D’où vient LUCA ? La surprenante nouvelle hypothèse sur l’ancêtre de toute vie terrestre

LUCA, l’acronyme de Last Universal Common Ancestor (Dernier Ancêtre Commun Universel), représente le point de convergence de tout ce qui vit sur Terre. Remontant à environ 4 milliards d’années, son origine exacte et son habitat ont longtemps été un sujet de débat intense parmi les scientifiques. Pendant des décennies, l’hypothèse dominante plaçait LUCA dans les environnements extrêmes des sources hydrothermales profondes. Cependant, une nouvelle étude vient bouleverser cette vision, proposant une origine bien plus en surface.

L’énigme de LUCA : Entre abysses et mares primordiales

Jusqu’à récemment, l’idée que LUCA ait évolué au fond des océans, dans des cheminées volcaniques crachant des fluides chauds et riches en minéraux, était largement acceptée. Ces évents hydrothermaux offraient un environnement stable, à l’abri des radiations UV et des impacts de météorites, avec une source d’énergie chimique constante. Un cadre idéal, pensait-on, pour la naissance d’organismes primitifs.

La nouvelle perspective : Une origine en surface favorisée

Des chercheurs de l’Université Heinrich Heine de Düsseldorf, en Allemagne, et d’autres institutions, ont publié une étude remettant en question l’hypothèse des fonds marins. Leurs travaux, s’appuyant sur des modèles chimiques et des preuves géologiques, suggèrent que LUCA aurait plutôt émergé dans des mares peu profondes en surface, exposées à l’atmosphère.

Cette nouvelle hypothèse est renforcée par plusieurs arguments clés :

• Cycles humide-sec : Les mares en surface sont soumises à des cycles d’évaporation et de réhydratation. Ces cycles sont cruciaux pour la polymérisation, c’est-à-dire l’assemblage de molécules simples (monomères) en chaînes complexes (polymères comme l’ARN), étapes fondamentales pour l’apparition de la vie. Les vents hydrothermaux, eux, ne connaissent pas ces cycles.
• Rôle des météorites : Les météorites et les poussières cosmiques ont bombardé la Terre primitive, apportant des éléments essentiels comme le phosphore, le bore et le molybdène, qui sont des catalyseurs importants pour la formation de l’ARN. Ces éléments étaient bien plus accessibles en surface.
• Énergie solaire et UV : Bien que potentiellement nocives, les radiations UV pouvaient aussi fournir l’énergie nécessaire à certaines réactions chimiques et à la formation de molécules organiques complexes.
• Concentration des molécules : Dans une mare peu profonde s’évaporant, les molécules prébiotiques se concentrent, augmentant ainsi la probabilité de réactions chimiques et de polymérisation. Au fond des océans, les molécules tendent plutôt à se diluer.

Pourquoi les sources hydrothermales sont moins probables pour l’émergence initiale

Les chercheurs expliquent que les environnements des sources hydrothermales, bien que propices au métabolisme d’organismes déjà formés, sont moins adaptés à la génèse des premiers polymères d’ARN auto-réplicatifs. L’absence de cycles d’évaporation et de concentration des molécules y est un obstacle majeur. De plus, le « problème de l’œuf et de la poule » se pose : le métabolisme complexe observé dans les environnements hydrothermaux actuels requiert des enzymes (des protéines) qui sont elles-mêmes le produit d’un processus évolutif déjà avancé, ce qui ne correspond pas aux conditions initiales de l’émergence de la vie.

Les « mares chaudes » : Un clin d’œil à Darwin

Cette théorie des mares de surface ramène sur le devant de la scène l’idée des « mares chaudes » évoquée par Charles Darwin. Elle s’aligne bien avec l’hypothèse du Monde à ARN, où l’ARN aurait été la première molécule capable de stocker l’information génétique et de catalyser des réactions. Les conditions de surface, avec leurs cycles humide-sec et l’apport de nutriments par les météorites, auraient permis la formation et la réplication de ces polymères d’ARN, ouvrant la voie à la vie.

En somme, LUCA n’était peut-être pas un organisme des profondeurs, mais plutôt l’habitant d’une petite mare ensoleillée, où les ingrédients de la vie ont pu se mélanger, se concentrer et se polymériser sous l’influence des éléments terrestres et extraterrestres. Une révision fascinante de nos origines les plus lointaines.