La vie pourrait être apparue très rapidement après la formation de la Terre

Des chercheurs pensent avoir isolé des preuves témoignant de la présence de bactéries ayant prospéré près d'évents hydrothermaux environ 300 millions d'années seulement après la formation de la Terre. Si ces interprétations sont confirmées, il s'agirait de la preuve la plus solide à ce jour que la vie a commencé bien plus tôt qu'on ne le pensait auparavant.

Quand la vie est-elle apparue sur Terre ?

Le sujet est épineux. Les plus anciennes traces de vie sur Terre pourraient en effet nous révéler certains secrets bien gardés sur l’origine même du vivant. De telles informations pourraient également nous permettre de mieux appréhender la possibilité de vie sur d'autres mondes. C'est pourquoi nous avons besoin de preuves extraordinaires.

Ces preuves, des chercheurs australiens de l’Université de New South Wales annonçaient les avoir trouvées en 2019. Ces derniers expliquaient en effet avoir isolé de la matière organique d’origine microbienne vieille de 3,5 milliards d’années dans des stromatolites dans la région de Pilbara, en Australie occidentale.

Quelques années plus tôt cependant, une équipe dirigée par Dominic Papineau, de l'University College London, avait également revendiqué la découverte de traces microbiennes vieilles d'au moins 3,7 milliards d’années. Ces dernières avaient été isolées dans des roches sédimentaires riches en fer de la ceinture supracrustale de Nuvvuagittuq, au Québec, qui faisait autrefois partie du fond marin. Plus précisément, cette équipe avait à l'époque suggéré que ces traces d'un oxyde de fer appelé hématite (sous la forme de minuscules filaments, boutons et autres tubes) auraient pu être laissées par des bactéries évoluant autour des évents hydrothermaux. Ces dernières auraient alors utilisé des réactions chimiques à base de fer pour obtenir leur énergie.

À l'époque, cette étude avait néanmoins provoqué un certain scepticisme de la part de certains chercheurs. Ces derniers suggéraient en effet que ces traces pourraient également avoir une origine abiotique (non biologique).

De nouvelles preuves rapportées

Au cours de ces dernières années, l'équipe de l'University College London a donc poursuivi les recherches sur place. La roche a été analysée grâce à une combinaison d'observations optiques réalisées au moyen de microscopes Raman (qui utilisent la diffusion de la lumière pour déterminer les structures chimiques) et de simulations informatiques recréant numériquement des sections de la roche avec un superordinateur.

Ces analyses plus approfondies, rapportées dans Science Advances, ont révélé une structure beaucoup plus grande et plus complexe incrustée dans la roche : une tige avec des branches parallèles sur un côté qui mesure près d'un centimètre de long. Les chercheurs auraient également isolé des centaines de sphères déformées, ou ellipsoïdes, le long des tubes et des filaments.

D'après Dominic Papineau, ces structures ramifiées ressembleraient quelque peu aux filaments fabriqués par Mariprofundus ferrooxydans. Il s'agit d'une bactérie qui évolue aujourd'hui dans les environnements marins profonds riches en fer, en particulier près des cheminées hydrothermales. Les structures isolées au Québec seraient en revanche beaucoup plus grosses et plus épaisses.

Détail des microfossiles qui sont selon les scientifiques des preuves de vie incrustées dans la roche.

"Je pense que ce que nous voyons est une communauté de microbes qui travaillaient de concert", détaille le chercheur. "Ces filaments se seraient développés à partir de groupes microbiens qui se seraient mélangés pour former un filament d'hématite plus gros au fil du temps".

L'équipe aurait également identifié des sous-produits chimiques minéralisés dans la roche compatibles avec les processus d'extraction d'énergie bactérienne impliquant du fer et du soufre.

Au moins 3,75 milliards d'années

La datation scientifique de ces roches volcaniques suggère que ces traces ont au moins 3,75 milliards d'années et peut-être jusqu'à 4,28 milliards d'années.

Prises ensemble, ces nouvelles découvertes pourraient suggérer qu'une variété de vie microbienne peut avoir existé seulement 300 millions d'années après la formation de la Terre. Si c'est confirmé, cela suggérerait que les conditions nécessaires à l'émergence de la vie sont relativement basiques. Si tous les ingrédients sont disponibles, elle pourrait donc émerger très rapidement.

Les implications les plus passionnantes de cette découverte sont peut-être ce qu'elle signifie pour la distribution potentielle de la vie extraterrestre. Si la vie a pu se développer et évoluer dans les conditions difficiles de la Terre primitive, alors elle pourrait être plus courante qu'on ne le pense dans l'Univers. Il ne fait donc aucun doute que ces nouvelles analyses susciteront encore beaucoup d'interrogations chez les spécialistes.

Source : SciencePost du 15/04/2022

Origine de la vie : les plus vieux fossiles peut-être trouvés au Groenland

Une équipe de géologues australiens pense avoir trouvé des restes fossilisés de stromatolites construits par des cyanobactéries il y a 3,7 milliards d'années. Toutefois, la communauté scientifique n'est pas encore convaincue.

Il n’est probablement pas exagéré de dire que toutes les indications de l’existence de formes de vie sur Terre il y a plus de 2,7 milliards d’années sont sujettes à la controverse, à l’exception peut-être maintenant des micro-fossiles associés à des stromatolites fossilisés qui ont été trouvés dans les fameuses ceintures vertes de la région de Pilbara, en Australie, ainsi qu'à Barberton, en Afrique du Sud, et qui sont âgées d’environ 3,4 milliards d'années.

