Et si la vie pouvait naître dans l'espace interstellaire? D'après une expérience menée en laboratoire par une équipe de chercheurs européens, les éléments complexes et précurseurs de la formation de molécules biologiques peuvent théoriquement se former spontanément dans l'espace. Rapportée par Live Science et publiée dans la revue Nature Astronomy, cette nouvelle étude ouvre de nouvelles perspectives sur l'origine de la vie dans l'univers. Elle pourrait même faire progresser les scientifiques dans la recherche de vies extraterrestres.

L'équipe de chercheurs démontre ainsi qu'en présence de rayonnements ionisants, les acides aminés, soit les unités les plus simples des protéines, s'assemblent pour former des liaisons peptidiques. Or, c'est la première étape de la synthèse de molécules biologiques plus complexes, telles que les enzymes et les protéines cellulaires.

Nous savons déjà que les premières formes de vie ont évolué à partir d'un cocktail complexe de molécules prébiotiques, notamment des acides aminés, des sucres simples et de l'ARN. La formation de ces composés initiaux simples demeure un mystère aujourd'hui. Cependant, il existe plusieurs hypothèses dans le milieu scientifique, dont l'une qui avance que certaines de ces molécules pourraient provenir de l'espace et avoir été apportées sur la Terre par des impacts de météorites.

La glycine, l'acide aminé le plus simple, en est un exemple. Elle a été détectée dans de nombreux échantillons de comètes et de météorites au cours des cinquante dernières années, notamment dans des échantillons de poussière prélevés sur l'astéroïde Bénou, lors d'une récente mission de la NASA. Des dipeptides plus complexes, formés par la liaison de deux acides aminés avec libération d'eau, n'ont pas encore été identifiés dans ces corps extraterrestres. Cependant, les conditions d'ionisation intense de l'espace interstellaire engendrent une chimie inhabituelle et pourraient, selon cette nouvelle recherche, favoriser la formation de ces molécules plus grandes.

Une théorie prometteuse

Alfred Hopkinson, principal auteur de l'étude, est chercheur au département de physique et d'astronomie de l'Université d'Aarhus, au Danemark. Il explique: «Si les acides aminés pouvaient s'assembler dans l'espace et atteindre un niveau de complexité supérieur (les dipeptides), une fois déposés à la surface d'une planète, cela constituerait un point de départ prometteur pour l'apparition de la vie.» Avant d'ajouter: «C'est une théorie fascinante, c'est pourquoi nous voulions déterminer la limite de complexité que ces molécules pourraient atteindre dans l'espace.»

Pour mener son expérience, l'équipe a donc cherché à reproduire au plus près les conditions de l'espace. Elle a ainsi bombardé des cristaux de glace recouverts de glycine avec des protons de haute énergie. Ensuite, grâce à la spectroscopie infrarouge et à la spectrométrie de masse, soit des méthodes permettant respectivement d'identifier les types de liaisons présentes et la masse moléculaire des produits, les chercheurs ont analysé les produits au fur et à mesure de leur formation.

Leur expérience a rapidement confirmé leur hypothèse initiale: les molécules de glycine réagissaient entre elles en présence de rayonnement pour former un dipeptide appelé glycylglycine –c'est amusant– prouvant ainsi que des composés plus complexes contenant des liaisons peptidiques pourraient se former spontanément dans l'espace.

Au-delà de leurs attentes, les scientifiques ont également pu démontrer que les dipeptides n'étaient pas les seules molécules organiques complexes produites dans ces conditions. Ainsi, un signal d'une complexité surprenante a été provisoirement identifié comme la N-formylglycinamide, une sous-unité d'une enzyme impliquée dans la production des éléments constitutifs de l'ADN et, par conséquent, un autre acteur clé de la chimie à l'origine de la vie.