Les molécules prébiotiques au cœur des premiers processus métaboliques de la vie – les réactions chimiques dans les cellules qui transforment les aliments en énergie – sont peut-être nés dans l'espace profonde bien avant l'existence de la Terre, selon de nouvelles recherches de l'Université d'Hawaï à Mānoa.
Les scientifiques du Wm Keck Research Laboratory in Astrochimie ont recréé les conditions extrêmes trouvées dans les nuages interstellaires denses et ont découvert un moyen pour l'ensemble complet d'acides carboxyliques complexes – des ingrédients critiques dans le métabolisme moderne – à se former sans vie sur des échelles de délai équivalentes à quelques millions d'années.
L'étude, publiée dans le Actes de l'Académie nationale des sciencesaxé sur des molécules telles que celles du cycle de Krebs, une voie métabolique fondamentale utilisée par presque tous les organismes vivants. Ces molécules, qui aident à décomposer les nutriments pour libérer l'énergie, peuvent avoir des origines cosmiques, se formant dans les environnements glacés et à basse température de l'espace interstellaire.
Dans leur laboratoire, les chercheurs ont simulé ces conditions en gelant des gaz simples à un zéro presque absolu et les exposés à des proxys de rayons cosmiques galactiques omniprésents, puis les réchauffant lentement pour imiter le chauffage qui se produit à mesure que de nouvelles étoiles se forment.
Dans ces conditions, une suite complète d'acides organiques, y compris les acides mono, di- et tricarboxyliques, du cycle de Krebs a été formée. Ce sont les mêmes composés trouvés dans les astéroïdes et les météorites riches en carbone tels que Ryugu et Murchison, qui ont été liés à la chimie précoce de la vie sur Terre.
Les résultats soutiennent l'idée que le début de la Terre a peut-être hérité d'un « kit de démarrage » des blocs de construction de la vie de l'espace. Alors que les planètes se forment à partir de la poussière et du gaz autour des étoiles nouveau-nés, ces molécules prébiotiques pourraient être livrées par des comètes ou des astéroïdes – procéder à des processus chimiques qui mènent à la vie.
« Ce travail montre que les ingrédients de base de la chimie de la vie auraient pu être fabriqués dans l'espace, bien avant même que la Terre ne se forme », a déclaré Ralf I. Kaiser du département de la chimie. « En simulant ces environnements d'espace profond ici à Hawaiʻi, les scientifiques de l'UH aident à découvrir comment la vie pourrait commencer non seulement sur Terre, mais n'importe où dans l'univers. »
Mason McAnally, étudiant diplômé du Département de chimie et auteur principal de l'étude, a ajouté: « La recherche unique qui se passe dans les îles met Hawaiʻi à l'avant-garde de l'astrobiologie et de la chimie spatiale. »
