Bien que nous ne connaissions pas le chemin qui a conduit à ces premières formes bactériennes, il semble probable que l’ADN ait émergé comme molécule d’information à cette époque. Le microbiologiste et physicien Carl R. Woese suggère qu’il y avait une quantité considérable de transfert latéral de gènes parmi les premières formes de bactéries appelées archaebactéries.4 Le transfert latéral de gènes, qui est le mouvement des gènes d’une bactérie à une autre, aurait permis l’échange de matériel génétique, et il aurait donc accéléré le processus de diversification de la fonction biologique agi par la sélection naturelle. Comment ces premiers organismes se sont développés en premier lieu est le sujet de la discussion suivante.
L’expérience de Miller-Urey
Charles Darwin est souvent crédité de l’hypothèse originale du « petit étang chaud », qui propose que la vie ait pu se former à partir d’une combinaison de composés inorganiques et d’énergie.5 Le biochimiste soviétique Aleksandr Ivanovich Oparin a revisité cette idée et a proposé que la vie se forme dans un environnement qui manquait d’oxygène mais qui était alimenté en énergie par la lumière du soleil.6 Ce genre d’idées est à la base de nombreuses recherches sur les origines de la vie, dont la célèbre expérience Miller-Urey.
En 1953, à l’université de Chicago, Stanley Miller et Harold Urey se sont attaqués au problème de l’origine de la vie en reproduisant les conditions qu’ils pensaient être présentes sur la Terre primitive lorsque la vie est apparue. En zappant un mélange d’eau et de composés inorganiques avec de l’électricité, ils ont produit des composés organiques, y compris des acides aminés, les blocs de construction des protéines.7 Ce résultat a catalysé d’autres expériences – et au moins pour certains, il semblait que la solution au mystère de la vie était sur le point de se dévoiler.
Une découverte ultérieure de Joan Oro à l’Université de Houston, publiée en 1961, a démontré qu’un composant essentiel de l’ADN – l’adénine – ainsi que plusieurs acides aminés pouvaient être formés en chauffant le composé inorganique cyanure d’hydrogène dans l’eau-ammoniac.8 Bien que ces travaux aient pu apporter des pièces utiles au puzzle9, les expériences de type Miller-Urey ne sont pas parvenues à apporter une réponse complète à la question de l’origine de la vie. C’est une chose d’avoir des composés organiques présents, c’en est une autre de les voir former un système auto-réplicatif.
Récemment, ces premiers résultats ont été revisités avec des méthodes plus sensibles. Les chercheurs ont découvert des acides aminés supplémentaires et d’autres blocs de construction formés au cours des expériences de Miller-Urey qu’ils n’avaient pas réalisés à l’origine.10 Miller a poursuivi une variété d’expériences pour cerner les origines de la vie et, bien que le mystère soit resté non résolu, les membres de son laboratoire ont découvert que les acides aminés et d’autres blocs de construction de la vie peuvent également se former à partir de composés inorganiques dans des environnements extrêmement froids11.
Comment la vie s’est formée
Les explications sur la façon dont les acides aminés, les nucléotides et les sucres ont été formés, comment ils se sont assemblés sous la forme de l’ADN et de l’ARN, puis comment ces éléments constitutifs de la vie en sont venus à se répliquer et à acquérir les enzymes pour faciliter ce processus, sont toutes encore spéculatives. De nombreuses idées intéressantes font cependant l’objet de recherches, notamment la théorie des cheminées en eaux profondes12, la théorie des plages radioactives13 et la théorie des cristaux ou de l’argile14. Une autre opinion, défendue par Francis Crick et d’autres, est que la seule explication de la vie sur Terre est qu’elle est venue d’une autre planète15 : Comment cette vie extraterrestre a-t-elle vu le jour ? Une explication scientifique convaincante de l’origine de la vie ici sur Terre n’a pas encore émergé.
Les théories évolutionnistes de l’origine de la vie se divisent en deux camps principaux : l’hypothèse du gène premier et l’hypothèse du métabolisme premier. L’hypothèse du premier gène se concentre actuellement sur l’ARN plutôt que sur l’ADN, car certaines molécules d’ARN ont montré leur capacité à fonctionner comme des enzymes, ce qui suggère que l’ARN aurait pu à la fois transporter des informations et se copier lui-même. De ce point de vue, l’ARN a précédé à la fois l’ADN et la synthèse des protéines. D’autre part, l’hypothèse du métabolisme premier soutient que les molécules des matériaux prébiotiques ont formé des cycles chimiques et des réseaux de réactions chimiques qui ont donné naissance à des systèmes métaboliques primitifs. Ces systèmes métaboliques existaient avant l’ARN et ont fourni l’environnement nécessaire à l’émergence ultérieure de la réplication de l’ARN. Malgré l’exploration de nombreuses pistes de recherche, les deux théories manquent actuellement de preuves concluantes.
Bien que les chercheurs aient récemment généré de l’ARN auto-réplicatif à partir de molécules prébiotiques en laboratoire,16 il est difficile de comprendre comment l’ARN – un polymère notoirement instable – aurait pu soutenir des systèmes auto-réplicatifs dans l’environnement chimique et thermique hostile de la première planète Terre.
Conclusion
Quoi qu’il en soit, il est clair que la vie a émergé, et que les premières formes de vie étaient des organismes unicellulaires qui ont commencé à se répliquer et à se diversifier. L’absence de consensus scientifique sur l’origine de la vie ne diminue pas la force de la théorie de l’évolution, qui ne cherche à expliquer la diversité des formes de vie qu’après que la vie ait déjà commencé.
Bien que l’origine de la vie soit certainement un véritable mystère scientifique, ce n’est pas le lieu pour les personnes réfléchies de parier leur foi. Tout ce qui s’est passé dans l’histoire de la vie s’est produit selon les desseins souverains de Dieu, et le Christ « est avant toutes choses, et en lui tout se tient » (Col. 1:17).