Origine de la vie sur terre Tentative d’explication Dr Ahmed KHELIFA http://visalam.webs.com

Origine de la vie sur terre entre science et croyance L'origine de la vie n’a cessé de questionner l’homme; car elle s'adresse directement à son émotivité et à sa subjectivité contrairement à d’autres questions relevant des sciences de la nature. S'attaquer à ce problème épineux, c'est trop souvent tenter de concilier science, religion et croyances de toutes sortes, un exercice pour le moins périlleux.

Un peu d'histoire Depuis Aristote (384-322 avant J.-C.) l'ancien monde pensait que les êtres vivants naissaient d'organismes identiques, ou qu'ils apparaissaient spontanément de la matière inerte. Dans ses écrits, il décrivait la vie comme surgissant des boues ou des matières en décomposition sous la forme de mouches ou de vers. Selon lui, il existait dans toute chose un principe "passif" constitué par la matière et un principe "actif" qui lui donne sa forme. De l'antiquité à la renaissance, cette conception du vivant n'a ensuite guère évolué. Transmise par plusieurs générations de prestigieux scientifiques et penseurs, la "génération spontanée" fut longtemps considérée comme la seule explication logique et conforme aux enseignements religieux

La découverte du monde microscopique A l'aide d'un microscope rudimentaire, le hollandais Van Leeuwenhoek (1632-1723) découvrait le monde invisible des micro- organismes jusqu'à lors insoupçonné. Mais il fallut encore attendre les travaux de Louis Pasteur (1822-1895) pour aboutir à une démonstration irréfutable : l'apparition des vers, mouches et autres miasmes, n'étaient due qu'à la présence des germes microbiens qui pullulent partout dans notre environnement. Ainsi, toutes les générations spontanées résultaient simplement de la contamination par des germes apportés de l'extérieur

L’origine de la vie du point de vue scientifique La fin de la génération spontanée depuis Louis Pasteur qui a tranché le débat Source:Dailymotion Avant Louis Pasteur les gens pensaient que la vie peut émerger spontanément comme dans la vidéos en haut « expérience de francesco redi »

Les trois grandes théories sur l'origine et l'évolution de la vie Créationnisme La religion Les êtres vivants ont été crées séparément ex-nihilo par Dieu d'un seul coup tels qu'ils sont actuellement Abiogénèse La science (exobiologie) La vie est apparue dans des conditions pré-biotiques selon les lois de la chimie et de la biochimie Dessein Intelligent Synthèse-conciliation? La vie est issue d'un processus naturel guidé par une intelligence supérieure

L’origine de la vie du point de vue scientifique Les circonstances exactes de l’apparition de la vie sur terre restent encore mystérieuse mais ils existent des tentatives d’explication selon des hypothèses plus au moins vérifiables. La science qui étudié ce champs de connaissance s’appelle « Exobiologie » 3 Hypothèses proposées *L’abiogénèse: selon la chimie prébiotique *La panspermie: les germes de la vie viennent de l’espace *L’origine extra terrestre: une civilisation Extra Terrestre

L’origine extra terrestre Cette hypothèse ne fait que déplacer le probleme de l’origine de la vie vers une autre civilisation extra terrestre, mais comment peut on expliquer l’origine de cette dernière ?

C’est quoi un être vivant ? Est considéré comme vivant, tout système ouvert capable de *s’auto reproduire *d’évoluer Ne sont pas considérés comme vivants : Les virus: pas d’autonomie Les Cristaux: pas d’évolution

L'abiogénèse selon Oparine Haldane C’est le bond en avant de 2 biochimistes dans les années 20. Le soviétique Alexander Oparine (1894-1980). Le Britannique John Haldane (1892-1964). Sortir du cercle vicieux qui dit que seule la vie peut produire la vie. Il faut remonter à la formation de la terre, il y a 4,5 milliards d’années. Le pilier principal: une relation privilégiée entre la terre et le soleil. Système comparable à une réaction chimique. Réactifs + Réacteur + Source d’énergie   Gaz + Atmosphère + Soleil + Éclairs

