Les conditions sur Mars pourraient avoir été autrefois hospitalières pour l’ARN


Les perspectives d’une vie ancienne se formant sur Mars viennent de s’améliorer un peu. Les scientifiques ont déterminé que dans le passé lointain de la planète, les conditions auraient pu être tout à fait propices à la formation de molécules d’ARN.

Si c’était le cas, la vie aurait pu se former sur Mars en accord avec l’hypothèse du monde à ARN – l’idée que l’ARN est antérieur à l’ADN dans lequel notre information génétique est principalement stockée aujourd’hui, une étape dans le processus complexe de l’évolution.

La recherche a été téléchargée sur le serveur de préimpression bioRxiv et doit encore être examinée par des pairs, mais il s’agit d’un pas en avant passionnant dans notre compréhension de la vie potentielle – ou passée – sur la planète rouge.

Lorsqu’il s’agit de trouver des traces concrètes de vie sur Mars, nos capacités sont limitées par la distance, ce qui limite à son tour la technologie que nous pouvons utiliser pour explorer et comprendre Mars. Mais l’une des choses que nous pouvons faire est d’essayer de reconstituer l’histoire géochimique de la planète rouge pour essayer de déterminer si Mars était au moins hospitalière et si nous sommes sur la bonne voie en poursuivant nos recherches.

Le monde de l’ARN est un scénario hypothétique largement accepté pour l’évolution de la vie ici sur Terre. Il propose que l’ARN simple brin (acide ribonucléique) se développe avant l’ADN double brin (acide désoxyribonucléique).

L’ARN est auto-répliqué, capable de catalyser les réactions chimiques cellulaires et de stocker l’information génétique. Mais il est un peu plus fragile que l’ADN – ainsi, lorsque l’ADN est apparu, selon l’hypothèse, l’ARN a été supplanté.

Mais pour que l’ARN se forme, il faut certaines conditions géochimiques. Pour déterminer si ces molécules ont pu se former sur Mars, une équipe de chercheurs dirigée par le planétologue Angel Mojarro du MIT a modélisé les conditions géochimiques de Mars il y a 4 milliards d’années, en se basant sur notre compréhension de sa géochimie actuelle.

“Dans cette étude, nous synthétisons les observations in situ et orbitales de Mars et la modélisation de son atmosphère primitive en solutions contenant une gamme de pH et de concentrations de métaux prébiotiques pertinents, couvrant divers environnements aqueux candidats”, ont écrit les chercheurs dans leur article.

“Nous déterminons ensuite expérimentalement la cinétique de dégradation de l’ARN due à l’hydrolyse catalysée par les métaux et nous évaluons si la première Mars aurait pu être permissive envers l’accumulation de polymères d’ARN à longue durée de vie.”

Mars n’a pas d’eau liquide à sa surface aujourd’hui, mais les preuves géologiques obtenues par diverses missions suggèrent qu’elle en avait une, il y a longtemps.

(Angel Mojarro)

Ainsi, Mojarro et son équipe ont créé des solutions de plusieurs métaux considérés comme importants pour l’émergence de la vie dans des proportions observées dans la saleté martienne – fer, magnésium et manganèse – et diverses acidités également observées sur Mars. Ces solutions reproduisaient un certain nombre d’environnements martiens que nous pensons avoir été assez détrempés par le passé.

L’équipe a ensuite trempé des molécules génétiques dans les différentes solutions, pour voir combien de temps l’ARN mettait à se dégrader.

Ils ont découvert que l’ARN était plus stable dans des eaux légèrement acides – un pH d’environ 5,4 – avec une forte concentration d’ions magnésium. Les environnements qui supporteraient ces conditions seraient les basaltes volcaniques martiens – qui seraient restreints.

Les conditions martiennes globales seraient probablement plus neutres, et il y avait même certaines solutions à un pH de 3,2 dans lesquelles l’ARN se dégradait plus rapidement.

Bien sûr, ces résultats ne prouvent pas de manière concluante que l’ARN s’est développé sur Mars, d’autant plus que la géochimie est une supposition (une supposition très éclairée, mais toujours une supposition). Cependant, les résultats montrent que ces conditions auraient pu exister sur Mars, et nous ne pouvons donc pas exclure l’hypothèse du monde de l’ARN comme voie d’évolution martienne.

“Des travaux futurs sont nécessaires pour limiter davantage la composition des eaux martiennes théoriques en ce qui concerne les mécanismes qui ont pu accumuler des métaux à des concentrations prébiotiques pertinentes”, ont écrit les chercheurs dans leur article.

“Les travaux présentés ici soulignent l’importance des métaux et du pH dérivés de compositions rocheuses variables et de conditions atmosphériques hypothétiques sur la stabilité de l’ARN… [et] font progresser notre compréhension de la façon dont les environnements géochimiques pourraient avoir influencé la stabilité d’un monde potentiel à ARN sur Mars.”

L’article de l’équipe est disponible sur le serveur de pré-impression bioRxiv.

Lire aussi : Les molécules organiques trouvées sur Mars pourraient avoir une origine biologique, selon une étude

Source : ScienceAlert – Traduit par Anguille sous roche


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