Les chercheurs du Université d’Oxford découvrir l’importance du fer pour le développement d’une vie complexe sur Terre – ce qui peut également faire allusion à la probabilité d’une vie complexe sur d’autres planètes.
Le fer est un nutriment essentiel dont presque toute vie a besoin pour grandir et prospérer. L’importance du fer remonte à la formation de la planète Terre, où la quantité de fer dans le manteau rocheux de la Terre a été «définie» par les conditions dans lesquelles la planète s’est formée et a eu des ramifications majeures pour le développement de la vie. Maintenant, des scientifiques de l’Université d’Oxford ont découvert les mécanismes probables par lesquels le fer a influencé le développement de formes de vie complexes, qui peuvent également être utilisés pour comprendre à quel point des formes de vie avancées pourraient être probables (ou improbables) sur d’autres planètes. L’ouvrage a été publié récemment dans PNAS.
“La quantité initiale de fer dans les roches terrestres est” définie “par les conditions d’accrétion planétaire, au cours desquelles le noyau métallique de la Terre s’est séparé de son manteau rocheux”, explique le co-auteur Jon Wade, professeur agrégé de matériaux planétaires au Département de la Terre. Sciences, Université d’Oxford. « Trop peu de fer dans la partie rocheuse de la planète, comme la planète Mercure, et la vie est peu probable. Trop, comme Mars, et l’eau peut être difficile à garder à la surface pendant des périodes pertinentes à l’évolution de la vie complexe.
Initialement, les conditions du fer sur Terre auraient été optimales pour assurer la rétention d’eau en surface. Le fer aurait également été soluble dans l’eau de mer, ce qui le rend facilement disponible pour donner à des formes de vie simples une impulsion dans le développement. Cependant, les niveaux d’oxygène sur Terre ont commencé à augmenter il y a environ 2,4 milliards d’années (appelé « grand événement d’oxygénation »). Une augmentation de l’oxygène a créé une réaction avec le fer, ce qui l’a rendu insoluble. Des gigatonnes de fer sont tombées de l’eau de mer, où il était beaucoup moins disponible pour les formes de vie en développement.
«La vie a dû trouver de nouvelles façons d’obtenir le fer dont elle a besoin», explique le co-auteur Hal Drakesmith, professeur de biologie du fer au MRC Weatherall Institute of Molecular Medicine, Université d’Oxford. « Par exemple, l’infection, la symbiose et la multicellularité sont des comportements qui permettent à la vie de capturer et d’utiliser plus efficacement ce nutriment rare mais vital. L’adoption de telles caractéristiques aurait propulsé les premières formes de vie à devenir de plus en plus complexes, sur le point d’évoluer vers ce que nous voyons autour de nous aujourd’hui.
Le besoin de fer en tant que moteur de l’évolution, et le développement consécutif d’un organisme complexe capable d’acquérir du fer peu disponible, peuvent être des occurrences rares ou aléatoires. Cela a des implications sur la probabilité que des formes de vie complexes puissent être sur d’autres planètes.
« On ne sait pas à quel point la vie intelligente est courante dans l’Univers », explique le professeur Drakesmith. « Nos concepts impliquent que les conditions pour soutenir l’initiation de formes de vie simples ne sont pas suffisantes pour assurer également l’évolution ultérieure de formes de vie complexes. Une sélection plus poussée par de graves changements environnementaux peut être nécessaire – par exemple, comment la vie sur Terre avait besoin de trouver un nouveau moyen d’accéder au fer. De tels changements temporels à l’échelle planétaire peuvent être rares ou aléatoires, ce qui signifie que la probabilité d’une vie intelligente peut également être faible. »
Cependant, savoir maintenant à quel point le fer est important dans le développement de la vie peut aider à la recherche de planètes appropriées qui pourraient développer des formes de vie. En évaluant la quantité de fer dans le manteau des exo-planètes, il est désormais possible de restreindre la recherche d’exo-planètes capables de supporter la vie.
Référence : « Temporal variation of planetary iron as a driver of evolution » par Jon Wade, David J. Byrne, Chris J. Ballentine et Hal Drakesmith, 6 décembre 2021, Actes de l’Académie nationale des sciences.
DOI : 10.1073/pnas.2109865118
