolution » en Floride, a présenté la semaine dernière à la conférence Goldschmidt, à Florence, des résultats qui suggèrent que Mars était la mieux adaptée. Ses travaux de recherche accroissent les chances que la vie soit apparue sur Mars et ait été transportée sur Terre par des météorites. Certaines personnes disent que c'est une proposition extravagante, tandis que d'autres commencent à être plus intrigués par les faits qui confortent ce modèle. Pour comprendre le sujet, commençons par quelques informations de base sur la chimie et la biologie. La chimie est l'étude des éléments (atomes) figurant dans le « tableau périodique des éléments » et la façon dont ils se connectent et interagissent pour constituer tous les corps dans l'univers, y compris vous-mêmes. La chimie prébiotique est l'étude de la façon dont les molécules complexes qui ont pu permettre le « passage » à la biologie auraient pu émerger sans la vie (ou avant la vie). Les modèles de chimie prébiotique décrivent comment ces molécules non-biologiques peuvent, dans des conditions définies, devenir d’une manière ou d’une autre, biologiques. Le chaînon manquant est le « devenir d’une manière ou d’une autre biologique». De nombreuses études et articles de journaux ont été publiés sur ce sujet. Certains ont été jugés incorrects et d'autres posent des questions sans réponses.
La première forme de vie était, nous supposons, un organisme unicellulaire. Malgré cela, les cellules étaient déjà complexes par rapport aux molécules prébiotiques qui les avaient précédées. Les éléments les plus importants pour les premières cellules étaient également, nous le supposons aussi, ceux qui sont importants pour la biologie moderne : le carbone, l'hydrogène, l'azote, l'oxygène, le phosphore et le soufre. Ils ont été presque certainement combinés, sur la Terre primitive et la jeune Mars, d'abord en petites molécules (par exemple le cyanure, HCN, ou l’eau, HOH, ou le formaldéhyde, HCHO). On connaît les procédés qui permettent de les assembler à un niveau supérieur (mais sans vie) pour donner des composants des molécules génétiques y compris les bases des acides nucléiques : l’adénine, la thymine, l'uracile, la guanine et la cytosine. Ces bases sont les codes lettres individuels fréquemment observés dans les articles et les émissions de télévision où les gens passent des tests ADN.
Mais ici, la chimie devient plus difficile. Pour assembler à un niveau supérieur ces unités en molécules génétiques comme l'ARN (considéré comme un précurseur de l'ADN), plusieurs événements doivent se produire. Tout d'abord, les molécules organiques présentes sur la Terre primitive et la jeune Mars, doivent éviter la décomposition. Comme chacun sait, après avoir laissé une casserole trop longtemps sur le feu, les molécules organiques, si on leur donne de l’énergie, ont tendance à dégénérer en goudron. Pour que l’ARN ait une chance d'émerger prébiotiquement, ont doit éviter que ses blocs de construction ne se défassent. A Florence, Benner a présenté des preuves que des minéraux (comme le borax) contenant l'élément bore (sous forme de borate) sont en mesure d'empêcher cette évolution. Le borate capture les hydrates de carbone (glucides) qui sont formés dans la soupe prébiotique avant qu'elles dégénèrent en goudron.
Deuxièmement, les atomes dans les glucides capturés par le borate doivent être réorganisés pour donner du ribose, le "R" de l'ARN. Le Dr Benner a présenté les résultats d'expériences qui montrent que les minéraux contenant l’élément molybdène (sous sa forme oxydée, le molybdate) peuvent faire ce réarrangement.
Troisièmement, le ribose doit être lié à l'adénine, à l’uracile, à la cytosine, à la guanine, et cela à chaque fois en formant des liaisons qui ne sont pas facilement réalisables dans l'eau. Ensuite, du phosphate doit être ajouté, également en formant des liaisons qui ne sont pas stables dans l'eau. Pour ce faire, la quantité d'eau disponible doit être contrôlée, et de temps en temps, le mélange doit sécher. C'est assez simple dans un laboratoire aujourd'hui. Toutefois, le Dr Benner fait remarquer que des modèles de géologues soutiennent que l'eau était si abondante sur la Terre primitive qu'aucune étendue sèche n’était disponible. En outre, ces modèles suggèrent que le borate n'aurait pas pu être présent à des concentrations utiles. Ils suggèrent également que la Terre primitive n'était pas suffisamment oxydante pour donner du molybdène dans sa forme oxydée de molybdate. En bref, les géologues ont laissé entendre que l'ARN n’a pas pu émerger sur la Terre primitive, du moins pas au moyen de la chimie prébiotique que le Dr Benner propose.
