Le contexte Les premières réactions Vers les molécules du vivant Vers la cellule

Avant la vie...   La vie n'est pas apparue d'un coup de baguette magique. Elle s'est installée au hasard de réactions chimiques en permettant d'abord à certaines molécules de se reproduire et de se développer, au dépend d'autres éléments chimiques, puis en fournissant ces propriétés aux cellules. Mais au fait qu'est-ce que la vie ? On ne peut y voir qu'une série de bêtes réactions chimiques qui dans un ordre donné, et avec consommation d'énergie, permettent une reproduction, un développement et une croissance d'un élément déterminé, tout en s'adaptant aux modifications du milieu extérieur. Mais avouez que le résultat est un peu "magique" ! Le contexte : Quand la Terre c'est formée, en même temps que l'ensemble du système solaire, les particules les plus lourdes ont constitué le coeur de notre planète tandis que les molécules les plus légères sont restées en périphérie. En raison de sa masse, la Terre n'a pu retenir des gaz comme l'hélium et l'hydrogène qui se sont dispersés dans l'espace (Seules les planètes gazeuses comme Jupiter avait une masse suffisante). Les gaz qui ont constitué la première atmosphère ont deux origines différentes : Les poussières, et autres rochers, attirés sur la Terre par gravité, apportèrent de la vapeur d'eau. Cette vapeur, libérée lors de l'impact, s'est répandue à la surface de la planète. Les molécules simples (formées de carbone, d'hydrogène, d'oxygène et d'azote), en s'éloignant du soleil, se sont associées pour former des molécules plus complexes et moins réactives. Ces gaz ont été en partie attirés par la Terre. Des roches, encore en fusion, et des nombreux volcans, se sont échappés également des gaz de même nature. Ainsi la planète s'est habillée peu à peu d'une atmosphère dense et épaisse. La composition de l'atmosphère primitive prête encore à de vives discussions dans le milieu scientifique. Pour certains, elle était formée essentiellement d'Ammoniac (NH3), de Méthane (CH4), de gaz carbonique (CO2) et d'Eau (H2O). Mais actuellement la majorité des scientifiques pensent plutôt que cette composition était plus simple à base de CO2, d'azote moléculaire (N2) et sous forme de nitrites (NOx), d'un peu d'hydrogène moléculaire (H2) et de beaucoup de de vapeur d'eau. En plus de ces gaz, il faut noter la présence importante d'hydrogène sulfuré (H2S), de formaldéhyde et de cyanure d'hydrogène (HCN). Autant dire que ça ne sentait pas la rose ! Avec le refroidissement global de la terre, l'eau, toujours sous forme de vapeur, va se condenser et entraîner des pluies torrentielles (qui seraient à l'origine des océans !). La Terre ressemble alors à Vénus. En effet, vue de l'espace, la planète bleue ne présente alors qu'une épaisse couche de nuages agités par de violents mouvements cycloniques. La Terre il y a 4 milliards d'années ? L'effet de serre, dû à la richesse en gaz carbonique (ou en méthane), maintient un climat très chaud mais aussi très stable sur une grande partie de la planète. Il compense également un soleil encore pâle et peu chaud (qui ne rayonne que 75% de son énergie actuelle). L'absence d'oxygène gazeux, et donc d'ozone, permet l'agression des molécules de l'atmosphère et de la surface des océans par les rayonnements ultraviolet du soleil. Les pluies torrentielles ont eu d'autre effets que de remplir les mers et les océans, en effet l'érosion et le lessivage des sols ont apporté aux océans des quantités très importantes de molécules diverses pour former la "soupe nutritive". Les continents n'étaient alors recouverts que de sable et d'argile issus de l'érosion des roches primitives. D'autres sources d'enrichissement des océans sont le volcanisme sous-marin et l'hydrothermalisme (où l'eau qui s'est infiltré dans les profondeurs de la Terre, remonte chargée en minéraux sous l'effet de la chaleur). En raison de toutes ces substances dissoutes (dont beaucoup de fer, sous forme ferreuse Fe2+, de phosphate et d'H2S) l'eau devait être très acide, comme on peut le rencontrer actuellement pour certains lacs volcaniques. Sa température n'était pas plus agréable, elle devait dépasser allègrement les 100°C (sans ébullition car la pression atmosphérique était plus forte qu'actuellement). C'est l'importance de quelques atomes (C,H,O,N, P, S ou Carbone, Hydrogène, Oxygène, Azote, Phosphore et Soufre) dans la soupe primitive qui est à la base de toutes les molécules organiques à venir.