Comme dans le cas des constructeurs des stromatolites que l’on peut observer de nos jours à Hamelin Pool (dans une baie australienne située à l'intérieur du golfe de l'océan Indien que l'on appelle baie Shark), ces micro-fossiles sont les traces de cyanobactéries filamenteuses. Probablement que, comme aujourd’hui, il s’agissait d’organismes photosynthétiques producteurs d’oxygène formant des mattes bactériennes, ou biofilms, à la surface des sédiments déposés dans les bassins peu profonds de la zone littorale.

Une équipe de chercheurs australiens menée par Allen Nutman, de l’université de Wollongong, vient de publier dans Nature un article dans lequel elle annonce avoir trouvé des traces de stromatolites encore plus anciennes. En effet, les âges obtenus, à l’aide de la fameuse méthode de datation isotopique Uranium-Plomb appliquée à des cristaux de zircon, sont de 3,7 milliards d’années.

Les stromatolites (« tapis de pierre », en grec) sont ces roches carbonatées en forme de choux-fleurs. On voit ici ceux de Hamelin Pool, en Australie. Formant des biofilms à leur surface, des cyanobactéries photosynthétiques y sécrètent une substance gélatineuse piégeant des grains de sable tout en provoquant la précipitation du bicarbonate (dissous dans l'eau) en carbonate de calcium (insoluble).

Des roches déposées en milieu marin peu profond

Ces traces supposées se présentent sous forme de petites ondulations de 1 à 4 cm de hauteur en forme de dômes et de cônes avec un structure fine en couches. Elles rappellent celles que l’on peut observer avec des stromatolites. On les trouve dans des roches sédimentaires qui ont été métamorphisées et qui affleurent dans la célèbre région d’Isua, au Groenland, réputée pour l’ancienneté de ses roches.

L’analyse de la roche contenant les restes supposés de stromatolites a révélé des taux de terres rares et aussi d’yttrium qui sont typiques des sédiments déposés dans un environnement marin peu profond, donc du genre de celui où l’on trouve des stromatolites.

Il n’y a malheureusement pas de traces de micro-organismes fossilisés dans les échantillons découverts par les chercheurs australiens. Plusieurs de leurs collègues sont donc franchement très sceptiques, comme par exemple le géologue groenlandais Minik Rosing. Pour lui, les structures découvertes s’expliquent très bien par les mouvements tectoniques qui ont déformé les roches d’Isua et les carbonates à l’origine de la roche métamorphisée ont pu se déposer de façon abiotique, sans faire intervenir des biofilms.

La problématique difficile des traces de vie pendant l'Archéen

On retrouve là d’ailleurs les raisons qui ont fait que bon nombre de « preuves » directes ou indirectes de l’existence de formes de vie il y a plus de 2,7 milliards d’années ont finalement été mises en doute.

Avant la Grande Oxydation survenue il y a environ 2,5 milliards d’années, la Terre était bien différente. Il n’y avait pas d’oxygène dans l’atmosphère qui nous serait, du coup, apparue comme orangée. Très chargées en fer et plus chaudes, les eaux des océans nous seraient apparues comme vertes et les continents comme noirs car recouverts de laves sans la présence de sol et de plantes.

Le volcanisme et la tectonique des plaques étaient différents, l’hydrothermalisme bien plus actif. Bref, la chimie et les processus géologiques à l’œuvre sont difficiles à interpréter dans le cadre de ceux que l’on peut observer de nos jours.

Surtout, les roches de l’Archéen qui nous sont parvenues ont été, le plus souvent, très métamorphisées, subissant des températures et des pressions importantes qui ont changé leurs structures physiques et chimiques. On s’est ainsi rendu compte, après coup, que plusieurs signatures chimiques de la présence de la vie, et même des structures que l’on pouvait interpréter comme des micro-fossiles, pouvaient en fait résulter de processus abiotiques.

Mais imaginons que les chercheurs australiens aient raison, ce qui est parfaitement compatible avec les indications données par les horloges moléculaires et ce que l'on pense du fameux Luca. L’existence de stromatolites il y a 3,7 milliards d’années indiquerait la présence de formes de vie assez complexes. Il faudrait donc en conclure que la vie existait déjà il y a probablement au moins 4 milliards d’années et que le fameux Grand Bombardement Tardif ne l’a pas éradiquée il y a environ 3,9 milliards d’années, comme on pouvait le craindre. Si la vie est bien apparue très rapidement sur Terre malgré des conditions peu hospitalières, cela renforce notre espoir de trouver aussi des traces, au moins fossilisées, sur Mars.

Source : Futura Sciences du 01/09/2016

La vie sur Terre apparue plus tôt qu'on le croyait

La vie sur Terre remonte à plus longtemps qu'on ne le pensait, selon des chercheurs australiens qui s'appuient sur la découverte au Groenland de fossiles datant d'au moins 3,7 milliards d'années, soit 220 millions d'années avant les plus anciennes traces de vie connues jusqu'à présent.

« Cette découverte constitue une nouvelle référence » dans la recherche des premières traces de vie sur Terre, a déclaré dans un communiqué Martin Julian Van Kranendonk, expert en géologie de l'Université de Nouvelle-Galles-du-Sud et coauteur d'une étude parue dans la revue britannique Nature.

Ces structures fossilisées - appelées stromatolites - prouvent que la vie était déjà apparue quelque 800 millions d'années après la formation de la Terre, elle-même née il y a 4,5 milliards d'années, selon Allen Nutman de l'Université australienne de Wollongong, auteur principal de l'étude.

