Récemment, des chercheurs allemands ont fait de nouvelles avancées dans la recherche sur l’origine de la vie. Ils ont mis au point une simulation de l’environnement de déséquilibre généré par le volcanisme de la Terre primitive et ont vérifié que les bulles présentes dans les pores des roches chauffées pouvaient entraîner la croissance, la fusion, la division et la sélection de microgouttelettes cohésives, offrant ainsi un scénario convaincant pour l’évolution de microgouttelettes cohésives sans membrane sur la Terre primitive. L’article correspondant a été publié dans Nature Chemistry le 6 juin.
Où et comment la vie est-elle apparue aux premiers jours de la Terre, il y a 3,5 milliards d’années ? Cette question a toujours été un mystère pour les scientifiques. L’environnement dans lequel la vie a pris naissance est l’une des directions dans lesquelles les chercheurs cherchent à faire une percée. Une condition préalable fondamentale à l’émergence des premières cellules sur Terre était qu’elles soient capables de former des compartiments et de se développer davantage pour les réactions chimiques initiales. On pense que les microgouttelettes cohésives sans membrane correspondent bien à la description des cellules primitives, avec leur capacité à se diviser, à concentrer les molécules et à soutenir les réactions biochimiques, mais les scientifiques n’ont pas encore pu démontrer comment ces microgouttelettes ont évolué pour faciliter la vie sur Terre.
L’environnement développé par l’équipe de recherche conjointe représente un scénario possible sur la Terre primitive, où des roches poreuses dans l’eau à proximité d’une activité volcanique ont été partiellement chauffées. Les chercheurs ont utilisé des pores contenant de l’eau et des bulles d’air ainsi que des gradients de température avec des pôles chauds et froids dans leurs expériences pour voir si les cellules primitives se diviseraient et se développeraient davantage.
Au cours des expériences, les chercheurs ont non seulement observé que les molécules et les cellules primitives migraient vers l’interface air-eau, facilitant la formation de cellules primitives plus grandes à partir de sucres, d’acides aminés et d’ARN, mais ils ont également observé que les cellules primitives pouvaient se diviser et se désintégrer. Ces résultats pourraient constituer un mécanisme de croissance et de division des cellules primitives sans membrane sur la Terre primitive. En outre, il a été constaté que les bulles présentes dans les pores de la roche chauffée perturbaient la distribution des cellules primitives cohésives et favorisaient la croissance, la fusion, la division et la sélection de microgouttelettes cohésives. En raison du gradient thermique, plusieurs cellules primordiales présentant des compositions chimiques, des tailles et des propriétés physiques différentes se sont formées. Ainsi, les gradients thermiques dans cet environnement peuvent avoir été un processus de sélection évolutif pour les cellules primitives sans membrane.
Pour modéliser et étudier les premières cellules primitives de la Terre primitive, les microgouttelettes à couche cohésive composite constituent un modèle approprié. La fusion, la division et le maintien des cellules primordiales de la couche cohésive sont cruciaux pour l’évolution des molécules compartimentées. Les chercheurs concluent : « Ce travail montre pour la première fois que les bulles à l’intérieur des pores de roches chauffées ont pu être le scénario déterminant pour la formation de microgouttelettes cohésives sans membrane sur la Terre primitive. De futures études pourraient permettre d’approfondir les environnements et conditions possibles pour l’origine de la vie. »
