Soupe primitive ou primordiale

Cuisine organique

Pour réussir la recette de la soupe primitive ou prébiotique, il faut une grande diversité d'éléments chimiques comme le carbone (C), l'hydrogène (H2), le potassium (K), l'ammoniac (NH3), l'azote (N2), le magnésium (Mg) et bien sûr de l'eau (H2O).
Ces éléments semblent essentiels à la constitution de la soupe primitive qui a donné naissance à la vie organique sur Terre.
Les éléments chimiques se laissent facilement manipuler, ils adorent s'assembler et tenter toutes sortes de combinaisons chimiques. Lorsque les conditions de température et de pression sont favorables, comme sur la Terre il y a 4,4 milliards d'années, ces éléments s'organisent sans aucune aide ni aucune intervention extérieure, ils s'organisent simplement par affinité électromagnétique (liaison chimiques entre atomes).
Dans l'atmosphère terrestre primordiale, un assemblage magique basé sur le couple carbone-eau, va se révéler être le plus simple pour supporter les molécules organiques et plus tard, beaucoup plus tard, la vie. Il est possible de réaliser cette recette en laboratoire, de nombreuses équipes de chercheurs l'ont montré.
En 1953, un biologiste américain Stanley Miller (1930-2007) a réalisé, à l’Université de Chicago, la célèbre expérience, dite Expérience de Miller-Urey. Cette expérience consiste à recréer en laboratoire, in vitro, les conditions de la soupe originelle. Pour réaliser cette expérience il faut seulement des éléments chimiques, de l'eau et des éclairs électriques.
En laissant reposer quelques jours cette mixture culinaire, quelques acides aminés primitifs précipitent au fond du ballon.
Les acides aminés sont des éléments majeurs dans la construction de la vie telle que nous la connaissons. Ce sont les constituants élémentaires des protéines qui vont aboutir à la formation de longues chaines macromoléculaires, et aux premières briques du vivant.

Harold Urey était persuadé que sur la Terre primitive existait une atmosphère contenant les éléments chimiques nécessaires aux structures des êtres vivants. En 1953, pour vérifier la pertinence de cette théorie, Stanley Miller imagine une expérience physicochimique.
L'appareillage est rempli d'une atmosphère de méthane, d'ammoniac et d'hydrogène.
Un ballon rempli d'eau simule un océan primitif (l'eau est chauffée par une résistance, ce qui contribue à enrichir l'atmosphère en vapeur d'eau). Deux électrodes, qui servent à produire des éclairs, fournissent l'énergie au système.
La soupe primitive se réalise donc dans un milieu liquide et chaud dans lequel une accumulation prolongée (des millions d'années) de molécules organiques inertes va passer de l'inanimé à l'animé. Ainsi, la matière organique inerte va produire une matière nouvelle, celle qui sait croitre et se reproduire, c'est-à-dire la matière vivante.
Bien sûr la recette de Stanley Miller n'a aucune chance d'être celle que la nature a suivi pour démarrer le processus de la vie.
L'atmosphère primordiale n'était pas celle de la simulation de Miller, les éléments primordiaux n'étaient pas non plus les mêmes que ceux de Miller et les éclairs de la Terre primitive ne correspondaient pas aux arcs électriques de Miller. D'ailleurs les critiques de l'époque, qui se sont élevées sur les conditions de l'expérience, sont tout à fait justifiées.
Mais l'important n'est pas dans la reconstitution de la soupe primitive. Ce que montre l'expérience de 1953, c'est la facilité qu'ont les éléments à s'assembler entre eux par affinité ou simplement parce qu'ils sont partisans du moindre effort.
Aujourd'hui, de nombreux modèles pouvant ressembler aux conditions prébiotiques sont créés en laboratoire et les scientifiques arrivent à produire des molécules biologiques (acides aminés, glucides, lipides, protéines, acides nucléiques, sucres,...).

Image : L'expérience de Stanley Miller de 1953.
L'appareillage est rempli d'une atmosphère de méthane, d'ammoniac et d'hydrogène. Un ballon rempli d'eau simule un océan primitif (l'eau est chauffée par une résistance, ce qui contribue à enrichir l'atmosphère en vapeur d'eau). Deux électrodes, qui servent à produire des éclairs, fournissent l'énergie au système.
Après une semaine de fonctionnement, différents composés organiques dont des acides aminés précipitent au fond du ballon.