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L'adaptation de la vie à l'oxygène sur la Terre primitive

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Les scientifiques ont recueilli, pour la première fois, des données précises indiquant que les microbes s'étaient adaptés à la vie en milieu oxygéné il y a 2,7 milliards d'années, soit au moins 300 millions d'années avant que l'atmosphère ne se remplisse d'oxygène.

La planète Terre

Le phénomène a été observé dans une section de roche couvrant une période de 150 millions d'années, à travers les changements subis par les isotopes fossiles de l'élément carbone, essentiel à la vie. Cette section de roche incluait des sédiments d'eau profonde et peu profonde, datant de la période archéenne (qui s'étendit de moins 3,8 milliards d'années à moins 2,5 milliards d'années). Ce résultat est la première confirmation réelle d'une hypothèse émise il y a longtemps selon laquelle l'oxygène était produit et consommé en ce temps-là et que la transition à une atmosphère oxygénée s'est faite sur le long terme. Les résultats sont publiés dans le numéro du 16 octobre des Proceedings of the National Academy of Science.

L'on considère généralement qu'avant 2,4 milliards d'années, l'atmosphère de la Terre était dépourvue d'oxygène. La question de savoir quand et comment la photosynthèse productrice d'oxygène a évolué et commencé à engendrer une atmosphère riche en cet élément au point où la vie en dépende, a été chaudement débattue. Les plantes, les algues et les cyanobactéries (algues bleu-gris) émettent de l'oxygène comme déchet de la photosynthèse - le processus par lequel le sucre, essentiel pour la nutrition, est fait à partir de la lumière, de l'eau et du dioxyde de carbone.

"Les recherches suggèrent l'idée selon laquelle la Terre était parsemée de petites oasis d'eau peu profonde et de microbes photosynthétiques producteurs d'oxygène, il y a 2,7 milliards d'années," déclare Jennifer Eigenbrode, du laboratoire de Géophysique de la Carnegie Institution, principale auteure de l'étude. Avec le temps, ces oasis se sont étendues, enrichissant l'atmosphère en oxygène. Les données indiquent cette transition.

Les microbes photosynthétiques évoluèrent en eau peu profonde, là où la lumière était abondante. Ils utilisaient la lumière et le CO2 pour produire leur nourriture, comme les cyanobactéries le font aujourd'hui. A mesure que l'oxygène devenait disponible en eau peu profonde, en raison de la photosynthèse productrice d'oxygène, les organismes anaérobies, qui ne peuvent pas vivre en présence d'oxygène, étaient mis hors compétition par les microbes qui s'étaient adaptés à l'oxygène. L'adaptation de la vie à l'oxygène est ainsi intervenue bien avant que des quantités importantes d'oxygène ne se soient accumulées dans l'atmosphère.