21 octobre 2014

 

Et la génération spontanée fut !

 

Une équipe de chercheurs de la Nasa a pu obtenir la génération quasi-spontanée d'une des bases de l'ARN, l'uracile, simplement en reproduisant en laboratoire les conditions régnant au sein des nuages interstellaires.

Il y a quelques décennies, les scientifiques déclaraient impossible l'existence de molécules organiques ailleurs qu'à la surface des planètes ou dans leur atmosphère. Quant à leur genèse, elle ne pouvait se produire qu'exceptionnellement à la faveur de conditions très particulières, partiellement reproduites dans la célèbre expérience de Stanley Miller. Ils avaient tort.

En effet, ce n'est pas à la surface des astres que furent découvertes les premières molécules organiques extraterrestres, mais bien dans le vide de l'espace, à l'intérieur de nuages riches en poussières. Parmi elles on trouve couramment aujourd'hui des dizaines de molécules carbonées, comme le méthane (CH4), l'alcool éthylique (C2H5OH), l'acide acétique (CH3COOH), l'acétone (CH3COCH3) et même un sucre, le dihydroxyacétone ((CH2OH)2CO).

L’étude des météorites révéla aussi son lot de surprises avec la découverte d’acides aminés dans certaines d’entre elles, et surtout, des hydrocarbures aromatiques polycycliques, communément appelés HAP, qui peuvent servir à la synthèse de molécules organiques importantes pour les êtres vivants.

L'idée de briques élémentaires de la vie apparues dans l'espace, puis apportées sur Terre par les météorites, fit alors son chemin. Pour expliquer l’apparition dans les nuages moléculaires et dans les météorites de composés organiques, on fait intervenir une chimie complexe dans la fine couche de glace enrobant les poussières carbonées et silicatées que l’on sait exister dans ces nuages. Les réactions sont produites sous l’action des rayons ultraviolets émis par les jeunes étoiles venant de naître dans certains de ces nuages. La température dans ces derniers est d’une dizaine de kelvins tout au plus et la pression est y très faible. Peu denses, les nuages moléculaires le sont tout de même suffisamment pour absorber une grande partie des ultraviolets et ainsi empêcher que ce rayonnement détruise les molécules qu'il a engendrées.

Pour simuler cette cosmochimie, des chercheurs du NASA's Ames Research Center ont mélangé de la pyrimidine à de la glace, puis exposé l'ensemble à un rayonnement ultraviolet intense dans un vide poussé. La pyrimidine est une molécule azotée hétérocyclique aromatique (C4H4N2) une HAP voisine de la pyridine et comportant deux atomes d'azote.

Ils ont alors constaté que non seulement la pyrimidine était particulièrement bien protégée des photons UV destructeurs lorsqu'elle était entourée de glace, mais que des réactions chimiques spontanées conduisaient à la fabrication de l’uracile, la fameuse base azotée, désignée par la lettre U, que l'on trouve dans l’ARN et en constitue une des bases azotées avec la cytosine et la thymine.

Cette découverte capitale donne encore plus de poids à l’idée qu’une part importante des réactions chimiques prébiotiques s’est déroulée dans l’espace et non sur Terre, peut-être même dans les comètes .

 
 

 
De gauche à droite, Stefanie Milam, Michel Nuevo et Scott Sandford devant le dispositif
simulant les conditions régnant dans les nuages moléculaires. Crédit : Dominic Hart/Nasa
 

 

 
 
 

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