Ces formations géologiques ont émergé à la surface du sol après la fonte d'une plaque de glace dans le massif d'Isua, dans le sud-ouest du Groenland.

Les structures et la chimie de ces fossiles laissent penser à une activité microbienne et donc « à une origine biologique », signe « d'une émergence rapide de la vie sur Terre », d'après Allen Nutman.

Les stromatolites, hautes de 1 à 4 centimètres, viennent corroborer d'autres preuves génétiques qui placent l'origine de la vie à cette période.

Selon l'étude, cette découverte pourrait aussi aider à la recherche de la vie sur Mars, considéré comme la planète du système solaire la plus propice à l'existence de formes de vie, car elle est dotée d'une atmosphère contenant de l'eau sous forme de vapeur et de glace.

« Il y a 3700 millions d'années, Mars était probablement encore humide, avec même des océans », a expliqué à l'AFP Allen Nutman. « Si la vie s'est développée si rapidement sur la Terre, permettant la formation de choses comme ces stromatolites, il pourrait être plus facile de détecter des signes de vie sur Mars ».

« Au lieu d'étudier uniquement la signature chimique de la planète, nous pourrions être en mesure de voir sur les images de Mars des choses comme des stromatolites », a-t-il ajouté.

Jusqu'à aujourd'hui, la plus vieille preuve de vie sur Terre avait été découverte par des chercheurs australiens et canadiens dans les roches de Strelley Pool Chert, dans la région de Pilbara en Autralie. Elle avait environ 3,5 milliards d'années.


Source : La Presse du 01/09/2016

A-t-on découvert les plus vieux fossiles ?

La découverte a fait pas mal de bruit dans la presse scientifique et même au-delà : des chercheurs ont annoncé avoir découvert les plus anciens fossiles de bactéries, dans la région du Pilbara, en Australie. André Brack et Frances Westall, deux spécialistes du CNRS d'Orléans, interviewés par Futura-Sciences, tempèrent en émettant quelques doutes.

Quand, en 1993, William Schopf, un chercheur de l’université de Los Angeles (UCLA), spécialisé dans l’étude de l’évolution, découvre les plus anciens fossiles, datant d’un peu plus de 3,4 milliards d’années, Martin Brasier, de l’université d’Oxford, est un des premiers à contester ces résultats dans un article publié de la revue Nature. Récemment, le même Martin Brasier a annoncé, en compagnie de David Wacey et trois autres chercheurs de l’université d’Australie occidentale, la découverte de microfossiles datant de 3,4 milliards d’années. Soit les plus vieux fossiles si William Schopf s’est effectivement trompé. Les analyses sont présentées dans la revue Nature Geoscience.

Les fossiles de William Schopf avaient été découverts dans le Pilbara, au nord-est de l’Australie. Les analyses scientifiques, notamment celles concernant les taux de carbone 12, avaient semble-t-il prouvé qu’il s’agissait bien de traces d’êtres vivants, utilisant la photosynthèse. Mais Martin Brasier avait trouvé une autre explication, infirmant la piste photosynthétique, et en proposait une autre. Quoi qu’il en soit, aujourd’hui, l'origine biologique des fossiles retrouvés par le scientifique américain n'est pas avérée.

En outre, d’autres travaux publiés en 2011 démontraient, grâce à une nouvelle technique d’analyse (spectroscopie Raman), la présence de microstructures similaires à celles décrites par William Schopf, mais d’origine purement minérale, décrédibilisant encore un peu plus les conclusions du scientifique américain. Malgré tout, ces récents travaux montraient également que les structures géologiques renfermaient de l’oxygène probablement d’origine photosynthétique.
Fossiles tubulaires datant de 3,4 milliards d'années, retrouvés par David Wacey et ses collègues dans la région du Pilbara en Australie.

Fossiles tubulaires datant de 3,4 milliards d'années, retrouvés par David Wacey et ses collègues dans la région du Pilbara en Australie. © Wacey et al. 2011 - Nature

Les fossiles de David Wacey et Martin Brasier ont quant à eux été retrouvés dans la même zone que ceux de William Schopf. L’analyse des concentrations des différents isotopes de sulfures, ainsi que l’observation des microstructures associées aux fossiles ont permis aux scientifiques de conclure sur leur origine biologique. Pour eux, il s’agit de bactéries sulfureuses : réduction de sulfate et rejet de soufre.

Frances Westall, directrice du groupe Exobiologie au Centre de biophysique moléculaire d’Orléans, n’est pourtant pas convaincue par ces fossiles : « Je doute que ces structures correspondent à des restes d'organismes. Elles n'en ont pas la morphologie et elles ne ressemblent pas à d'autres structures microbiennes de l'époque », confie-t-elle à Futura-Sciences. En ce qui concerne la présence de soufre, cela ne semble rien prouver : « la matière organique abiotique dans les météorites comporte également du soufre » propose la chercheuse du CNRS, en guise d'autre solution. André Brack, fondateur du groupe Exobiologie, a également des doutes, mais plutôt à propos du métabolisme sulfuré des microorganismes fossilisés annoncé par les chercheurs.

La course au plus vieux fossile

Dans la lutte qui verra sacrer le découvreur des restes de bactéries les plus anciennes, c’est peut-être donc Frances Westall qui tient toujours la corde ! Elle avait déjà décrit, en 2006, des microfossiles de la même région, se basant sur des critères morphologiques et chimiques. Et en juillet 2011, elle exposait une autre étude, lors d’un colloque d’exobiologie à Montpellier, dans laquelle elle affirmait avoir découvert les restes d’un tapis microbien datant de 3,3 milliards d’années dans la région de Barberton, en Afrique du Sud. Les analyses de la chercheuse montrent que ces microbes avaient une activité photosynthétique liée à celle des bactéries sulfato-réductrices, ce qui a provoqué l’intérêt de Nature.

