La théorie de Nick Lane sur l'évolution des premières cellules : Son principal argument ici est que la vie est continue avec la géochimie de la planète. C'est-à-dire que beaucoup des principales caractéristiques des cellules - membranes, enzymes, énergie via des gradients de protons - descendent de processus spontanés sur Terre. Mais vous ne pouvez pas avoir ces caractéristiques qui évoluent morceau par morceau à différents endroits. Vous avez besoin d'un endroit qui abrite tous les processus qui pourraient alors donner naissance à la première cellule. Un contexte important, d'ailleurs, est que toute vie descend d'un ancêtre commun unique - LUCA (dernier ancêtre commun universel). D'accord, alors quel environnement candidat pourrait donner naissance à LUCA ? Il a besoin de deux caractéristiques principales : - Il y a un flux continu de carbone et d'énergie (dans un sens, toute vie est un flux de carbone et d'énergie, mais vous avez besoin de quelque chose de géochimique pour maintenir cet déséquilibre avant que les premières cellules puissent l'exploiter). - Quelque chose qui concentre et catalyse les réactions qui mènent aux organiques (c'est-à-dire les équivalents inorganiques des cellules et des enzymes). Cela élimine beaucoup d'anciennes théories : un étang chaud avec de l'ammoniac et des sels et un éclair occasionnel ne génère pas de flux continu, ni ne concentre les premiers organiques dans un volume semblable à une cellule pour faire avancer les réactions. Nick pense que les cheminées hydrothermales alcalines sont un ajustement unique à ce défi, et aident également à expliquer beaucoup de la biologie contingente que toute vie a fini par utiliser en raison de notre héritage commun. D'accord, plongeons : et pour le contexte, en gros, Nick essaie ici d'expliquer comment vous finissez par obtenir une version précoce du cycle de Krebs inversé spontanément. Le cycle de Krebs inversé prend H2 et CO2 et fabrique des molécules organiques qui sont les précurseurs des acides gras, des protéines et des sucres. Un autre point de contexte important : Toute vie fonctionne sur des gradients de protons. Brûler de la nourriture avec de l'oxygène (ou d'autres oxydants dans la respiration anaérobie) pompe des ions H+ à travers une membrane, comme remplir un barrage. Ces ions retournent à travers l'ATP synthase - une turbine moléculaire - qui exploite le flux pour attacher un phosphate à l'ADP, créant de l'ATP. Votre corps contient juste 60 grammes d'ATP, mais le cycle ATP→ADP→ATP est si rapide que vous traitez votre poids corporel en ATP chaque jour. Remarque : Si une solution est acide, cela signifie qu'il y a beaucoup d'ions H+ dedans. Et si elle est basique (c'est-à-dire alcaline), cela signifie qu'il y a beaucoup d'ions OH- dedans. D'accord, alors que se passait-il dans ces cheminées hydrothermales alcalines ? Il y a 3 côtés à cette image : l'intérieur de la cheminée, le mur de la cheminée, et le côté océan de la cheminée. À l'intérieur de la cheminée, vous avez de la roche riche en fer qui rouille essentiellement, ce qui libère H2 et OH- dans le flux d'eau qui passe (c'est-à-dire rendant l'eau basique/alcaline). Le mur est composé de minéraux catalytiques comme FeS, et a aussi une tonne de minuscules pores qui connectent l'intérieur à l'extérieur. ...