ABIOGENÈSE : L’inflation cosmique pour expliquer l’émergence de la vie
Pour aider à répondre à l'une des plus grandes questions existentielles, l’apparition de la vie sur Terre, ce chercheur du Département d'astronomie de l’Université de Tokyo a combiné des modèles biologiques et cosmologiques. Ses travaux qui examinent comment les éléments constitutifs de la vie peuvent et ont pu se former spontanément dans l'univers, un processus connu sous le nom d'abiogenèse, soutiennent que l'émergence de la vie dans l'univers est bien associée à un processus d'inflation rapide, décrit comme la production d'une vaste région d'expansion au-delà de l'horizon directement observable par l'Homme.
« S'il y a une chose dans l'univers qui est certaine, c'est que la vie existe », écrit l’auteur principal le Pr Tomonori Totani, qui travaille à la compréhension de l’abiogenèse ou apparition de la vie à partir de matière inanimée. La vie sur Terre doit avoir commencé à un moment donné, quelque part. Mais en dépit de nos connaissances en biologie et en physique, les processus exacts sur l’émergence de la vie restent très spéculatifs.
« Avec l'inflation cosmique, les structures d'ARN plus complexes nécessaires à la vie sont inévitables »
La seule vie que nous connaissons est basée sur la Terre, donc les recherches sur les origines de la vie sont limitées aux conditions spécifiques que nous trouvons sur Terre, soit les composants les plus fondamentaux communs à tous les êtres vivants connus : l'acide ribonucléique ou ARN. Il s'agit d'une molécule beaucoup plus simple et plus essentielle que l'acide désoxyribonucléique, ou ADN, qui définit la façon dont nous sommes assemblés. Cependant l'ARN, écrivent les scientifiques, est terriblement plus complexe que tous les composés chimiques ramenés de nos voyages dans l'espace.
Au départ, un polymère « magique » : l'ARN est un polymère, ce qui signifie qu'il est composé de chaînes chimiques, dans ce cas appelées nucléotides. Les chercheurs dans ce domaine ont des raisons de croire qu'un ARN d'au moins 40 à 100 nucléotides de long est nécessaire pour que le comportement d'autoréplication nécessaire à la vie puisse se produire. Avec suffisamment de temps, les nucléotides peuvent se connecter spontanément pour former de l'ARN présentant les bonnes conditions chimiques pour cette autoréplication. Les recherches actuelles suggèrent qu'un nombre magique de 40 à 100 nucléotides n'aurait pas dû être possible dans le volume d'espace que nous considérons comme l'univers observable.
« Mais il y a plus dans l'univers que l'observable », écrit à nouveau le chercheur. Dans la cosmologie « moderne », l’hypothèse est que l'univers a subi une période d'inflation rapide produisant une vaste région d'expansion au-delà de l'horizon de la matière que nous pouvons observer et étudier. La prise en compte de ce plus grand volume dans des modèles d'abiogenèse augmente considérablement les chances de vie. En effet, l'univers observable contient environ 10 sextillions d’étoiles. Statistiquement parlant, la matière dans un tel volume ne devrait pouvoir produire que de l'ARN d'environ 20 nucléotides. Mais avec l'inflation cosmique rapide, l'univers aurait pu contenir plus de 1 gogol étoiles, et alors les structures d'ARN plus complexes et plus durables sont plus que probables et même « inévitables ».
« La combinaison de nos recherches récentes sur la chimie de l'ARN et notre longue expérience de la cosmologie nous laisse penser qu'il existe un moyen plausible que l'univers soit passé d'un état abiotique (sans vie) à un état biotique. C'est une hypothèse passionnante et j'espère que la recherche pourra l’étayer pour découvrir les origines de la vie ».
Source: Scientific Reports 03 February 2020 Emergence of life in an inflationary universe (Visuel Université de Tokyo)
Cette actualité a été publiée le 14/03/2020 par