D’autres travaux ont mis en évidence la présence de vestiges vivants au Groenland et qui dateraient de 3,8 milliards d’années. Mais ils sont contestés par la communauté des paléontologues. Quant à William Schopf, selon ses collègues interrogés par le New York Times, il cherche toujours à prouver l’origine biologique des fossiles qu’il a trouvés il y a près de vingt ans.

Pilbara : berceau de la vie microscopique ?

Mais qu’importe l’identité du vainqueur. L’objectif n’est évidemment pas de trouver les plus vieilles bactéries, mais de mettre en évidence leurs mécanismes de vie, de révéler leur métabolisme, afin de comprendre un peu plus une époque que la recherche scientifique a encore bien du mal à expliquer. En effet, le temps est un sérieux obstacle à la découverte de vestiges de cette période : la tectoniques des plaques, l’érosion et la présence d’oxygène sont autant de phénomènes qui tendent à faire disparaître les traces fossiles des premiers êtres vivants.

André Brack, contacté par Futura-Sciences, souligne un point bien plus important que cette course : ces nouvelles recherches, ajoutées aux précédentes, montrent que « Barberton et le Pilbara apparaissent de plus en plus comme les berceaux d'une vie microscopique qui s'est développée voilà 3,4 milliards d'années ». De quoi susciter de nouvelles fouilles...

Spource : Futura-Sciences du 30/08/2011

Des bactéries de 3,4 milliards d'années

Des géologues affirment dans un article paru dans Nature Geoscience le 21 août avoir déniché des traces fossiles de bactéries qui vivaient il y a 3,4 milliards d'années.

La plupart des paléontologues estiment que la vie existe sur Terre depuis au moins 3,8 milliards d'années, juste après la phase la plus violente de la "guerre des mondes", lorsque la jeune Terre était bombardée de comètes et astéroïdes. Mais il est très délicat d'en administrer la preuve sur la base de fossiles indiscutables car il ne subsiste que très peu de roches de cette époque, et elles ont en général été soumises à des pressions et températures qui les ont profondément transformées. Or, il faut y trouver d'infimes traces laissées par des micro-organismes, visibles seulement au microscope.

C'est pourquoi des polémiques surviennent souvent sur les découvertes des uns et des autres. Cela fait plusieurs années que l'un des leaders de cette équipe, Martin Brasier, d'Oxford polémique avec J. William Schopf (UCLA, Californie, USA). Ce dernier, longtemps champion de la Nasa, a en effet publié des observations de fossiles, en particulier en 2002, qui ont été contestées par l'équipe de Brasier comme n'étant que la trace de phénomènes géologiques dans des sources hydrothermales sous-marines. Lire à cet égard l'explication de cette polémique sur le site de La Recherche.

Ces fossiles ont été découverts dans l'Ouest de l'Australie, dans la région de Pilbara bien connue pour ses roches parmi les plus anciennes de la Terre.

Si l'on suit la critique du travail de Schopf par Brasier, cette découverte serait celle des plus anciens fossiles connus, avec 200 millions d'années de plus que ceux pour lesquels il n'y a plus de polémique. Ces bactéries auraient eu un métabolisme faisant appel au soufre et au sulfate, les traces de pyrite (fer et soufre) observées en seraient un sous-produit.

Cette découverte ne change pas radicalement le tableau de l'origine de la vie - vue de loin... - mais permet de prendre conscience de l'immensité du temps où seuls des micro-organismes existaient. Deux cent millions d'années de plus, c'est plus de trois fois l'écart qui nous sépare de l'extinction des dinosaures (et de bien d'autres animaux et plantes) il y a 65 millions d'années.

Source : sciences.blogs.liberation.fr du 24/08/2011

Des fossiles datant de 3,4 milliards d'années découverts en Australie

Des fossiles de microbes datant de 3,4 milliards d'années ont été découverts dans des roches situées dans l'ouest de l'Australie. Ces micro-fossiles pourraient bien être les plus anciens jamais mis au jour.

Une récente étude portant sur des roches de l'ouest de l'Australie a permis à une équipe de chercheurs de mettre au jour les fossiles les plus vieux au monde. Ils affirment en effet dans les colonnes de la revue Nature Geoscience, avoir découvert des fossiles de microbes datant de 3,4 milliards d'années. Ces bactéries évoluaient alors dans un monde sans oxygène, en se nourrissant uniquement de soufre.

"Nous avons enfin une bonne preuve de la vie il y a plus de 3,4 milliards d'années. Cela confirme qu'il y avait alors des bactéries vivant sans oxygène", assure Martin Brasier, un professeur de l'Université d'Oxford ayant participé à cette étude. Dans un communiqué publié sur son site Internet, l'Université souligne que ces micro-fossiles, découverts sur l'une des plus anciennes plages de la Terre, sans doute l'une des premières à avoir abrité la vie, sont les plus vieux jamais découverts. Car comme l'explique le Professeur Brasier, il n'existe pas de doute quant à leur datation. Les roches sédimentaires dont ils ont été extraits se sont en effet formées entre deux épisodes volcaniques, ce qui limite les estimations quant à l'âge des fossiles "à quelques dizaines de millions d'années", souligne le chercheur.

