Des preuves substantielles indiquent que toute vie sur Terre aujourd'hui s'est développée à partir d'un ancêtre commun commun. Le processus par lequel cet ancêtre commun s'est formé à partir de la matière non vivante s'appelle l'abiogénèse. La façon dont ce processus s'est déroulé n'est pas encore entièrement comprise et fait toujours l'objet de recherches. Parmi les scientifiques intéressés par l'origine de la vie, si les protéines, l'ARN ou une autre molécule sont venus en premier est un sujet très débattu.
Proteins First
Dans la célèbre expérience Urey-Miller, les scientifiques mélangent le méthane , de l'eau, de l'ammoniac et de l'hydrogène dans le but de simuler l'atmosphère de la Terre primitive. Ensuite, ils ont tiré des étincelles électriques à travers ce mélange pour simuler la foudre. Ce processus a produit des acides aminés et d'autres composés organiques, démontrant que des conditions comme celles de la Terre primitive pouvaient créer des acides aminés, les éléments constitutifs des protéines.
Mais d'un mélange d'acides aminés en solution à un Les protéines fonctionnelles présentent de nombreux problèmes. Par exemple, au fil du temps, les protéines dans l'eau ont tendance à se désagréger plutôt qu'à s'assembler en chaînes moléculaires plus longues. De plus, demander si les protéines ou l'ADN sont apparus en premier présente un problème familier de poule ou d'oeuf. Les protéines peuvent catalyser des réactions chimiques, et l'ADN peut stocker des informations génétiques. Cependant, aucune de ces molécules seules n'est suffisante pour la vie; L'ADN et les protéines doivent être présents.
Cette solution est intéressante car l'ARN combine certaines caractéristiques des protéines et de l'ADN. L'ARN peut catalyser des réactions chimiques tout comme les protéines, et il peut stocker des informations génétiques comme l'ADN. Et, la machinerie cellulaire qui utilise l'ARN pour synthétiser la protéine est en partie faite d'ARN et dépend de l'ARN pour faire son travail. Cela suggère que l'ARN pourrait avoir joué un rôle crucial dans les débuts de l'histoire de la vie.
Synthèse de l'ARN
Un problème avec l'hypothèse de l'ARN Monde, cependant, est la nature de l'ARN lui-même. L'ARN est un polymère ou une chaîne de nucléotides. On ne sait pas exactement comment ces nucléotides se sont formés ou comment ils se seraient unis pour former des polymères dans les conditions précoces de la Terre. En 2009, le scientifique britannique John Sutherland a proposé une solution réalisable en annonçant que son laboratoire avait trouvé un processus qui pourrait construire des nucléotides à partir de blocs de construction qui étaient probablement présents sur la première Terre. Il est possible que ce processus ait donné naissance à des nucléotides, qui ont ensuite été liés par des réactions se produisant à la surface des couches microscopiques d'argile.
Le métabolisme d'abord
Bien que le scénario RNA-First soit très populaire parmi les scientifiques de l'origine de la vie, il y a une autre explication, qui suggère que le métabolisme est venu avant l'ARN, l'ADN ou la protéine. Ce premier scénario du métabolisme suggère que la vie est survenue à proximité d'environnements à haute pression et à haute température tels que les évents d'eau chaude en eau profonde. Ces conditions ont conduit à des réactions catalysées par des minéraux et ont donné naissance à un riche mélange de composés organiques. Ces composés sont à leur tour devenus les éléments constitutifs de polymères tels que les protéines et l'ARN. Au moment de la publication, cependant, il n'y a pas assez de preuves pour expliquer de manière concluante si l'approche du métabolisme d'abord ou de l'ARN est correcte.
