- Bienvenue et contextualisation : Enjeux de la question « D’où vient la vie ? ». Passage progressif : minéral → chimique → biochimique → biologique
- Approche scientifique uniquement (hors philosophie/théologie)
-
Quelques faits :
- Âge de la Terre : 4,55 milliards d’années
- Premières formes de vie fossiles : ≈3,5 à 3,8 milliards d’années
- Limites de la paléobiologie, importance de la chimie prébiotique
- Atmosphère primitive : CO₂, CH₄, NH₃, H₂O, faible O₂
- Activité volcanique, foudre, rayons UV, sources hydrothermales
- Hydrothermalisme profond (fonds océaniques)
- Bassins d’évaporation
- Glaces interstellaires ou météoritiques (modèles exogènes)
- Miller-Urey (1953) : formation spontanée d’acides aminés.
- Chimie organique : acides ribonucléiques, lipides simples
- Réactions en boucle fermée produisant leurs propres catalyseurs
- Exemples : cycle de Calvin, métabolisme de l’acide citrique
- Sulfures de fer (FeS, FeS₂)
- Argiles et surfaces minérales
- Théorie du monde fer-soufre de Wächtershäuser
- Mises en évidence expérimentales : micro-réseaux catalytiques en conditions prébiotiques
- L’ARN stocke l’information ET agit comme enzyme (ribozymes)
- Ribozymes naturels (splicéosomes, ribosomes)
- Réplication auto-catalytique de courts ARN en laboratoire
- Problème d’instabilité : hypothèse pré-RNA
- John Sutherland : chimie prébiotique de nucléotides
- Jack Szostak : protocellules et auto-assemblage d’ARN
- Formation spontanée de vésicules dans l’eau salée
- Création d’un microenvironnement isolé
- Transports sélectifs au travers des membranes
- Catalyse interne facilitée (répseudo-métabolisme)
- Protocellules fonctionnelles : expériences pionnières
- Étape clé dans l’évolution vers le vivant
- Concept de Ribo-Évolution : fonctions de réplication et de métabolisme sur ARN
- Gain de stabilité, efficacité, complexité
- Fixation de Fe, Mg, Zn dans sites actifs
- Traces dans cratons archéens (3,8Ga)
- Isotopes légers du carbone
- Roches d’Isua (Groenland), Nuvvuagittuq (Canada) : biogénicité controversée
- Laboratoire ChemProto, Strasbourg
- ERC ORIGINS, Europe
- Projet EBioOrigine, CNRS
- NASA Astrobiology, SETI, LUVOIR, JWST…
- Réacteur simulant l’émergence de cycles chimiques auto-entretenus
- Synthèse d’une cellule "prébiotique"
- Le vivant : organisation dynamique d’une chimie hautement improbable mais possible physiquement
- Pas de rupture brutale : continuité minéral/chimie/biochimie/biologie
- Problème aujourd’hui expérimental, pluridisciplinaire et collaboratif
- Quelle vie ailleurs dans l’Univers ?
- Est-on proches de "recréer la vie" en laboratoire ?
- La panspermie est-elle crédible ?
- Peut-on dater avec certitude les premières formes de vie ?
- La vie est-elle une nécessité thermodynamique ?
- Quels sont les marqueurs universels de la vie ?
- Existe-t-il une chimie prébiotique différente sur Titan, Encelade ou Mars ?
| Nom | Domaine | Affiliation |
|---|---|---|
| John Sutherland | Chimie prébiotique des nucléotides | MRC Laboratory of Molecular Biology, UK |
| Jack Szostak | Protocellules, évolution précoce | Harvard University (retraité mais actif) |
| Günter Wächtershäuser | Chimie fer-soufre/métabolisme primitif | Munich |
| Pier Luigi Luisi | Protocellules lipidiques | ETH Zurich / Univ. Rome |
| Michael Russell | Sources hydrothermales, métabolisme initial | NASA JPL-US |
| Eric Smith & Harold Morowitz | Thermodynamique originelle du vivant | Santa Fe Institute |
| Marie-Christine Maurel | Origine du vivant | Sorbonne Université |
| Léna Jullien, François Guyot | Minéralogie, catalyse prébiotique | Muséum national d'histoire naturelle, CNRS |
| Philip Ball | Philosophie/histoire de la chimie du vivant | Auteur scientifique |
- Schémas de cycles catalytiques
- Images de protocellules en microscope
- Cartes géologiques des formations fossiles
- Vidéos d’auto-assemblage de membranes