- Pourquoi cette conférence ?
Comprendre l’émergence de la vie n’est pas seulement une question philosophique ou métaphysique. C’est une question scientifique, que l’on peut explorer par des observations, des expériences, et des modèles physico-chimiques.
- La question centrale :
Comment est-on passé du minéral — matière inerte — à la cellule vivante ?
- Âge de la Terre : ~4,5 milliards d’années
- Formation des océans, atmosphère primitive (riche en CO₂, N₂, H₂O, CH₄, NH₃)
- Absence d'oxygène libre (environnement réducteur)
- Expérience de Miller-Urey (1953) : synthèse d’acides aminés dans des conditions prébiotiques
- Découverte d’acides nucléiques simples et de sucres dans des météorites (Murchison, 1969)
- Origine cosmique possible des briques du vivant
- Catalyseur biologique permettant des réactions chimiques à température ambiante
- Exemples : ADN polymérase, ribozymes (ARN catalytiques)
- Surfaces de pyrite (FeS₂), argiles, olivine comme catalyseurs
- Modèle d’Iron-Sulfur World (Wächtershäuser) : métabolisme primitif sur surfaces minérales
- Cycle de Krebs inverse (reproduit en laboratoire sans enzyme)
- Hypothèse : métabolisme avant l’information (avant l’ADN/ARN)
- Capable de catalyse (ribozymes) et d’auto-réplication rudimentaire
- Hypothèse du monde à ARN (Gilbert, 1986)
- Coacervats, micelles, vésicules lipidiques (proto-cellules)
- Encapsulation d’ARN dans des vésicules = premiers systèmes auto-entretenus
- Variabilité, réplicabilité, différenciation fonctionnelle : fondements de la biologie évolutive
- Métabolisme, réplication, compartimentation : les trois piliers
- Hypothèse des scénarios hybrides (ARN + métabolisme + lipides simultanés)
- Stromatolites (3,5 Ga)
- Isotopes de carbone 13/12 → signatures biologiques anciennes (jusqu’à 3,8 Ga)
- Minéraux organo-ferreux fossiles
- Synthèse en laboratoire de proto-cellules fonctionnelles (Jack Szostak, Pier Luigi Luisi)
- Émergence de réseaux chimiques auto-réplicatifs
- Origin of Life Initiative (Harvard, Szostak)
- Simons Collaboration on the Origins of Life
- European Astrobiology Institute
- Projet LUCA (Last Universal Common Ancestor) : reconstruction du génome minimal
- Modèles IA d’évolution chimique
- Chimie sur Encelade, Titan, Europe (missions spatiales : Dragonfly, JUICE)
- Exploration des exoplanètes (biosignatures atmosphériques)
- L’émergence de la vie est un continuum chimique complexe, non une rupture soudaine.
- Les cycles catalytiques, la réplication et la compartimentation sont les fondations du vivant.
- La science moderne est capable aujourd’hui de simuler, tester et reproduire des étapes de ce passage.
- Le mystère s’efface peu à peu, remplacé par des données expérimentales et théoriques solides.
- Vie extraterrestre
- Intelligence artificielle et origine de la vie
- Limites de la reconstitution expérimentale
- Aspects éthiques ou philosophiques (à recontextualiser dans le cadre strictement scientifique)
| Nom | Institution | Contribution |
|---|---|---|
| Jack W. Szostak | Harvard | Proto-cellules, monde à ARN |
| John Sutherland | MRC Cambridge | Chimie prébiotique des nucléotides |
| David Deamer | UC Santa Cruz | Vésicules prébiotiques, coacervats |
| Pier Luigi Luisi | EPFL | Auto-organisation chimique |
| Antonio Lazcano | UNAM (Mexique) | Histoire de la vie, LUCA |
| Nicolas Plé | Collège de France | Chimie organique prébiotique |
| Marie-Christine Maurel | Sorbonne | Origine des polymères biologiques |
| Karin Öberg | Harvard | Astro-chimie des briques du vivant |
| Eric Smith | Earth-Life Science Institute, Tokyo | Thermodynamique et origine de la vie |