ORIGINE DE LA VIE

Des molécules organiques d'origine extraterrestre ?

Les radioastronomes ont découvert que la chimie organique est particulièrement active dans les nuages denses de gaz et de poussières interstellaires bien que la température y soit très basse (environ — 260 ⁰C) et que les molécules y soient très diluées. Comme les molécules organiques interstellaires sont enrichies en deutérium par rapport à l'hydrogène interstellaire, leur synthèse a vraisemblablement lieu par des réactions entre ions et molécules du type :

H₂D⁺ + HCN → DCN + H₃⁺

Ces réactions résultent de la collision d'atomes avec les particules hautement énergétiques du rayonnement cosmique ou de processus photochimiques. Environ soixante molécules organiques ont été identifiées à ce jour. Les plus importantes pour la chimie prébiotique sont certainement l' acide cyanhydrique et le formaldéhyde. C'est vraisemblablement par une chimie similaire que sont produites les molécules organiques cométaires. Les sondes Vega-1 et 2, Giotto, Suisei et Sakigake ont permis de montrer que la comète de Halley est riche en matériau organique, le taux moyen en poids de carbone présent dans les grains cométaires étant estimé à 14 p. 100. Parmi les molécules identifiées, on retrouve l'acide cyanhydrique et le formaldéhyde. Ces composés ainsi que d'autres molécules d'intérêt prébiotique comme l'acétonitrile (CH₃CN), le cyanoacétylène (HC₃N), l'acide isocyanhydrique (H–C=N), l'acide isocyanique (HN=C=O) ont été observés plus récemment dans les comètes Hyakutake en 1996 et Hale-Bopp en 1997.

Pratiquement toutes les météorites contiennent du carbone, mais la plupart du temps sous forme inorganique. Parmi les météorites carbonées, les chondrites carbonées, qui contiennent des petites sphérules de silicate, ou chondrules, sont représentées typiquement par les météorites d'Orgueil et de Murchison. Elles renferment des composés organiques extractibles, comme des hydrocarbures aliphatiques, isoprénoïdes et aromatiques. Il est vraisemblable que cette matière organique se soit formée dans les nuages interstellaires denses par des réactions entre ions et molécules.

Près de cinq cents composés plus proches des constituants biologiques ont également été identifiés : acides carboxyliques, acides aminés, hétérocycles azotés, amines, amides, alcools, etc. Le risque de contamination des météorites par des molécules biologiques terrestres pendant leur stockage, dans les collections des musées, pose un sérieux problème. Le fait que les acides aminés analysés dans la météorite de Murchison soient généralement présents sous forme racémique exclut une contamination terrestre de l'échantillon, puisque la quasi-totalité des acides aminés biologiques sont de la forme L. L'origine extraterrestre de ces acides aminés a été confirmée par la présence d'acides aminés non protéiques, c'est-à-dire non utilisés dans le vivant. En 1990, Michael Engel démontra que ces acides aminés contiennent plus de ¹³C et de ¹⁵N que leurs homologues terrestres. La distribution des différents acides aminés est telle que les plus simples en termes de structure sont les plus abondants, ce qui confirme leur origine abiotique par complexification progressive à partir d'un atome de carbone. La météorite carbonée de Murchison renferme plus de soixante-dix acides aminés différents, dont huit acides aminés protéiques. Dans un cas particulier, Michael Engel a trouvé un excès de 15 p. 100 de L-alanine, la forme biologique. Les acides aminés non protéiques analysés par John Cronin (1997) dans la météorite de Murchison sont venus confirmer les résultats de Michael Engel : les acides aminés disubstitués (c'est-à-dire qui ont deux substituants carbonés sur l'atome de carbone central) comme l'isovaline, l'α-méthyl norvaline et l'α-méthyl isoleucine sont enrichis[...]

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Écrit par

André BRACK : directeur de recherche au C.N.R.S.

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