Origine de la vie

Origine de la vie
Андрей Тихомиров

La vie telle que nous la connaissons est basеe sur un rеseau complexe d'interactions dans les cellules biologiques rеalisant le transfert d'informations gеnеtiques des acides nuclеiques aux protеines. Ce processus est universel pour tous les organismes cellulaires sans exception, il est ? la base de la biosynth?se des macromolеcules.

Андрей Тихомиров

Origine de la vie

Les biologistes allemands ont prouvе expеrimentalement que les molеcules d'ARN de transport pourraient devenir un еlеment majeur dans l'еvolution des formes de vie prеcoces. Dans certaines conditions, ils sont capables de s'assembler en unitеs fonctionnelles reproduisant l'information Gеnеtique de mani?re exponentielle.

La transmission de l'information Gеnеtique est effectuеe de mani?re sеquentielle: d'abord de l'ADN ? l'ARN (ce processus est appelе transcription), puis la synth?se des protеines (traduction) est rеalisеe sur la matrice d'ARN. Dans une opеration connue sous le nom de rеplication, les protеines dupliquent l'information Gеnеtique codеe dans les molеcules d'ADN et stockеe dans le noyau de la cellule, la rеpartissent еgalement entre les deux cellules filles pendant la division et le processus se rеp?te.

Le paradoxe du dogme central de la Biologie molеculaire est que d?s la premi?re еtape, des composеs protеiques complexes – enzymes agissent comme catalyseurs de la transcription: dans une certaine section, la double hеlice de l'ADN sous l'action des enzymes se dеroule et l'une des cha?nes devient une matrice pour la construction de la matrice dite, ou ARN d'information (ARNm), qui participe ensuite ? la traduction.

C'est – ? – dire qu'au niveau molеculaire, la question еternelle de l'origine de la vie-ce qui еtait primaire-est un Cuf ou une poule: les protеines sont nеcessaires pour transmettre des informations gеnеtiques, mais leur synth?se dеpend de la transcription.

Les biologistes de l'Universitе Ludwig et Maximilian de Munich ont prouvе expеrimentalement pour la premi?re fois que de petits changements dans les molеcules d'ARN de transport (ARNt) leur permettaient de s'auto-assembler en une unitе fonctionnelle capable de reproduire des informations.

Ainsi, selon les scientifiques, l'ARN de transport agissant comme intermеdiaire entre l'ARNm et les protеines pourrait ?tre un еlеment clе de l'еvolution des formes de vie prеcoces: les molеcules d'ARNt pourraient interagir de mani?re autonome entre elles pour former une sorte de module de rеplication capable de rеpliquer de mani?re exponentielle des informations.

"Nos recherches sur les premi?res formes de rеplication molеculaire et notre dеcouverte du lien entre rеplication et traduction nous rapprochent de la reconstruction de l'origine de la vie", ont dеclarе l'un des auteurs de l'еtude, Dieter Brown, dans un communiquе de presse de l'Universitе.

Pour qu'un tel syst?me fonctionne, il faut un environnement non еquilibrе pour dеclencher les processus physiques et chimiques appropriеs, estiment les scientifiques. Par consеquent, toutes leurs expеriences impliquaient une sеquence rеpеtitive de fluctuations de tempеrature.

Chaque expеrience a commencе avec un mod?le – une structure d'information composеe de deux types de sеquences nuclеotidiques centrales. Les chercheurs ont dеmontrе que, dans des conditions qui changent pеriodiquement, la structure binaire du mod?le peut ?tre copiеe ? plusieurs reprises. Un tel mеcanisme de rеplication aurait pu avoir lieu dans un Microsyst?me hydrothermal au dеbut de la Terre.

En particulier, selon les auteurs, un environnement favorable ? de tels cycles rеactionnels pourrait se dеvelopper dans les roches poreuses du fond marin, o? les fluctuations naturelles de la tempеrature sont associеes aux courants de convection.

Les palеontologues ont dеcouvert des fossiles ressemblant ? des еponges dans d'anciens rеcifs ?gеs de 890 millions d'annеes. Si les rеsultats sont confirmеs, ce sera la plus ancienne dеcouverte d'organismes vivants multicellulaires sur terre.

On pense que les premiers organismes multicellulaires, qui peuvent ?tre attribuеs avec certitude aux animaux, sont apparus sur Terre il y a environ 635 millions d'annеes, dans ediacaria – la Derni?re pеriode gеologique du protеrozo?que. Il s'agit de vendobiontes – des organismes radiaux et bilatеraux symеtriques mystеrieux qui menaient une vie sеdentaire ou sеdentaire.

Cependant, certains scientifiques pensent que les premiers animaux Sur terre еtaient des еponges – marines attachеes au fond multicellulaires, qui sont aujourd'hui largement rеpandues dans le monde entier.

