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Des sucres interstellaires à l’origine de la vie sur Terre ?

À partir de glaces interstellaires reconstituées en laboratoire, une équipe française a observé pour la première fois la formation de molécules de la famille des sucres : des composés entrant dans la composition du matériel génétique indispensable à la vie sur Terre.

Les Piliers de la Création, dans la nébuleuse de l'Aigle, vus par le télescope spatial Hubble. Ce sont des glaces de même nature que celles que l'on peut trouver dans ces nuages de gaz qui sont à la base de l'expérience de l'IAS.© Hubble, NASA

Il y a plus de 4 milliards d’années, des molécules organiques transportées par des météorites et des comètes auraient-elles ensemencé la Terre ? Une expérience réalisée par une équipe française, dont l’étude vient de paraître dans la revue PNAS, renforce cette hypothèse. Pour la première fois, à partir de glaces interstellaires reconstituées en laboratoire, les chercheurs ont pu observer la formation de molécules organiques de la famille des sucres.

Dans la lignée de Miller et Urey 

Cela fait déjà vingt ans que Louis d’Hendrecourt, astrochimiste à l’Institut d’astrophysique spatial (IAS) et coauteur de cette nouvelle étude, s’intéresse à la chimie et à la physique des glaces interstellaires. Ces particules sont en effet potentiellement riches en composés organiques et elles pourraient avoir participé à l’apparition de la vie sur Terre. « Les expériences que nous menons ressemblent beaucoup à celle de Miller », explique le chercheur. En 1953, Stanley Miller et Harold Urey avaient tenté de reproduire les conditions primitives de la Terre pour savoir si des molécules organiques indispensables à la vie pouvaient apparaître spontanément. Comme dans l’expérience de Miller, l’équipe de l’IAS a pu produire des acides aminés, les « briques » formant les protéines. Mais, jusqu’à présent, aucun sucre n’avait pu être obtenu.

Les échantillons de glace reconstituée sont exposés à des rayons ultraviolets analogues aux UV émis par les étoiles.
Les échantillons de glace reconstituée sont exposés à des rayons ultraviolets analogues aux UV émis par les étoiles. © P. Marcellus

Pour y parvenir, les chercheurs se sont associés aux experts chimistes de Nice–Sophia Antipolis. Ils ont tout d’abord reconstitué une glace de même nature que celle que l’on peut retrouver dans les nuages denses de gaz interstellaires. Un mélange basique d’eau, de méthanol et d’ammoniac congelé à -250 °C. La glace ainsi obtenue a été exposée, pendant une semaine à un mois, à une lumière ultraviolette analogue aux rayonnements émis par les étoiles. Comme dans l'espace, l’énergie dégagée a provoqué des réactions chimiques complexes au sein de la glace.

Formation des sucres à partir de glace interstellaire reconstituée.© Cornélia Meinert

Deux molécules prometteuses

Grâce aux analyses réalisées par l’équipe de Uwe Meierhenrich de l’Institut de chimie de Nice, ce sont entre autres deux petites molécules organiques de sucres élémentaires qui ont pu être détectées au sein des échantillons. Elles sont particulièrement intéressantes pour les chercheurs car elles sont considérées comme des molécules clés dans les premières étapes vers la synthèse de ribonucléotides, des briques élémentaires de la vie entrant dans la composition de l’ARNL’une des deux molécules, le glycolaldéhyde, avait déjà été identifiée dans l’espace par des astronomes. C’est une bonne surprise qui confirme la pertinence de ce type d’expérience. Quant à la seconde, le glycéraldéhyde, il ne reste plus qu’à en retrouver la trace...

Cette expérience conforte l'idée selon laquelle ces deux molécules, considérées comme des briques du matériel génétique, pourraient avoir été conçues dans l'espace. Reste que si l’on sait faire des briques de la vie, « on ne sait pas encore construire les murs, et encore moins les maisons », tempère l'astrochimiste à l'origine de cette avancée scientifique, Louis d’Hendrecourt.

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