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    Des scientifiques découvrent des composés qui auraient pu aider à démarrer la vie sur Terre

    Atomes de phosphore en jaune, atomes d'oxygène dans le rouge. Crédit :Britvin et al / Géologie, 2020

    Le phosphore est un élément essentiel à la vie. Elle est fondamentale pour tous les organismes vivants, et est un composant clé de l'ARN, ADN, et les membranes cellulaires. Les composés du phosphore doivent avoir été impliqués dans l'émergence de la vie primordiale. Mais surtout, ces composés étaient solubles dans l'eau et réactifs, de sorte qu'ils pouvaient participer à divers processus chimiques. Ce n'est que dans ce cas que le phosphore pourrait être impliqué dans la phosphorylation, qui permet la synthèse de molécules complexes. Cependant, le phosphore dans la nature ne se trouve que sous forme d'ion phosphate dans des minéraux assez inertes de la classe des phosphates. D'où, il est peu probable que les minéraux phosphatés aient été une source pour la synthèse prébiotique de composés contenant du phosphore, les précurseurs des premiers organismes vivants. Pour les scientifiques, il reste un mystère que les composés du phosphore ont contribué à l'apparition des éléments constitutifs des molécules d'ARN et d'ADN.

    Un groupe de chercheurs de l'Université de Saint-Pétersbourg et de l'Université Ben Gourion du Néguev ont découvert des cyclophosphates naturels, des composés contenant du phosphore chimiquement actifs dans les roches de la région de la mer Morte. Les cyclophosphates sont largement utilisés dans l'industrie, mais ils n'ont jamais été trouvés dans la nature auparavant. La décomposition hydrolytique (ouverture de cycle) des cyclophosphates entraîne la libération d'une énergie suffisante pour l'initiation des réactions de phosphorylation. Par conséquent, les cyclophosphates sont considérés comme une source probable de phosphore prébiotique réactif sur la Terre primitive.

    Les chercheurs suggèrent que les cyclophosphates pourraient avoir été formés en tant que produits de l'oxydation pyrolitique du phosphure. Les phosphures naturels sont des minéraux sans oxygène contenant du phosphore dans un état d'oxydation inférieur à zéro. Les phosphures se trouvent sur Terre dans des zones d'activité géothermique importante, y compris la région de la mer Morte, où des processus géologiques à haute température ont eu lieu. Outre, bombardement météoritique de la surface de la Terre est considéré comme une source probable de différents, phosphates encore non étudiés, parce que tout corps cosmique entrant dans l'atmosphère est soumis à une ablation sévère - le processus de vaporisation et d'oxydation à haute température des substances météoritiques.

    Vue générale de la zone d'étude. Crédit :Britvin et al / Géologie, 2020

    "La rareté des cyclophosphates dans la lithosphère contemporaine n'implique pas que ces minéraux n'auraient pas pu être plus répandus sur la Terre primitive, car l'environnement géochimique d'il y a des milliards d'années différait considérablement de celui d'aujourd'hui. Au fil du temps, l'atmosphère terrestre est devenue de plus en plus saturée en oxygène. Puis, une atmosphère riche en oxygène dégage du phosphore, conduisant ainsi à la formation de cyclophosphates, " dit Sergueï Britvin, le chef du projet de recherche soutenu par la Fondation scientifique russe, Docteur en géologie et minéralogie, professeur à l'université de Saint-Pétersbourg.

    L'agrégat jaune-vert est le cyclophosphate, entouré d'un assemblage complexe de phosphates (zone de couleur rouge). Crédit :Britvin et al / Géologie, 2020

    Les phosphures et cyclophosphates découverts sur les rives de la mer Morte peuvent ainsi être considérés comme un système modèle reproduisant la spéciation du phosphore au cours des premiers stades de l'évolution de la Terre. La découverte de cyclophosphates naturels ouvre de nouvelles portes aux scientifiques pour comprendre et modéliser les réactions de phosphorylation prébiotique qui ont abouti à l'émergence de la vie primordiale sur notre planète.


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