Des particules à la vie biochimique | ||||
L'ère radiative... | Mise à jour 01 juin 2013 | |||
La petite histoire de l'évolution vers le vivant, démarre du néant. Le monde microscopique et le monde macroscopique sont réunis dans l'évolution de l'univers, car l'infiniment petit a généré l'infiniment grand, l'univers a jailli de presque rien. L'univers en gestation était si petit qu'il tenait dans la paume de la main, c'est à partir de là que se sont formées d'abord les étoiles, les galaxies, les planètes... | Les quarks Particule élémentaire chargée réagissant à l'énergie nucléaire forte. Les protons et les neutrons sont composés chacun de trois quarks découverts par un physicien américain Murray Gell-Mann., les électrons Cette particule élémentaire constituant universel de la matière, a une charge e=1,59 x 10-19 coulomb et une masse m=9 x 10-28 gramme. Un électronvolt, eV= 1,602 x 10-19 Joule., les neutrinos Particule neutre sujette uniquement à la force nucléaire faible. Produit en grand nombre dans les premiers instants de l'univers et en moindre nombre au cœur des étoiles et dans les supernovae. et leurs antiparticules à l'état libre, vont surgir de ce vide mystérieux. Les particules et leurs antiparticules vont produire la lumière, beaucoup de lumière, c’est l'ère radiative. L'énergie de la force nucléaire forte, crée la matière, en associant les quarks trois par trois, c’est l'époque des hadrons qui engendre les protons et les neutrons. A ce moment là, les quarks perdent leur liberté. Image : 100 attomètres (10-16 mètre), c’est la distance à laquelle on peut voir les quark. Ce n'est qu'en 1975 que les quarks furent détectés expérimentalement. | |||
L'ère matérielle... | ||||
Dès que la force gravitationnelle a pu reprendre le dessus, 380 000 ans après l'ère radiative, on assiste à la naissance des galaxies, des millions de galaxies. Dans le désert cosmique, ces oasis vont échapper au refroidissement continuel. | La température et la pression gigantesque au cœur de ces nuages vont déclencher les réactions nucléaires nécessaires à la naissance des étoiles. Lorsque le cœur de l'étoile va s'allumer, elle va consommer son hydrogène et le convertir en hélium. Image : Cette image est une représentation du gigantisme de notre univers observable, vieux de 13 milliards d'années. A 13 milliards d'années lumière de distance, chaque petit point de l'image est un superamas de galaxies. | |||
Les éléments de la cuisson stellaire... | ||||
Dans des cycles de plus en plus courts, les étoiles vont ainsi fabriquer des éléments de plus en plus lourds et dans de gigantesques explosions, elles projetteront dans l'espace interstellaire, les germes des futurs atomes. Tous les produits de la cuisson stellaire, électrons, noyaux des éléments chimiques, sont construits lors des explosions des étoiles massives. | L'univers matériel est constitué de 74% d'hydrogène, de 24% d'hélium, de 1% d'oxygène et tous les autres éléments réunis ne représentent que 1% de la matière. Image : 10-14 mètre ou 10 fermi, c’est la distance à laquelle on peut voir le noyau d'un atome. Vers la fin du XIXe siècle, on découvre que l'atome n'est pas un élément de matière indivisible. Le proton est un nucléon, comme le neutron, qui entre dans la composition de la matière. | |||
En route vers la complexité... | ||||
La nature poursuit sa progression vers la complexité, des molécules de quelques dizaines d'atomes ne lui suffisent pas. Dans un petit coin perdu de la voie lactée, 10 milliards d'années après le Big Bang, un nuage de poussière se contracte, les réactions nucléaires se déclenchent, le nuage gazeux s'allume, une étoile apparait: le Soleil. | La matière des anneaux solaires se concentre dans des planètes et des lunes qui au hasard des rencontres vont, soit s'écraser sur la planète soit se trouver prisonnière sur une orbite. Cette période d'intense bombardement va durer quelques centaines de millions d'années. Image : Représentation de la naissance des proto planètes. | |||
Et l'eau inonde la Terre... | ||||
Le refroidissement se poursuit, l'eau de l'atmosphère primitive se condense, des pluies diluviennes s'abattent et inondent la Terre. Les rayons énergétiques du jeune Soleil vont frapper les molécules de l'atmosphère, qui vont s'associer en de multiples combinaisons. Des acides aminés d'une trentaine d'atomes apparaissent et vont se dissoudre dans l'océan. Beaucoup plus dense que l'atmosphère terrestre, l'eau est le lieu des rencontres et des combinaisons par excellence, car elle protège ses hôtes des orages nocifs du Soleil. Les atomes qui s'associent entre eux vont créer les molécules qui engendrent la vie. Les acides aminés vont continuer à s'assembler en de longues chaines et des centaines de millions d'années plus tard, les protéines apparaissent. Une étape de plus vers la complexité est franchie. D'assemblage en assemblage, les protéines vont former des hélices enchevêtrées, pour créer la molécule d'ADN, cette merveilleuse molécule qui va transmettre l'information du passé vers le futur. | Avec l'arrivée de l'ADN, c'est une véritable banque génétique qui va enregistrer de l'information à l'attention de la vie. Image : Pluies diluviennes qui inondent la Terre. | |||
Et beaucoup plus tard... | ||||
3 milliards d'années plus tard, l'occasion attendue est là et les organismes pluricellulaires apparaissent. La complexité va alors accélérer sa marche en avant, encore 100 millions d'années pour voir les coquillages, et les crustacés. | Il y a 100 millions d'années, les mammifères envahissent la terre. |
Image : La pyramide de la complexité va vers la raréfaction. Plus on va vers la complexité et moins on la trouve dans l'univers. |