Les plus anciens fossiles d'еponges bien conservеs sont connus depuis la pеriode cambrienne, qui a commencе il y a 541 millions d'annеes, mais l'analyse phylogеnеtique et les biomarqueurs sugg?rent que les еponges existaient beaucoup plus t?t, et dans les roches sеdimentaires ?gеes de 750 millions d'annеes, les scientifiques ont trouvе des spicules de silicium – еlеments du squelette minеralisе des еponges.

La palеontologue canadienne Elizabeth Turner de l'Universitе Laurentienne a dеcouvert des fossiles extr?mement similaires ? ceux des еponges dans d'anciens rеcifs du Nord-ouest du Canada. Les rеcifs appartiennent ? des constructions bactеriennes, sont empilеs avec du carbonate de calcium et ont un ?ge de 890 millions d'annеes.

Dans les еchantillons de roches, Turner a identifiе des rеseaux ramifiеs de structures tubulaires minеralisеes avec du carbonate de calcium cristallin en calcite. La chercheuse a notе que ces structures ressemblent beaucoup au squelette fibreux des еponges cornеes, qui sont aujourd'hui utilisеes pour produire des еponges de lavage.

L'auteur pense que ces structures pourraient ?tre des restes fossilisеs d'еponges cornеes qui vivaient sur les rеcifs carbonatеs 90 millions d'annеes avant que les niveaux d'oxyg?ne Sur terre ne atteignent des concentrations jugеes nеcessaires pour maintenir la vie des animaux.

Si les hypoth?ses du scientifique sont confirmеes, il s'av?re que l'еvolution des premiers animaux sur notre plan?te a eu lieu indеpendamment de l'oxygеnation – la saturation de l'atmosph?re en oxyg?ne, et les premiers organismes ont pu survivre ? la glaciation mondiale la plus sеv?re de l'Histoire de la terre de la pеriode cryogеnique, qui s'est produite entre 720 et 635 millions d'annеes.

? en juger par les rеsultats de la reconstruction micropеtrographique, l'еponge la plus ancienne еtait un organisme en forme de ver attachе de la taille du premier millim?tre au centim?tre, qui vivait ? la surface ou ? l'intеrieur des rеcifs construits par des cyanobactеries calcifiantes-photosynthеtiques.

La raretе des dеcouvertes d'еponges de l'?ge nеoprotеrozo?que s'explique par le fait que, tr?s probablement, elles n'avaient pas de squelettes minеralisеs – siliceux ou calcaires, mais se composaient exclusivement de composеs protеiques – spongieux ou kеratiniques. Par consеquent, estime le scientifique, dans les dеp?ts anciens, il est nеcessaire de rechercher non pas des еlеments du squelette —spicules – mais des empreintes de tissus mous prеservеes. Les palеontologues ont dеj? rencontrе de telles structures, mais les ont interprеtеes comme des colonies fossiles d'algues ou de protozoaires.

La biosph?re, formеe il y a 3,5—4,5 milliards d'annеes, est un syst?me еlancе. Tout changement dans les liens en elle conduit ? une violation de sa structure dans son ensemble, ainsi que des liens individuels, jusqu'? ce que certains d'entre eux tombent de la composition de la biosph?re.

Tous les secrets d'un organisme vivant sont posеs par la nature dans une cellule zygote formеe ? partir de la fusion des principes fеminins et masculins. Il a la fonction de crеer plus de 100 autres cellules, qui composent tout organisme vivant. Le processus de dеveloppement de la mati?re vivante va dans une direction – de la naissance au vieillissement et ? la destruction.

Les dеcouvertes scientifiques de la chimie et de la Biologie еvolutives donnent des raisons d'affirmer l'unitе de la nature vivante et non vivante. L'apparition de la mati?re vivante ? partir de la mati?re inanimеe entra?ne une dеpendance totale de la premi?re ? la seconde. Et les expеriences menеes sous la direction de l'acadеmicien A. I. oparin sur la reproduction artificielle de la vie ? partir d'une nature inanimеe ont montrе que, dans les conditions appropriеes, la vie devrait inеvitablement se produire dans n'importe quel endroit de l'Univers immense. Cependant, de telles conditions sont extr?mement rares.

Le sommet de la crеation de la nature que nous connaissons еtait l'apparition de l'homme sur terre. Jusqu'? prеsent, c'est sa seule crеation qui se rend compte d'elle-m?me, se souvient du passе, vit le prеsent: et pense ? l'avenir. Cette circonstance oblige l'homme ? faire tr?s attention ? la prеservation de la vie sur Terre. La nature a rеcompensе l'homme avec la raison et l'a donc tenu responsable de son destin futur, de tout ce qui se passe dans la nature vivante et inanimеe dans les conditions de la Terre. Et aujourd'hui, le moment est venu o? tout le monde est obligе de prendre conscience de son implication personnelle et de sa responsabilitе dans la prеservation de la biosph?re en tant qu'habitat.