Abiogenèse Définition
L’abiogenèse est la création de molécules organiques par des forces autres que les organismes vivants. Si les organismes peuvent créer des liaisons carbone-carbone relativement facilement grâce à des enzymes, le faire autrement nécessite de grands apports d’énergie. Au début de l’histoire des sciences, ce fait a été utilisé pour contester l’évolution, car on ne pouvait concevoir comment des molécules organiques pouvaient être produites à partir de sources non organiques. La théorie de l’abiogenèse en tant que théorie de l’évolution a reçu beaucoup de crédit lorsque Stanley Miller a mené sa célèbre expérience en essayant de prouver le début inorganique de la vie.
Miller a combiné divers gaz que l’on pensait exister aux premiers stades de la Terre. Ces gaz ont été combinés dans une chambre, et choqués avec une grande quantité d’électricité pendant des semaines à la fois. Après l’essai, Miller a analysé les échantillons. Il a découvert que les molécules avaient commencé le processus de combinaison en molécules plus avancées. Miller a émis l’hypothèse qu’au fil des milliards d’années, ces molécules pourraient se combiner pour former des versions auto-répliquées, comme l’ARN et l’ADN. D’autres expériences en laboratoire ont confirmé ces résultats au cours des décennies suivantes. Plusieurs expériences très précises ont fourni des preuves suffisantes que de nombreuses structures moléculaires des cellules pouvaient être créées à partir de solutions inorganiques avec un apport d’énergie. Les polypeptides (protéines) et l’ARN ont tous deux été synthétisés de cette manière.
La synthèse des protéines et de l’ARN en laboratoire est une preuve cruciale pour la théorie de l’abiogenèse. On pense que l’abiogenèse de ces molécules pourrait conduire à des molécules d’ARN auto-répliquées. Les protéines et les molécules d’ARN sont toutes deux connues pour agir comme des catalyseurs. Ces molécules, produites par l’abiogenèse, pourraient catalyser d’importantes réactions qui pourraient conduire à la réplication de l’ARN et à la production de complexes tels que le ribosome, qui traduit les protéines à partir de messages ARN. La formation de ces deux molécules par l’abiogenèse prouve que les premières étapes de la théorie de l’abiogenèse pourraient avoir eu lieu. En raison de la grande quantité d’énergie utilisée, certains scientifiques affirment que la théorie de l’abiogenèse ne tient pas compte de la quantité d’éclairs et d’autres sources d’énergie dans l’atmosphère primitive.
Théorie de l’abiogenèse
La théorie de l’abiogenèse est la théorie selon laquelle toute vie a commencé à partir de molécules inorganiques, qui se sont recombinées de différentes manières en raison de l’apport d’énergie. Ces différentes formes ont fini par former une molécule auto-réplicative, qui a peut-être utilisé les autres molécules produites par l’abiogenèse pour commencer à créer les structures de base de la vie, comme la cellule.
De même que les populations changent au fil du temps dans l’évolution des organismes, l’évolution des molécules implique le changement des molécules au fil du temps. Les scientifiques spéculent que les premières molécules auto-réplicatives étaient probablement des molécules d’ARN. Certaines molécules d’ARN ont la capacité connue de catalyser la formation de nouvelles molécules d’ARN, comme on le voit dans les ribosomes de presque toutes les créatures sur Terre. L’une de ces premières molécules d’ARN s’est formée exactement comme il faut, de sorte qu’elle a produit une molécule d’ARN qui lui était identique. La concentration de cette molécule dans la soupe prébiotique a augmenté drastiquement, et la molécule a encore interagi avec elle-même et certaines protéines formées autour d’elle, également par abiogenèse.
Éventuellement, la molécule d’ARN a acquis des mutations qui lui ont permis de synthétiser une protéine qui produirait plus d’ARN. D’autres mutations ont provoqué la création de protéines qui synthétisaient des brins d’ADN à partir de l’ARN. C’est ainsi qu’est né le génome de l’organisme moderne. Au cours des millions d’années de l’histoire de l’évolution, les changements se sont lentement accumulés dans ces molécules, donnant naissance à la complexité de la vie que nous voyons aujourd’hui. Divers scientifiques qui étudient la théorie de l’abiogenèse se disputent sur le moment exact où l’abiogenèse passe à la biogenèse. Des arguments similaires peuvent être vus dans le cas de savoir si les virus constituent ou non des organismes vivants. L’abiogenèse, par définition, est simplement la création de molécules organiques à partir de sources inorganiques. Elle n’implique pas nécessairement l’origine de la vie.
- Évolution – Processus qui modifie les populations d’organismes au fil du temps, en les adaptant à l’environnement.
- Inorganique – Molécules contenant peu de carbone, non fabriquées dans les organismes vivants.
- Organiques – Molécules synthétisées dans les organismes vivants, contenant de nombreuses liaisons carbone-carbone.
- Ribosome – Une des premières machines cellulaires, capable de produire des protéines à partir de molécules d’ARN et d’acides aminés.
Quiz
1. Un virus se fixe sur une cellule et y injecte son ADN. Les protéines et les structures de la cellule créent des protéines à partir de l’ADN, qui créent d’autres cas d’ADN viral et de protéines. Actuellement, les virus ne sont pas considérés comme « vivants ». S’agit-il d’une abiogenèse ?
A. Oui, car le virus n’est pas un organisme vivant mais il crée des protéines.
B. Non, car la cellule est toujours responsable des nouveaux matériaux.
C. Oui, mais seulement s’il n’y a pas de carbone dans le nouveau matériel.
2. Laquelle des affirmations suivantes est une critique valide de la théorie de l’abiogenèse?
A. Les niveaux d’énergie nécessaires pour produire des molécules auto-réplicatives ne sont pas possibles en dehors du laboratoire.
B. Nous ne pouvons pas savoir à quoi ressemblait l’atmosphère de la pré-Terre.
C. Si l’ARN s’est formé en premier, il n’y aurait aucune raison pour l’ADN.
3. Pourquoi les molécules se combineraient-elles naturellement dans la nature ?
A. Elles sont naturellement attirées les unes par les autres.
B. Les produits de leurs réactions sont plus stables.
C. Toutes ces réponses.