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Science. Une vie complexe sans oxygène

L'on considère généralement que le taux d'oxygène présent dans l'atmosphère terrestre avant l'apparition de la vie complexe, sans être nul, était très faible. De ce fait le niveau d'oxygène présent dans les océans était lui-même très faible. Seuls pouvaient y vivre des organismes dits anaérobies, principalement des archéa et des bactéries

Or une étude de géochimistes de l'Université de Berkeley, référencée ci-dessous, semble montrer que les premiers animaux n'avaient pas besoin d'un haut niveau de O2 pour se développer. Elle montre que ce ne fut pas avant -540 à -420 millions d'année que le niveau de l'oxygène dissous dans les océans, et donc de l'oxygène atmosphérique, s'était élevé à 20% de ce qu'il est aujourd'hui. Or l'origine de la vie complexe a été identifié à été entre -700 et -800 millions d'années, donc pratiquement sans oxygène.

Les chercheurs en concluent que l'oxygénation de l'océan profond a été un phénomène récent par rapport à l'apparition des premiers organismes complexes. Ceux-ci avaient sans doute besoin d'oxygène pour leur métabolisme, mais en quantités très faibles. Ils sont donc apparus et ont prospéré dans un monde pratiquement dépourvu d'oxygène.

La présence d'oxygène dans l'atmosphère, et donc dans les océans, se traduit par l'oxydation des roches en contact avec l'atmosphère. Elles deviennent rouges du fait que le fer qu'elles contiennent réagit avec l'oxygène pour former des oxydes de fer analogues à la rouille d'aujourd'hui. Ceci peut aujourd'hui être observé dans des couches géologiques relativement faciles à dater, par exemple dans des basaltes que l'on peut trouver dans des roches sous-marines relativement bien conservées dans certaines mers.

L'étude de Berkeley en déduit donc que l'évolution de la vie et le niveau d'oxygène terrestre ont été des phénomènes indépendants. Si cette hypothèse était vérifiée, on mesure les conséquences considérables qu'elle pourrait avoir.

Resterait à comprendre comment des organismes anaérobies complexes antérieurs à l'apparition de ceux ayant besoin d'oxygène, dits aérobies, ont pu se procurer l'énergie nécessaire à leur évolution biochimique.

En attendant, l'étude citée pourrait aider à comprendre comment des formes de vie extraterrestres pourraient apparaître et se développer sur des planètes où le niveau d'oxygène est très faible, voir nul.

Références

Which came first: Complex life or high atmospheric oxygen?
https://phys.org/news/2018-01-complex-life-high-atmospheric-oxygen.html

Voir aussi
A record of deep-ocean dissolved O2 from the oxidation state of iron in submarine basalts, Nature (2018).
nature.com/articles/doi:10.1038/nature25009


 

04/01/2018
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