Il y a 3,4 milliards d’années, la Terre offrait un environnement bien différent de ce qu'il est aujourd'hui. La température des océans atteignait les 45 degrés Celsius, et faute d'oxygène, les premières formes de vie utilisaient le soufre pour se développer. Aujourd'hui, il existe encore des bactéries se nourrissant de soufre, dans les lieux manquant d'oxygène, tels que les sources chaudes.

Source : MaxiSciences du 24/08/2011

Des doutes sur des traces de vie datant de 3,8 milliards d'années

De quand date l’apparition de la vie sur Terre ? Certains indices retrouvés dans des roches du Groenland laissaient penser qu’elle était déjà là il y a 3,8 milliards d’années au moins. En analysant des roches canadiennes, un groupe de chercheurs vient de jeter un pavé dans la mare. Les biosignatures éventuelles trouvées pourraient être postérieures à la formation de ces roches.

Plus on s’enfonce dans le temps, plus le livre des archives géologiques de Terre devient difficile à déchiffrer et il semble même probable que pas un seul fragment des premières pages racontant le début de la vie de notre planète ne nous sera jamais donné. La situation semble identique pour ce qui est de la biosphère elle-même. On sait que des stromatolites étaient bien d’origine biologique il y a 2,7 milliards d’années environ mais jusqu’à présent, les biosignatures les plus convaincantes de la présence de formes de vie sur Terre à des âges plus reculés provenaient de roches volcaniques et sédimentaires au Groenland, datées d’environ 3,8 milliards d’années.

Ainsi, les sédiments d'Isua datant de 3,8 milliards d'années et ceux d'Akilia, de 3,85 milliards d'années, non seulement gardent la mémoire de la présence d'eau liquide et de dioxyde de carbone dans l'atmosphère sur Terre à ce moment là, mais ils renferment aussi des kérogènes, des molécules organiques complexes. Or, l’analyse des abondances isotopiques de ces molécules organiques montre un excès de 12C par rapport au 13C qui serait aujourd’hui une trace de l’activité métabolique de bactéries. Cela ne prouve pas la présence d’une activité photosynthétique liée à des bactéries primitives il y a 3,8 milliards d’années, mais cela permet de le croire.

Malheureusement, les travaux aujourd’hui publiés par une équipe de chercheurs dans Nature Geoscience laissent maintenant planer un doute sérieux. En effet, les techniques d’analyse ayant évolué, il est possible de jeter un regard nouveau sur les roches datant de l’Archéen retrouvé non seulement au Groenland mais aussi au Canada.

Du graphite anormalement peu métamorphisé

On savait déjà que les roches de la ceinture verte du Nuvvuagittuq étaient parmi les plus anciennes connues au monde. Qu’allaient-elles révéler au sujet d’éventuelles biosignatures avec des molécules carbonées ?

Les analyses ont montré que le graphite faiblement cristallisé contenu dans des échantillons de roches métamorphisées était plus jeune que ces roches elles-mêmes ! En effet, alors que la structure de ces roches montre un haut degré de métamorphisme, ce n’est pas le cas de la structure cristalline du graphite. Le carbone présent doit donc s’être déposé plus tard dans ces roches, remettant potentiellement en cause les datations estimées pour les autres molécules carbonées présentes dans d’autres roches de l’archéen.

Pour le moment, il n’est pas possible de donner la valeur exacte de la différence d’âge mais il s’agit probablement de plusieurs millions d’années au moins. Des études supplémentaires doivent donc être faites, en particulier sur les molécules organiques présentes dans les sédiments d’Isua.

Source : Futura Sciences du 26/05/2011

L'"urgence absolue" : le sauvetage du gisement

Une pelleteuse géante et, juste à côté, des scientifiques prélevant dans la pierre les estampes ténues de formes de vie vieilles de plus de 2 milliards d'années... La découverte des macrofossiles les plus anciens, publiée jeudi 1er juillet dans la revue Nature, a été réalisée dans une carrière de grès, située au coeur du bassin de Franceville, dans le sud-est du Gabon. La société qui exploite la carrière ignore vraisemblablement tout de la richesse scientifique et patrimoniale du site qu'elle exploite à des fins de construction de bâtiments, d'ouvrages d'art, etc.

Pour les auteurs de la découverte, le risque est grand de voir disparaître rapidement ce qu'ils considèrent comme un trésor considérable. "C'est une urgence absolue. Il nous faut passer par l'Etat français, afin qu'un contact soit pris avec le Gabon pour que le site soit protégé de la destruction systématique qu'il subit tous les jours, plaide Abderrazak El-Albani, chercheur au laboratoire Hydrasa (CNRS et université de Poitiers), l'un des auteurs de la découverte. Il faut inscrire ce site, de quelques hectares seulement, au Patrimoine mondial. Et il faut faire très vite : je ne sais simplement pas s'il restera quelque chose la prochaine fois que nous y retournerons."

Les autres grands gisements fossilifères du précambrien bénéficient de mesures de protection. Comme les célèbres schistes de Burgess, dans les montagnes rocheuses canadiennes, et les collines d'Ediacara, dans le sud de l'Australie.

"Dix-huit niveaux fossilifères"

Le potentiel fossilifère de ces deux grands sites a été découvert respectivement en 1909 et en 1868 - preuve de la rareté de telles réserves de faunes précambriennes. Ces deux sites ont livré des fossiles célèbres, vieux de 700 millions à 500 millions d'années, dans lesquels les paléontologues parviennent, parfois, à distinguer des caractéristiques anatomiques de grands groupes actuels (Le Monde du 29 mai). Selon les auteurs, l'ampleur des découvertes scientifiques qui restent à faire dans les cinq hectares de la carrière gabonaise du bassin francevillien est considérable. "A chacune des trois missions que nous avons effectuées sur place, nous avons rapporté de nouveaux spécimens, de nouvelles formes, dit M. El-Albani. Il y a au moins dix-huit niveaux fossilifères."

