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Le phosphore est un élément clé pour la vie, présent dans l'ADN, l'ARN et l'ATP. Sa rareté à la surface de la Terre pose une énigme: comment les premières formes de vie ont-elles pu y accéder en quantité suffisante ? Des expériences montrent que les réactions prébiotiques nécessitent des concentrations en phosphore bien supérieures à celles naturellement disponibles.
Formations au lac Mono
Image Wikimedia
Craig Walton, chercheur à l'ETH Zurich, propose une solution. Les grands lacs de soude, comme le lac Mono en Californie, perdent leur eau uniquement par évaporation. Ce mécanisme permet au phosphore de s'accumuler, créant un environnement propice à l'émergence de la vie. Ces lacs offrent une stabilité chimique impossible dans les petits bassins.
Les petits lacs ne peuvent maintenir des niveaux de phosphore suffisants sur le long terme. La vie y épuiserait rapidement cette ressource essentielle. En revanche, les grands lacs bénéficient d'un apport continu en phosphore par les rivières, compensant les pertes dues à l'activité biologique.
Le lac Mono illustre parfaitement ce phénomène. Avec une superficie double de celle du lac de Zurich, il maintient une concentration élevée en phosphore, soutenant une biodiversité riche. Cette stabilité chimique en fait un modèle pour comprendre les conditions prébiotiques sur la Terre primitive.
Cette théorie s'éloigne de l'idée de Charles Darwin, qui imaginait la vie apparaissant dans de petites mares chaudes. Walton et son équipe soulignent l'importance des grands lacs de soude, capables de soutenir à la fois les réactions chimiques et les premières formes de vie.
Les travaux de Walton, publiés dans Science Advances, ouvrent de nouvelles perspectives sur l'origine de la vie. Ils suggèrent que les grands lacs de soude, avec leur équilibre géochimique unique, ont pu jouer un rôle crucial dans ce processus encore mystérieux.
Pourquoi le phosphore est-il essentiel à la vie ?
Le phosphore est un composant central de l'ADN et de l'ARN, les molécules qui stockent et transmettent l'information génétique. Sans phosphore, ces processus fondamentaux ne pourraient avoir lieu.
Il est également crucial pour la production d'ATP, la molécule qui fournit l'énergie nécessaire aux cellules. Cette énergie permet aux organismes de croître, de se reproduire et de répondre à leur environnement.
Enfin, le phosphore joue un rôle dans la structure des membranes cellulaires. Il contribue à la formation des phospholipides, qui constituent la barrière protectrice des cellules.
Malgré son importance, le phosphore est relativement rare à la surface de la Terre, ce qui en fait un facteur limitant pour l'apparition et le maintien de la vie.
Comment les lacs de soude concentrent-ils le phosphore ?
Les lacs de soude sont des milieux uniques où l'eau ne s'échappe que par évaporation. Ce processus laisse derrière lui les minéraux dissous, dont le phosphore.
Contrairement aux lacs traditionnels, qui perdent de l'eau par des cours d'eau sortants, les lacs de soude retiennent les éléments nutritifs. Cela permet une accumulation progressive de phosphore dans l'eau.
L'absence de ruissellement signifie également que le phosphore n'est pas dilué ou emporté. Cette concentration élevée est essentielle pour les réactions chimiques complexes qui ont pu mener à l'apparition de la vie.
Ces conditions particulières font des lacs de soude des candidats idéaux pour étudier les origines de la vie sur Terre et peut-être sur d'autres planètes.