Si les phénomènes de Star Trek, Area 51, Ancient Aliens ou War of the Worlds peuvent être considérés comme des indices anthropologiques, l'humanité s'émerveille de sa curiosité quant à la possibilité d'une vie au-delà de la Terre. Les 4 437 planètes extrasolaires récemment découvertes contiennent-elles des traces de la vie? À quoi ressembleraient ces formes de vie? Comment fonctionneraient-ils? S'ils venaient sur Terre, partagerions-nous les accolades ET ou la visite serait-elle davantage un jeu de style Battle Los Angeles ?
La vie hors de la Terre a suscité un intérêt sans fin, mais le public semble s'intéresser moins à la façon dont la vie sur Terre a commencé il y a 3 à 4 milliards d'années. Il s'avère que les deux sujets sont peut-être plus liés que l'on ne pourrait le croire - en fait, il est possible que la vie sur Terre ait réellement commencé en dehors de la Terre, sur Mars.
Lors de la conférence Goldschmidt de cette année à Florence, Steve Benner, biophysicien moléculaire et biochimiste de la Foundation for Applied Molecular Evolution, présentera cette idée à un public de géologues. Il sait très bien que la moitié de la salle s'opposera catégoriquement à son idée. «Les gens vont probablement lancer des choses», rit-il, faisant allusion à la conscience de la façon dont ses idées sortent de ce monde. Mais cette affirmation repose sur des bases scientifiques (PDF), une raison logique pour laquelle la vie a peut-être vraiment commencé sur Mars.
La science recèle un certain nombre de paradoxes: s'il y a un nombre infini d'étoiles dans le ciel, pourquoi le ciel nocturne est-il noir? Comment la lumière peut-elle agir à la fois comme une particule et une onde? Si les Français mangent autant de fromage et de beurre, pourquoi l'incidence de maladies coronariennes dans leur pays est-il si faible? Les origines de la vie ne sont pas différentes. Eux aussi sont dictés par deux paradoxes: le paradoxe du goudron et le paradoxe de l'eau. Selon Benner, les deux rendent difficile l’explication de la création de la vie sur Terre. Mais les deux, note-t-il également, peuvent être résolus en plaçant la création de la vie sur Mars.
Le premier, le paradoxe tar, est assez simple à comprendre. «Si vous mettez de l'énergie dans des matières organiques, elles deviennent de l'asphalte, pas de la vie», explique Benner. Sans accès à l'évolution darwinienne - c'est-à-dire sans que les molécules organiques aient la possibilité de se reproduire et de créer une progéniture qui elles-mêmes, mutations et autres, sont reproductibles - la matière organique baignant dans l'énergie (du soleil ou de la chaleur géothermique) se transformera en goudron. La Terre primitive était pleine de matières organiques - des chaînes de carbone, d'hydrogène et d'azote qui seraient les éléments constitutifs de la vie. Compte tenu du paradoxe du goudron, ces matières organiques auraient dû être transformées en asphalte. «La question est de savoir comment est-il possible que les matières organiques sur la Terre primitive aient réussi à passer de leur destin d'asphalte à quelque chose qui ait eu accès à l'évolution darwinienne? Parce qu'une fois que cela se produit, vraisemblablement, vous êtes prêt pour les courses et vous pouvez gérer l'environnement de votre choix », explique Benner.
Le deuxième paradoxe est ce que l'on appelle le paradoxe de l'eau. Le paradoxe de l'eau stipule que même si la vie a besoin d'eau, si une matière organique pouvait échapper à son destin asphaltique et évoluer vers l'évolution darwinienne, il est impossible d'assembler les éléments de base nécessaires dans un flot d'eau. Les éléments constitutifs de la vie débutent par les polymères génétiques - l'ADN du joueur bien connu et son ARN ami moins connu mais toujours très intelligent. Les experts s'accordent pour dire que l'ARN était probablement le premier polymère génétique, en partie parce que, dans le monde moderne, l'ARN joue un rôle aussi important dans la fabrication d'autres composés organiques. «L'ARN est la clé du ribosome, qui fabrique les protéines. Il ne fait presque aucun doute que l'ARN, une molécule impliquée dans la catalyse, est apparu avant les protéines », explique Benner. La difficulté réside dans le fait que pour assembler l'ARN en longs brins, ce qui est nécessaire pour la génétique, l'assemblage ne peut avoir lieu dans l'eau . «La plupart des gens pensent que l'eau est essentielle à la vie. Très peu de gens comprennent à quel point l'eau est corrosive », déclare Benner. Pour l'ARN, l'eau est extrêmement corrosive - des liaisons ne peuvent être établies dans l'eau, empêchant ainsi la formation de longs brins.
