Ouvrez vos yeux n’importe où sur Terre et il y a de la vie : que ce soit un pigeon dans le parc ou les micro-organismes invisibles qui recouvrent chaque surface. Mais lorsque la planète est née il y a 4,5 milliards d’années, elle était stérile. Comment est née la première vie ?
La réponse courte est que nous ne savons pas. Si nous le faisions, nous pourrions le reproduire. Les scientifiques pourraient mettre les bons produits chimiques dans un récipient scellé dans les bonnes conditions et lorsqu’ils l’ouvriraient, ils trouveraient des organismes vivants. Personne n’a jamais fait ça.
Mais même si nous ne savons pas exactement comment la vie a commencé, nous avons beaucoup d’indices.
Commençons par les éléments les plus simples : de quoi est faite la vie et d’où viennent ces composants ? Les organismes vivants contiennent des milliers de produits chimiques : comme des protéines et des acides nucléiques qui transportent notre information génétique. Ces produits chimiques sont complexes, mais nous savons maintenant que leurs éléments constitutifs se forment assez facilement.
La première preuve de cela a été publiée en 1953 par un jeune chimiste nommé Stanley Miller. Il a mis de l’eau et trois gaz dans un appareil en verre, imitant la mer et l’air de la jeune Terre. Miller a chauffé l’eau et électrocuté l’air pour simuler la foudre. En quelques jours, cette configuration a produit un acide aminé : un fragment de protéine.
Depuis lors, les scientifiques ont effectué de nombreuses études similaires. Dans une recherche publiée en septembre 2020, des chercheurs dirigés par Sara Szymkuć (aujourd’hui présidente de la start-up Allchemy Inc), ont compilé des dizaines d’expériences. Ils ont créé une « carte » montrant comment les produits chimiques peuvent être transformés les uns dans les autres. À partir de seulement six produits chimiques courants, tels que l’eau et le méthane, ils pourraient fabriquer des dizaines de milliers de substances présentes dans les organismes vivants.
L’implication est que la jeune Terre était une usine de produits chimiques biologiques. Mais avoir beaucoup de ces produits chimiques ne donne pas nécessairement la vie, pas plus qu’un tas de briques ne deviendra automatiquement une maison.
C’est là que les choses se compliquent, car il faut réfléchir à ce qui fait vivre quelque chose. Cela se résume à trois choses. Premièrement, l’organisme doit se maintenir uni, souvent avec une couche externe dont l’élimination est immédiatement problématique. Deuxièmement, il doit se nourrir. Cela implique des réactions chimiques complexes. Et troisièmement, la vie doit se reproduire, ce qui signifie qu’elle doit avoir des gènes qu’elle peut transmettre.
Les 50 dernières années de recherche sur l’origine de la vie ont été dominées par des tentatives de fabriquer l’un de ces systèmes à lui seul : par exemple, une molécule génétique qui se reproduisait en se copiant. Les autres bits étaient supposés venir plus tard.
Personnellement, je doute de cette approche. Aucun des trois systèmes n’est vivant par lui-même : ils ont besoin les uns des autres. De plus, si la Terre faisait un si bon travail en fabriquant tous les produits chimiques de la vie, il se pourrait que les trois systèmes se soient formés simultanément au même endroit. Cela se serait produit plus facilement dans un espace confiné, tel qu’un évent hydrothermal en eau profonde ou une piscine sur terre.
On ne sait toujours pas exactement comment la vie est née, mais ce qui était autrefois tout à fait mystérieux semble maintenant beaucoup moins inexplicable.
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