Source : Le Monde du 03/07/2010

La vie prend un coup de vieux

Une équipe internationale a découvert des fossiles multicellulaires vieux de 2 milliards d’années qui remettent en cause radicalement nos idées sur l’évolution.

Ce matin, la couverture de la revue Nature risque de provoquer une épidémie de syncopes chez les paléontologues. Sous les images d’un fossile de plusieurs centimètres, elle titre sur une «Vie multicellulaire» vieille de 2 milliards d’années ! Or, pour les spécialistes, ce genre de vie - complexe, organisé et macroscopique - ne peut être plus ancien que 670 millions d’années. Avant, enseigne-t-on à l’université, seuls des microbes - unicellulaires - peuplaient la Terre. Tout au plus a-t-on aperçu de fugaces traces millimétriques de pluricellularité. Ce grand bond… en arrière sidère les spécialistes, suscite des réactions d’incrédulité.

Ces fossiles spectaculaires, porteurs d’une révolution dans les sciences de l’évolution, ont été présentés mardi à un groupe de journalistes dans les locaux du laboratoire Hydrogéologie, argiles, sols et altérations (Hydrasa) de l’université de Poitiers et du CNRS. L’excitation soulevée par la découverte provoquait déjà des appels de médias du monde entier.

Emergence de la vie

C’est pourtant une équipe spécialisée dans les argiles et inconnue en paléontologie, à laquelle participe le jeune maître de conférence Abderrazak el-Albani, qui lance cet énorme pavé dans la mare scientifique. La découverte provient d’un simple travail de routine géologique dans une carrière de grès, près de Franceville, au Gabon. Financé par des «contrats de recherche appliquée» de l’industrie minière, s’amuse le géologue, soulignant qu’il n’avait aucun crédit pour une étude paléontologique !

C’est pourtant là qu’El-Albani, son thésard gabonais Frantz Ossa Ossa et d’autres collègues mettent la main, en 2008, sur de premiers fossiles. Visibles à l’œil nu, si nombreux qu’on peut en trouver plusieurs dizaines au mètre carré et dans un état de conservation tout simplement miraculeux. Ils prennent des photos et en rapportent quelques échantillons à Poitiers. Peu familiers des formes de vie les plus anciennes, ils contactent quelques paléontologues, envoient les photos, leur proposent de venir à Poitiers examiner leur collection. Rusé, El-Albani cache souvent la date des roches à ses interlocuteurs. Leur première réaction les conduit donc à identifier ces fossiles à la faune d’Ediacara, il y a 670 millions d’années. C’est la première faune macroscopique connue, les premiers «métazoaires», disent les spécialistes, des êtres aux corps mous, vivant en eau peu profonde. Les spécimens gabonais les plus gros - 12 cm - se voient même proposer des dates plus récentes. Puis, lorsque le malicieux géologue révèle la datation des terrains, 2 milliards d’années, c’est la stupéfaction. «Impossible !» s’entend-il rétorquer. Des portes se ferment avec, parfois même, le refus de tout nouveau contact par crainte du ridicule auprès des collègues.

Paléontologie : une nouvelle histoire de la vie

Il faudrait tout récrire : les manuels de biologie, mais aussi toute l'histoire de la vie. La découverte, publiée jeudi 1er juillet à la "une" de la revue Nature, de plusieurs dizaines de fossiles d'organismes multicellulaires datés de 2,1 milliards d'années, promet de secouer comme jamais le landerneau des paléobiologistes. Car, à lire les travaux dirigés par le sédimentologue Abderrazak El-Albani, chercheur au laboratoire Hydrasa (CNRS et université de Poitiers), les premières formes de vie complexes sont apparues 1,5 milliard d'années plus tôt que les estimations actuelles.

Plusieurs dizaines de fossiles d'organismes multicellulaires datés de 2,1 milliards d'années ont été découverts dans le bassin de Franceville au Gabon.

Tout commence en janvier 2008, dans le bassin de Franceville, dans le sud-est du Gabon, dans une région étudiée de longue date, principalement fréquentée pour sa richesse en manganèse et en uranium. Trois géologues, Paul Sardini, Frantz Ossa Ossa, un jeune thésard, et Abderrazak El-Albani, prélèvent des échantillons sur le site d'une carrière de grès. "La thèse portait sur des questions de paléoenvironnement et nous ne nous attendions pas à trouver des fossiles", explique M. El-Albani. De retour à Poitiers, l'examen des photographies et des échantillons suggère que certains motifs imprimés dans la roche pourraient être d'origine biologique.

"Abderrazak El-Albani est venu me voir en me disant : "Je suis comme une poule qui a trouvé une bicyclette ! Sais-tu à qui je pourrais montrer ça ?", raconte le paléontologue Philippe Janvier (CNRS et Muséum national d'histoire naturelle), grand spécialiste des premiers vertébrés. Et il est vrai que ce qu'il me montrait était extrêmement bizarre." C'est finalement le paléontologue Stefan Bengtson (Muséum national d'histoire naturelle de Suède) qui, avec une vingtaine de chercheurs de seize institutions, mènera l'analyse aux côtés de M. El-Albani.

Il y a 2 milliards d'années, des organismes grouillaient dans l'eau

Ils mesuraient jusqu'à 12 centimètres et vivaient un milliard et demi d'années avant les fossiles les plus anciens connus jusque-là. Et ce ne sont pas de vagues traces que des chercheurs français ont mis au jour mais 250 organismes, dont certains sont déjà modélisés en 3D ! L'heureux et tenace découvreur nous raconte et lance un appel pour sauver le site, très menacé.

