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On a commencé à respirer sur Terre il y a 2,48 milliards d'années

Les premières formes de vie ayant respiré l’oxygène de l’atmosphère sur les continents l’auraient fait il y a 2,48 milliards d’années si l’on en croit des géochimistes. Ces bactéries aérobies seraient donc apparues 100 millions d’années plus tôt qu’on ne le pensait.

Cristaux de pyrite provenant de la mine Ampliación à Victoria de Navajún, dans la Rioja (Espagne). © J.-J. Harrison Cristaux de pyrite provenant de la mine Ampliación à Victoria de Navajún, dans la Rioja (Espagne). © J.-J. Harrison

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L’odyssée de l’organisation de la matière du Big Bang au vivant présente encore bien des zones d’ombres, notamment au moment de l’évolution de la vie sur Terre pendant l’Archéen. Plusieurs hypothèses pour expliquer son apparition ont été proposées, l’une des dernières fait intervenir des volcans de boue.

On sait cependant qu’à un moment de l’histoire de la biosphère, la découverte de la photosynthèse a été faite par des organismes primitifs, très probablement des bactéries. Mais cette première s’étant produit dans l’océan, pendant des centaines de millions d’années, l’oxygène libéré par des organismes photosynthétiques, comme ceux à l’origine des stromatolithes, est resté dissous dans l’eau des mers.

Il y a environ 2,4 milliards d’années, la quantité d’oxygène libérée a été suffisante pour réagir avec tout le fer en solution de l’océan mondial. Celui-ci a précipité et à cette époque, les plages avaient la couleur de la rouille... Les spécialistes en géosciences nomment cet événement Grande Oxydation (Great Oxygenation Event ou GOE en anglais), ou encore de crise de l’oxygène. En effet, pour beaucoup d’organismes vivants de l’époque, une telle quantité d’oxygène était toxique. C’est à ce moment aussi que le taux d’oxygène de l’atmosphère a commencé à augmenter très significativement.

Au moment de la Grande Oxydation, l'oxygène dissous dans l'océan a commencé à être libéré dans l'atmosphère. © layoutsparks.com
Au moment de la Grande Oxydation, l'oxygène dissous dans l'océan a commencé à être libéré dans l'atmosphère. © layoutsparks.com

La question se pose naturellement de savoir à quel moment de son histoire la vie sur les continents a commencé à respirer cette atmosphère nouvellement enrichie en oxygène. Si l’on en croit un article publié dans Nature par une équipe internationale de chercheurs, cela serait arrivé rapidement pendant la période du GOE, plus précisément, il y a 2,48 milliards d’années.

La respiration des bactéries trahie par le chrome

Pour parvenir à cette conclusion remarquable, les géochimistes ont analysé la quantité de chrome présent dans les sédiments accumulés sur les bords des océans. Ils ont observé qu'elle avait brusquement augmenté à cette époque.

Selon eux, ce chrome proviendrait indirectement de l’oxydation des pyrites des continents. De nos jours, ce phénomène se produit, justement, sous l’action des bactéries aérobies. En oxydant les pyrites, ces microorganismes provoquent la formation d’un acide qui attaque les roches et les sols pour libérer un cocktail de minéraux, dont le chrome. Entraîné par les eaux de ruissellement et les cours d’eau, ce chrome atteint finalement les rivages des continents où il se dépose, piégé dans les sédiments.

Si les chercheurs ont raison, les premières bactéries aérobies ont donc commencé à respirer sur les continents 100 millions d’années plus tôt que ce que l’on pensait jusqu’à présent.


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