Cependant, sur Mars, les conditions semblent avoir été plus favorables pour la chimie prébiotique de Benner. Tout d'abord, comme Mars a toujours eu moins d'eau, le séchage y a donc été plus facile. Cela aurait dû permettre au borate de se concentrer. Mars a peut-être aussi eu un environnement plus oxydant, permettant le molybdate. Enfin, le phosphate y a pu être plus accessible.
Nous savons cela grâce aux orbiteurs, atterrisseurs et rovers qui ont étudié Mars pendant près de 40 ans. Nous avons également recueilli un grand nombre de météorites qui sont venues de Mars. Ces météorites contiennent, entre autres, des minéraux de borate et d'autres espèces que la chimie prébiotique de Benner requiert pour la formation de l'ARN (considéré comme un précurseur de l'ADN). Mais même si Mars a été une planète plus adaptée à l’émergence de la vie, la vie a bien dû parvenir sur Terre. L'idée que la vie est transférable d’une planète à une autre est appelée panspermie. C'est certainement possible. Environ un kilogramme de Mars arrive sur Terre chaque jours, après qu’il ait été éjecté de Mars dans le système solaire par une météorite ayant impacté la planète. La gravité faible à la surface de Mars permet d'échapper à la planète rouge plus facilement que de la Terre. La traversée de l’atmosphère terrestre est ensuite suffisamment rapide pour que les microbes provenant de Mars puissent survivre en arrivant sur Terre sans dommage. Ici, ils auraient trouvé une planète qui était habitable, capable d’entretenir la vie, même si la Terre n'était pas adaptée à la phase antérieure, l’émergence de la vie.
Afin de poursuivre cette analyse, nous devons financer et soutenir les missions martiennes qui utilisent de nouvelles technologies, telles que la Mission Icebreaker. Cette mission comporte un foret qui devrait creuser jusqu’à 180 cm (6 pieds) sous la surface de Mars dans le but d'obtenir des échantillons assez éloignés de la surface pour être à l'abri des rayons UV nocifs. Nous devons également financer et soutenir les missions qui enverront des humains sur Mars. Nous avons besoin d’êtres humains sur Mars pour répondre de manière inventive aux conditions incertaines de la planète, pour mener les recherches scientifiques appropriée avec le matériel de laboratoire adéquat afin d'obtenir les réponses qui nous ont éludés depuis des décennies voire des siècles. Nous devons trouver de la vie sur Mars afin de comparer l'ADN des Martiens à l'ADN des Terriens. Est-il possible que nous soyons tous Martiens?
«L'émergence de la vie sur Terre pourrait avoir été une conséquence inévitable des lois de la physique et, si cela est exact, alors un cosmos vivant serait la seule façon d’être de notre cosmos » (Professeur Brian Cox) Commentaire. Le passage de l’inerte au vivant est depuis toujours, un problème majeur de la Science et un sujet qui devrait passionner tous les êtres conscients. Explorer Mars, c’est, en dehors du plaisir de la connaissance, se poser ces questions et peut-être un jour pouvoir y répondre. Dans ce contexte, Steven Benner nous ouvre une voie séduisante par sa logique, que nous devons prendre en considération avec l’esprit ouvert. Pierre Brisson
[Images: Benner, FSU, Md Weather, Spaceports, NASA
Perchlorates Partout Biosphère potentielle Météorite Y000593La vie aurait elle des origines martiennes ? Par le Dr. Steven Benner et Nicole Willett. Blog « Red Planet Pen » de la Mars Society (sujet n°22) 5 septembre 2013 traduction Pierre Brisson