Il n'aurait pas fallu publier cette découverte le premier avril car personne n'y aurait cru. Aujourd'hui elle fait la Une de la revue Nature et les paléontologues mettront plusieurs années à la digérer... Fortuitement, en 2008, Abderrazak El Albani, sédimentologue du laboratoire CNRS Hydrasa (Hydrogéologie, argiles, sols et altérations, Poitiers) et Frantz Ossa Ossa, étudiant gabonais, sont tombés, au Gabon, près de Franceville, sur les restes d'environ 250 organismes manifestement pluricellulaires, c'est-à-dire composés de nombreuses cellules. Bref, une vie organisée, presque moderne. En témoignent leurs formes et leurs tailles, de 1 à 12 centimètres.

Les fossiles étaient bien visibles, comme le nez au milieu de la figure. Et l'endroit n'est pas une contrée inconnue, c'est une carrière qui a vu passer d'innombrables gratteurs de sol. « Cela fait des décennies qu'on creuse à cet endroit ! » s'étonne Abderrazak El Albani, interrogé par Futura-Sciences.

Vraiment surprenant ? Stupéfiant même, car les terrains sont datés de 2,1 milliards d'années. Or, les plus anciennes traces d'organismes pluricellulaires identifiées jusqu'ici remontent à environ 600 millions d'années... On connaît des traces d'organismes beaucoup plus anciens, qui ont laissé des roches particulières, les stromatolites. Les plus anciennes dont on est absolument sûr qu'elles ont été formées par des organismes vivants datent de 2,7 milliards d'années. De telles roches existaient déjà il y a 3,5 milliards d'années, cependant on discute encore de leur origine biologique. Mais ces fabricants de stromatolites étaient des bactéries, c'est-à-dire des cellules sans noyau (des procaryotes) et vivant isolément les unes des autres.

Un des fossiles trouvés au Gabon. Cet organisme vivait il y a 2,1 milliards d'années... Son identification ou son rapprochement avec des organismes actuels sont hors de portée aujourd'hui. La faune d'Ediacara, bien plus récente, comporte de nombreux organismes très différents de ceux qui vivent aujourd'hui et même de ceux connus depuis le début du Paléozoïque (-540 millions d'années).

Vers -600 millions d'années, les fossiles deviennent nombreux et témoignent d'une vie très diversifiée. Ces organismes de grandes tailles sont nécessairement pluricellulaires, différant largement des bactéries, leurs cellules devant posséder un noyau (ce sont des eucaryotes). Cette période est même décrite comme l'explosion cambrienne, du nom de l'ère géologique. Une vaste réserve de fossiles, baptisée faune d'Ediacara, du nom de la région d'Australie où elle a été trouvée, montre une grande quantité d'organismes à corps mou, dont des algues.

« Ces fossiles, d'autres ont dû les voir »

Pourquoi une telle diversification à cette époque ? Logique, pensent les paléontologues. Avant cette période, la Terre subissait un long épisode glaciaire, pendant laquelle, probablement, les calottes polaires s'étendaient jusqu'à l'équateur ou presque (épisode dit de la Terre boule de neige). Avant cette limite fatidique de 600 millions d'années, la vie organisée semblait impossible. Donc inutile d'en chercher des traces. « Ces fossiles, d'autres ont dû les voir, affirme Abderrazak El Albani. Mais personne n'a voulu croire ou s'intéresser à ce qui ressemble à des fossiles dans des couches aussi anciennes... »

Le chercheur français a alors constitué une équipe internationale rassemblant des géochimistes, des minéralogistes et des paléontologues. Deux cents kilos d'échantillons ont pris le chemin de multiples laboratoires pour des analyses et des identifications. La microtomographie X (utilisant le même principe que les scanners médicaux mais avec des doses de rayons bien plus élevées) a permis de préciser la forme et la structure de fossiles inclus dans la roche sans les détruire. Au total, 21 personnes appartenant à 16 institutions signent l'article publié aujourd'hui dans la revue Nature. « Il a été très difficile de convaincre les gens, raconte Abderrazak El Albani. Il nous a fallu effectuer de nombreuses vérifications et vraiment blinder le dossier... »

Aujourd'hui, la place est au bonheur de la découverte et aux discussions qui vont enflammer la communauté des paléontologues. Il reste à poursuivre l'étude des ces organismes et à mieux comprendre cet écosystème. Leur environnement, indiqué par la nature des sédiments, est connue. « Les fossiles se trouvent dans une couche d'argilite noire et de limon. Il s'agit d'un milieu marin, sous une profondeur d'environ trente mètres et qui subissait des marées et des tempêtes (lesquelles laissent des traces qu'on peut lire dans le sédiment). »

Ces couches d'argile et de limons datent de plus de deux milliards d'années. Beaucoup les ont vues mais personne n'a remarqué les fossiles qu'elles contenaient... car c'était impossible. Aujourd'hui, ces trésors sont menacés par les pelleteuses.

« Il faut arrêter le massacre »

Comment une vie aussi organisée a-t-elle pu apparaître si tôt ? A cause de l'oxygène, estime Abderrazak El Albani. Sa quantité dans l'atmosphère a connu un premier pic, qui a culminé vers -2,4 milliards d'années. La teneur a ensuite chuté. « La hausse de l'oxygène a permis aux organismes de cette époque de disposer d'une plus grande quantité d'énergie et d'évoluer vers une plus grande complexité et vers la coopération entre cellules pour former des êtres multicellulaires ».

