Le petit chimiste

Imaginons un milieu aqueux dans lequel baigne un ensemble d'atomes lourds de toute sorte, résidus de l'explosion d'une supernova. On suppose des conditions de températures et de pression, ainsi que que des concentrations atomiques propices aux réactions chimiques.
Parmis ces atomes lourds se trouvent de nombreux carbone, ainsi que de l'azote. Dans l'eau les réactions chimiques naturelles se produisent et conduisent à la formation de chaines d'atomes de carbone, d'azote, d'oxygène et d'hydrogène. Une telle chaine d'atome est appelée un acide aminé. Il s'agit de molécules.
D'autres molécules se forment aussi dans ce bouillon. Des acides gras, puis des phospholipides, autrement dit un assemblage de deux acides gras. Ces molécules à double couche sont la structure de base des membranes cellulaires.
Et puis il y a les grosses molécules, des polymères énormes comparativement aux molécules précédentes, dont l'ARN. Une structure moléculaire à un seul brin (en général).

Tout ceci se produit au hasard dans le milieu, ou bien peut être considéré comme un ensemble de réactions inévitables compte tenu de la composition et des conditions du milieu. Toujours est-il que ces molécules vont interagir ensemble. L'ARN est capable de manipuler les acides aminés en les enchainant, créant ainsi des protéines.
Un petit brin d'ARN flotte tranquillement dans l'eau en créant ici et là des protéines. Mais l'ARN est fragile, il se dégrade. La présence de membranes peut apporter à certains brins une protection contre le reste du milieu et donner suffisamment de stabilité pour se répliquer. Et ainsi constituer la première copie de sauvegarde de l'histoire. L'ARN peut jouer le rôle de catalyseur de réactions chimique et se répliquer seul.

On a donc ici des protocellules capable de se multiplier.

ADNEt puis un jour un brin d'ARN évolue en ADN. Le ribose de l'ARN devient désoxyribose dans l'ADN, perdant ainsi deux fonctions alcools géminés susceptibles d'hydrolyse alcaline et acide, procurant ainsi à l'ADN une plus grand stabilité. En contrepartie l'ADN ne peut se replier pour jouer le rôle de catalyseur comme l'ARN, de plus il ne peut se répliquer sans la présence de protéines. Une théorie indique que le premier être vivant à ADN aurait pu être un virus. Cette évolution à donc introduit la première compétition interne à la vie.

La vie se complexifie, l'ADN contient l'information, mais a besoin d'un traducteur, les ARN messagers, pour créer des protéines, qui sont les outils de la cellules. Les protéines spécifiques construites d'après les plans contenus dans l'ADN, servent à tout faire pour la cellule, stockage, transport, structure,etc...

Et après?

Après, si on veut être sûr que les données ne seront pas perdue en cas de catastrophe il faut multiplier les copies. Et occuper le maximum d'espace, ainsi, si en un endroit donné un catastrophe se produit détruisant les cellules, les copies stockées ailleurs ne seront pas affectées. L'univers étant ce qu'il est il n'y a pas de raison d'arrêter l'expansion et les cellules doivent coloniser l'ensemble des espaces disponibles. Ainsi l'une des premières directives de survie inscrite dans l'ADN est la nécessité d'expansion. Une directive dont on peut encore voir les effets aujourd'hui dans les formes de vie les plus complexes, tel l'homo sapiens. Pour bien s'étendre partout, il a été nécessaire (ou bien cela s'est produit par chance) d'introduire la possibilité de l'erreur mutagène, qui autorise l'évolution vers une forme peut être plus adaptée au milieu que l'on tente de coloniser. La boite de Pandore. Une forme capable de coloniser un nouvel endroit, ou alors capable de se défendre contre un envahisseur, lui même en conquête de nouveaux territoires.

Cette course ne s'est jamais interrompu, et ne s'interrompra sans doute jamais. Et puis tout ça nous dit pas pourquoi, ni s'il est possible d'avoir d'autre supports que le carbone.

Ressources d'approfondissement :

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