Les fossiles et la génétique commencent à pointer de la vie émergeant de façon surprenante peu après la formation de la Terre, lorsque la planète était infiniment chaude et apparemment inhabitable
La Terre a environ 4,5 milliards d'années. Quand il s'est formé à partir de rochers en collision autour d'un jeune soleil sombre, il était vraisemblablement sans vie, et les géologues pensaient longtemps que la vie n'a pas émergé pendant un milliard d'années ou plus. Cette idée est venue de l'analyse des roches de la lune ramenée des débarquements d'Apollo, qui indiquait que la Terre a été frappée par des roches spatiales entre 4 milliards et 3,8 milliards d'années – un événement appelé The Late Heavy Bombardment. L'implication était que l'origine de la vie telle que nous le savons doit avoir commencé après cela, car des organismes antérieurs auraient été blitzés.
«Il y a deux problèmes avec cela», explique Philip Donoghue à l'Université de Bristol, au Royaume-Uni. Premièrement, les modèles suggèrent qu'une certaine vie aurait pu survivre au plus profond des océans. Plus douteusement, il semble maintenant que le bombardement lourd tardif ne se soit pas réellement produit. Les missions Apollo n'ont créé l'impression d'un énorme bombardement pendant une brève période car ils ont tous collecté des rochers d'un âge similaire.
Nous savons maintenant que, au début de l'histoire de la Terre, de grands impacts se sont produits sporadiquement sur des centaines de millions d'années. Cependant, nous savons également qu'un corps de la taille de Mars est entré en collision avec la Terre juste après sa formation, vaporisant la surface de la planète. «Si la vie n'entraînait avant cela, cela aurait été anéanti», explique Donoghue.
Les plus anciennes rochers de la Terre
La vie a commencé lorsque la matière inerte s'est auto-organisée en systèmes vivants, mais, malgré des décennies de recherche, comment cela s'est produit reste un mystère. Découvrir quand cela s'est produit est également un grand défi car le dossier fossile empire dans le temps plus loin dans le temps. À la suite du lenteur des rochers par la tectonique des plaques, de nombreuses roches les plus anciennes ont été trempées dans l'intérieur chaud de la Terre, où ils ont été fondus et écrasés, déformés ou détruisant des fossiles. Pendant les 500 premiers millions d'années d'existence de la Terre, une période surnommée The Hadean, il n'y a pas de roches connues: juste quelques minuscules cristaux.
Néanmoins, il y a des fossiles vraiment anciens. La vie confirmée la plus ancienne comprend des organismes unicellulaires, peut-être comme des bactéries modernes, vivant dans des eaux peu profondes. Des fossiles de ceux-ci ont été trouvés dans la région de Pilbara en Australie occidentale et datés de 3,5 milliards d'années. Mais c'est un milliard d'années après l'impact formant la lune. Deux brins de preuves suggèrent que la vie a commencé beaucoup plus tôt. Premièrement, il existe de nombreuses affirmations de fossiles plus âgés, y compris des micro-organismes apparents à partir d'il y a 3,7 milliards d'années et des traces de carbone apparemment biologique dans les cristaux d'il y a 4,1 milliards d'années. Ces découvertes ont cependant été remises en question, et aucune n'est aussi convaincante que les fossiles de Pilbara. Mais Donoghue pense que nous ne devrions pas les rejeter carrément. «Il y a une probabilité non nulle que ce sont des fossiles», dit-il.
Deuxièmement, la génétique indique une origine précoce. Dans une étude publiée en juillet 2024, Donoghue et ses collègues ont tenté de sortir avec le dernier ancêtre commun universel (Luca): l'organisme qui est l'ancêtre de toute vie aujourd'hui. Ils l'ont fait en identifiant les gènes trouvés dans tous les organismes vivants, qui remontent probablement à Luca. Leur meilleure estimation était que Luca vivait il y a 4,2 milliards d'années. Ce n'est que 300 millions d'années après la formation de la Terre. Et les choses auraient commencé bien plus tôt que cela. «Luca n'est pas à l'origine de la vie par un tronçon de l'imagination», explique Donoghue. Il semble avoir été un micro-organisme assez avancé, le produit d'une longue période d'évolution et de complexité croissante.
La date de Luca de Donoghue pourrait s'avérer en dehors – quelque chose qu'il souligne. Pourtant, le fait que la vie apparaisse dès qu'il y aura un disque rock en dit long. «Je me sens très à l'aise en disant qu'il est probablement originaire d'un moment de la Hadeea», explique Nadja Drabon à l'Université Harvard. En d'autres termes, il semble que la vie sur Terre a commencé tôt et est rapidement devenue complexe. Si c'est le cas, notre planète doit être encore plus parfaitement adaptée à la vie que nous ne le pensions.
