Expérience de Miller-Urey
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L'expérience de Miller-Urey était une expérience qui a simulé les conditions hypothétiques présentes sur la Terre il y a plusieurs milliards d'années, et cela, dans le but de tester l'existence d'évolution chimique. Plus précisément, l'expérience testait l'hypothèse de Oparin et de Haldane affirmant que les conditions d'une Terre jeune favorisaient les réactions chimiques qui créaient les composés organiques à partir de composés inorganiques. L'expérience est considérée comme l'expérience classique dans le domaine de l'origine de la vie, et a été conduite en 1953 par Stanley Miller et Harold Clayton Urey à l'Université de Chicago.[1],[2],[3]. Elle a donné naissance au concept de « soupe primitive (ou primordiale) de la vie », qui s'est popularisée.
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[modifier] L'expérience et son interprétation
L'expérience fait intervenir de l'eau (H2O), du méthane (CH4), de l'ammoniac (NH3) et de l'hydrogène (H2). Les substances sont enfermées dans un groupe de tubes de verre stériles connectés ensemble en boucle, avec un flacon à moitié plein d'eau liquide et un autre contenant une paire d'électrodes. L'eau liquide est ensuite chauffée pour provoquer l'évaporation, puis des étincelles sont déclenchées entre les électrodes pour simuler des éclairs à travers l'atmosphère de la Terre et la vapeur d'eau. Enfin, l'atmosphère est rafraîchie pour que l'eau se condense et retourne dans le premier flacon. Et le cycle redémarre.
À la fin de la première semaine d'opération continue, Miller et Urey observèrent qu'entre 10 et 15% du carbone à l'intérieur du système était alors sous la forme de composés organiques. 2% du carbone avait formé des acides aminés, dont treize des 22 qui sont utilisés pour fabriquer des protéines dans les cellules des organismes, avec une abondance de glycine. Des sucres, des lipides, et quelques composants des acides nucléiques se formèrent également, mais pas d'acides nucléiques entiers (ADN ou ARN). Comme il a été observé dans les expériences qui ont suivi, des énantiomères gauches dextrogyre et lévogyre se sont formés dans un mélange racémique. Mais cette expérience a aussi créé une substance qui serait un « cancerogène toxique » pour beaucoup d'organismes.[4] Malgré leur toxicité, ces composés, dont le méthanal et le cyanure, sont des « composants nécessaires pour les composés biochimiques importants, dont les acides aminés ».[5]
Les résultats de l'expérience Miller-Urey furent corroborés trois ans plus tard par d'autres expériences d'un groupe indépendant[6].
[modifier] Critiques
En 2007, Le Figaro précisait que les modèles actuels d'atmosphère primitive tablent sur une atmosphère moins riche en hydrogène et plus riche en CO2. Selon Louis d'Hendecourt (de l'Institut d'astrophysique spatiale d'Orsay), « dans ce cas, les expériences de Miller-Urey ne marchent pas ».[7]
Cependant, pour Robert Pascal (Laboratoire Organisation moléculaire, évolution et matériaux fluorés, Montpellier) "on sait que sur la Terre primitive, de l'hydrogène se formait autour des sources hydrothermales. [Auparavant], on pensait que cet élément, très léger, s'échappait rapidement vers l'espace. Or, de récents calculs ont revu à la baisse l'agitation des molécules d'hydrogène dans la haute atmosphère primitive. Cet élément devait donc être présent en plus grande quantité, favorisant la synthèse d'acides aminés."[8]
[modifier] Notes et références
- ↑ Miller S. L., « Production of Amino Acids Under Possible Primitive Earth Conditions », dans Science, vol. 117, 1953, p. 528 [texte intégral lien DOI]
- ↑ Miller S. L., and Urey, H. C, « Organic Compound Synthesis on the Primitive Earth », dans Science, vol. 130, 1959, p. 245 [lien DOI]
- ↑ A. Lazcano, J. L. Bada, « The 1953 Stanley L. Miller Experiment: Fifty Years of Prebiotic Organic Chemistry », dans Origins of Life and Evolution of Biospheres, vol. 33, 2004, p. 235-242 [lien DOI]
- ↑ Why the Miller–Urey research argues against abiogenesis
- ↑ Abelson, P. 1996. Chemical events on the primitive earth. Proceedings of the National Academy of Science USA 55: 1365-1372.
- ↑ Jeffrey Bada, spécialiste de biologie marine à l'Institut d'océanographie Scripps de San Diego, cité in Le Figaro, 25 mai 2007, page 13.
- ↑ cité in Le Figaro, 25 mai 2007, page 13.
- ↑ cité in Science & vie, hors-série n°245, décembre 2008, p. 69.