Cependant, Benner affirme que ces paradoxes peuvent être résolus à l'aide de deux groupes de minéraux très importants. Les premiers sont des minéraux de borate. Les minéraux boratés - qui contiennent l’élément bore - empêchent les blocs de construction de la vie de se transformer en goudron s’ils sont incorporés dans des composés organiques. Le bore, en tant qu'élément, cherche des électrons pour se stabiliser. Il les trouve dans l'oxygène et, ensemble, l'oxygène et le bore forment le borate minéral. Mais si l'oxygène de bore trouvé est déjà lié à des glucides, les glucides liés au bore forment une molécule organique complexe parsemée de borate moins résistant à la décomposition.
Les cristaux de borax, qui contiennent l'élément bore. Photo via Wikipedia.
Le deuxième groupe de minéraux entrant en jeu comprend ceux contenant du molybdate, un composé composé de molybdène et d'oxygène. Le molybdène, plus connu pour ses relations conspiratrices avec le classique de Douglas Adams, est également crucial, car il prend les glucides stabilisés par le borate, les lie et catalyse une réaction qui les réorganise en ribose: le R dans l'ARN.
Ce qui nous ramène, même de manière bien circuitée, à Mars. Le borate et le molybdate sont rares et auraient été particulièrement rares sur la Terre primitive. Le molybdène dans le molybdate est fortement oxydé, ce qui signifie qu'il a besoin d'électrons provenant d'oxygène ou d'autres ions chargés négativement et facilement disponibles pour obtenir une stabilité. Mais la Terre primitive était trop pauvre en oxygène pour avoir facilement créé du molybdate. De plus, revenant au paradoxe de l’eau, la Terre primitive était littéralement un monde aquatique - la terre ne représentant que deux à trois pour cent de sa surface. Les borates sont solubles dans l'eau - si la Terre primitive était une planète inondée, comme le pensent les scientifiques, il aurait été difficile pour un élément déjà rare, maintenant dilué dans un immense océan, de trouver des molécules organiques éphémères avec lesquelles se lier. De plus, le statut de la Terre en tant que planète inondée d’eau rend difficile la formation de l’ARN, car ce processus ne peut pas se produire seul dans l’eau.
Ces concepts deviennent cependant moins problématiques sur Mars. L'eau était certes présente il y a 3 ou 4 milliards d'années dans Mars, mais elle n'a jamais été aussi abondante que sur Terre, ce qui a créé la possibilité que les déserts martiens - des endroits où le borate et le molybdate pourraient se concentrer - auraient pu favoriser la formation de longs brins d'ARN. . De plus, il y a 4 milliards d'années, l'atmosphère de Mars contenait beaucoup plus d'oxygène que celle de la Terre. De plus, l'analyse récente d'une météorite martienne confirme que le bore était autrefois présent sur Mars.
Et, pense Benner, le molybdate était là aussi. «Ce n'est que lorsque le molybdène devient fortement oxydé qu'il est capable d'influer sur la formation du début de la vie», explique Benner. "Le molybdate n'aurait pas pu être disponible sur Terre au moment où la vie a commencé, car il y a trois milliards d'années, la surface de la Terre avait très peu d'oxygène, contrairement à Mars."
Benner pense que ces facteurs impliquent que la vie est née sur Mars, notre plus proche voisin spatial doté de tous les ingrédients nécessaires. Mais la vie n'a pas été soutenue là-bas. «Bien sûr, Mars s'est asséché. Le processus de séchage était très important pour la vie originaire, mais non durable », explique Benner. Au lieu de cela, un météore aurait dû frapper Mars, projetant des matériaux dans l'espace - et ces matériaux, y compris certains éléments constitutifs de la vie, auraient éventuellement pu atteindre la Terre.
Le changement soudain de l'environnement aurait-il été trop dur pour que les nouveaux éléments constitutifs puissent survivre? Benner ne le pense pas. «Disons que la vie commence sur Mars et devient très heureuse dans l'environnement martien», explique Benner. «Un météore vient frapper Mars et l'impact éjecte des pierres sur lesquelles votre prédécesseur est assis. Ensuite, vous atterrissez sur Terre et vous découvrez qu'il y a beaucoup d'eau que vous considérez comme un élément rare. Trouvera-t-il l'environnement adéquat? Elle a certainement apprécié l’existence de suffisamment d’eau pour ne pas s’inquiéter. ”
Donc, désolé, Lil Wayne, il semble qu'il soit temps de renoncer à votre revendication du quatrième rocher du Soleil. Comme le note Brenner, "les preuves semblent montrer que nous sommes en réalité tous des Martiens".
