Les géologues ont montré que des fragments de graphite formés au fond de l'océan primaire il y a trois milliards et demi d'années représentent des traces de l'existence des archées - l'un des deux principaux types de microbes sur Terre, selon la revue PNAS.
«Nos mesures des fractions isotopiques ont montré que ces fossiles sont clairement d'origine biologique. Nous n'avons pas de preuve directe que la vie aurait pu exister il y a 4,3 milliards d'années, mais il n'y a aucune raison de croire que cela était impossible en principe, et nous prévoyons de tester cela à l'avenir , a déclaré John Wally de l'Université du Wisconsin à Madison (États-Unis).
Terre avant le temps
Les premiers organismes sont apparus sur Terre à l'époque archéenne, mais il n'y a pas de point de vue généralement accepté sur quand et comment cela s'est produit. Jusqu'à présent, seules quelques preuves fossiles ont été trouvées selon lesquelles des microbes existaient dans l'océan primordial il y a environ 3,4 milliards d'années, mais de nombreux scientifiques pensent que la vie peut être née beaucoup plus tôt.
En 2015, des géologues japonais étudiant des échantillons de graphite de la formation Isua, formée il y a 3,7 milliards d'années au Groenland, ont trouvé des indices de l'existence de la vie déjà à cette époque. La première preuve sans équivoque en faveur de cela a été découverte l'année dernière, et un an plus tôt, des scientifiques ont découvert en Australie des traces que des organismes existaient sur Terre encore plus tôt - il y a quatre milliards d'années.
De nombreux géologues, comme le note Wally, sont fondamentalement en désaccord avec de telles estimations et pensent que cela s'est produit beaucoup plus tard - il y a 2,5 à 3 milliards d'années. Ils critiquent souvent de telles découvertes, notant que des dépôts de graphite et d'autres roches biogéniques, vraisemblablement, auraient pu se former sans la participation de microbes, et que des traces de bactéries et d'archées auraient pu être dessinées par l'imagination des chercheurs.
Wally et ses collègues ont essayé de prouver que les sceptiques avaient tort. Pour ce faire, ils ont étudié la composition isotopique et chimique des gisements de graphite trouvés à Pilbara en Australie occidentale il y a trois décennies.
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Ces dépôts se sont formés il y a environ 3,5 milliards d'années dans les eaux peu profondes de l'océan primaire, comme en témoignent les roches entourant le graphite. Ils se distinguent par des structures filamenteuses, semblables à de nombreux microbes "collés" les uns aux autres.
Isotopes "parlants"
Les géologues ont attiré l'attention sur un fait bien connu: une proportion légèrement différente d'isotopes de carbone est caractéristique des organismes vivants et de leurs restes que pour les dépôts de matière organique non vivante. Cela permet d'établir sans ambiguïté l'origine de certaines roches sédimentaires.
Vestiges d'une ancienne archée trouvée dans l'ouest de l'Australie / PNAS.
Guidés par cette idée, les scientifiques ont découpé de petites couches des morceaux de graphite trouvés dans Pilbar et les ont éclairées avec un accélérateur de particules. Ils ont donc pu calculer avec précision le nombre d'atomes de carbone 12 et de carbone 13 dans les prétendues «bactéries» et la matière environnante d'origine inorganique.
«Les limites entre les microbes et les sédiments inorganiques correspondaient parfaitement à la façon dont les zones avec différentes fractions d'isotopes de carbone étaient localisées. Si ces structures ne sont pas d'origine biogénique, alors de telles différences ne peuvent pas être expliquées. Les proportions de carbone-13 et de carbone-12 dans ces restes sont parfaitement adaptées à la façon dont les microbes se métabolisent et à leur mode de vie en général », poursuit Wally.
Les mêmes mesures, comme le note le géologue, ont indiqué pour la première fois que les scientifiques ne traitent pas des premières bactéries, mais des archées - des parents éloignés des staphylocoques modernes, E. coli et d'autres représentants du micromonde, qui sont un peu plus proches des créatures multicellulaires que d'autres microbes. De plus, la proportion relativement faible de carbone-13 dans les restes suggère que ces microbes se nourrissaient de méthane, qui était alors abondant dans l'atmosphère.
Cette découverte repousse le moment de l'apparition des archées de près de 800 millions d'années - les premiers scientifiques pensaient qu'elles sont apparues beaucoup plus tard que les bactéries, il y a environ 2,7 milliards d'années. Ainsi, dit Wally, la vie a évolué beaucoup plus rapidement que prévu et aurait pu apparaître presque simultanément avec la naissance de la planète.