Conditions prébiotiques

Soupe primitive contenant de nombreux monomères Assemblage des monomères en polymères réactions catalysées dans l'eau par: argile, fer, silice, roches chaudes auprès des fumeuses noires Intervention d'une intelligence supérieure ou Sélection naturelle? des molécules les mieux adaptées à leur environnment (qui sont capables de demeurer là…)

monosaccharides base azotée

De la soupe primitive à la première cellule

Une cellule procaryote

Une cellule Eucaryote

La membrane cellulaire

L’évolution chimique Expérience de Stanley Miller (1953) Simulant les effets d’éclairs d’orage dans l’atmosphere réductrice primitive (H2O, CH4, NH3, H2). La solution obtenue à la fin contenait des composés organiques hydrosolsolubles comme des acides aminés. Les bases des nucléotides peuvent aussi être synthétisées dans des conditions prébiotiques (en présence d’HCN). La vie est née probablement suite à la formation de molécules d’ARN autoréplicatives

Stanley Miller Appareil de Miller permettant la synthèse prébiotique d’acides aminés à partir de CH4, NH3 H2, H2O Glycine, alanine, β-alanine (Asp et Abu, probables) Très dépendant d’un modèle d’atmosphère

Ce sont des goutelettes délimitées par une membrane lipidique Apparition des protobiontes cellules primitives soupe primitive Ce sont des goutelettes délimitées par une membrane lipidique intérieur contenant des molécules organiques

Les protobiontes ont commencé à utiliser l’énergie

À un certain moment, les acides nucléiques: des molécules très complexes, ont été synthétisés par: *Hasard ! selon les matérialistes athées *L’intervention d’une intelligence superieure selon les théistes C'est tout le mystère de l'origine de la vie

Les premières cellules étaient nées ! Les acides nucléiques, porteurs de l’information génétique, ont permis la reproduction des protobiontes Les premières cellules étaient nées !

Temps Événements 3,6 milliards Apparition des Bactéries, premiers organismes vivants. Ce sont des procaryotes. Ils vont régner seuls sur Terre pendant 1,5 milliards d’années !

O2 Comment ? L’apparition et l’explosion démographique de bactéries photosynthétiques va profondément modifier l’atmosphère terrestre… Comment ? O2

Temps Événements 2,2 milliards Apparition des premiers eucaryotes unicellulaires : des Protistes 1,2 milliards Apparition des premiers pluricellulaires : toujours des Protistes (algues) ! Il aura fallu attendre plus de 2,5 milliards d’années !

Origine des mitochondries Théorie endosymbiotique et des plastes Théorie endosymbiotique Double membrane:2 couches de PGL ADN circulaire Reproduction par fission binaire ARNt Ribosomes apparentés à ceux des procaryotes

la théorie endosymbiotique Autres preuves de la théorie endosymbiotique Le premier acide aminé des protéines mitochondriales est le Nformylmethionine… comme les cellule procaryotes… Les ribosomes mitochondriaux sont similaires à ceux des procaryotes Les protéines membranaires retrouvées sur la membrane interne de la mitochondries sont analogues à celles des procaryotes mais pas celles sur la membrane externe Si là vous n’êtes pas encore convaincus alors…

Quelle étape prépare le passage des unicellulaires vers les pluricellulaires? Colonies d’unicellulaires (ici Pediastrum) avec spécialisation

Nostoc, une cyanobactérie avec un début de spécialisation. Hétérocyste : Cellule spécialisée dans la fixation de l’azote. Source de l’image : Wikipedia

Temps Événements - 700 millions Apparition des Animaux (invertébrés) Colonisation de la terre ferme ; apparition des Végétaux et des Eumycètes - 420 millions Apparition des Poissons

Les règnes du vivant végétaux -800 Ma champignons -700 Ma animaux autotrophes producteurs de matière organique champignons -700 Ma hétérotrophes réducteurs de matière organique animaux -700 Ma hétérotrophes oxydeurs de matière organique multicellulaires eucaryotes (noyau) protistes -900 Ma (protozoaires et protophytes) unicellulaires (parasites, amibes, foraminifères, µ-algues, ...) unicellulaires pas de noyau (bactéries, algues bleues) procaryotes -3,8 MMa