Ces fluctuations d'oxygène suivent celles du climat. L'explosion cambrienne correspond à la fin d'une longue période glacée et, il y a 2,1 milliards d'années, la Terre sortait aussi d'une grande glaciation globale. En somme, le scénario serait le même que celui qui, vers -600 millions d'années, a conduit à l'explosion cambrienne. La Terre se réchauffe, les glaces reculent, l'oxygène grimpe, la vie en profite.

Tout cela reste à préciser. Cette découverte induira certainement d'autres études et il y a fort à parier que, en d'autres endroits de la planète, de nombreuses équipes se mettront à creuser dans les couches anciennes à la recherche, cette fois, de fossiles. Quant au site gabonais, il recèle encore certainement d'innombrables trésors. Mais son avenir est très menacé car l'exploitation de la carrière se poursuit. « Il faut arrêter le massacre » clame Abderrazak El Albani, qui souhaite que le site soit désormais protégé. Il faut aussi, rappelle-t-il, « des moyens, des bras et des têtes » pour poursuivre le travail dans ce domaine de la Terre primitive où la recherche française, selon lui, est très en retard.

La faune d'Ediacara, dont les premières découvertes par Reg Sprigg remontent à 1946, fait toujours parler d'elle aujourd'hui, constituant une référence et une borne. Il en serait probablement de même pour cet écosystème du Gabon (le nommera-t-on ainsi ?), dont on devrait parler longtemps et qui repousse les bornes de la vie beaucoup, beaucoup plus loin...

Source : Futura-Sciences du 01/07/2010

Des formes de vie complexe bien plus anciennes qu'estimé

Des formes de vie complexes – organismes à plusieurs cellules dits "pluricellulaires" – seraient apparues voici 2,1 milliards d'années, c'est-à-dire jusqu'à 1,5 milliard d'années plus tôt que scientifiquement attesté jusque là, selon une étude publiée mercredi dans Nature (sur abonnement). L'ampleur de cette découverte lui vaut la couverture de la revue scientifique britannique, même si, selon des experts, elle "pose plus de questions qu'elle n'apporte de réponses".

Les premières formes de vie apparues sur Terre il y a environ 3,5 milliards d'années étaient unicellulaires, des êtres vivants constitués d'une seule cellule, comme les bactéries. L'origine de la vie complexe multicellulaire, ne date plus de "600 millions d'années, c'est plutôt 2,1 milliards d'années", le curseur "s'est déplacé de 1,5 milliard d'années", a déclaré le chercheur Abderrazak El Albani (Laboratoire Hydrasa, de l'université de Poitiers), principal auteur de l'étude.

PLUS DE 250 FOSSILES DE 7 MILLIMÈTRES À 12 CENTIMÈTRES

Avec son équipe internationale, il a découvert au Gabon plus de 250 fossiles de 7 millimètres à 12 centimètres de longueur qui pourraient bouleverser l'histoire du vivant. Des fossiles témoignaient déjà d'une explosion de formes de vie multicellulaires voici 600 millions d'années, mais leur apparition plus précoce restait controversée, selon le chercheur. Jusqu'à la récente découverte, un fossile, Grypania spiralis, datant d'environ 1,6 milliard d'années marquait l'émergence d'une vie plus complexe.

Les premiers êtres unicellaires et les bactéries actuelles sont constitués d'une cellule sans noyau, c'est-à-dire sans membrane protégeant le matériel génétique : ce sont des "procaryotes". Les formes de vie complexes, des insectes aux mammifères, ont des cellules dites "eucaryotes", avec des chromosomes abrités dans un noyau.

Avec les fossiles retrouvés sur le site de Franceville au Gabon, l'existence des eucaryotes aurait débuté il y a 2,1 milliards d'années et non 1,6 milliard comme supposé avec Grypania. Une forme particulière de soufre et des molécules de stérane retrouvées sur les fossiles attestent de leur origine eucaryote, selon les chercheurs. De taille trop grande pour être les résidus de simples unicellulaires primitifs, les contours des fossiles évoquent, selon M. El Albani, les formes d'organismes vivant en suspension dans l'eau ou tout près du fond océanique.

"DE FUTURES DISCUSSIONS ENTRE PALÉONTOLOGUES"

"Interpréter réellement des anciens fossiles est une affaire particulièrement difficile", nuancent Philip Donoghue, de l'université de Bristol, en Grande-Bretagne, et Jonathan Antcliffe (Oxford) dans un commentaire publié dans Nature, promettant de "futures discussions entre paléontologues". "Ces fossiles de quelques centimètres, que les auteurs interprètent comme représentant des organismes multicellulaires", seraient apparus alors que "l'atmosphère restait un mélange toxique (...) avec une teneur en oxygène correspondant à quelques centièmes des niveaux actuels", relèvent les deux experts. Sans mettre en doute la datation de ces specimens, ils notent que la définition d'une vie pluricellulaire "peut tout inclure, des colonies de bactéries aux blaireaux".

Au sein de colonies bactériennes, une forme de communication interne et de gestion organisée de la croissance du groupe a été constatée, comme en témoignent des stromatolites (structures) plus anciens que les fossiles trouvés au Gabon. Les spécimens découverts ne peuvent provenir de simples bactéries, assure M. El Albani qui invite à préserver le site gabonais appelé à faire partie du "patrimoine mondial de l'humanité".

Source : Le Monde du 01/07/2010

La vie multicellulaire plus ancienne que prévue

L'analyse de fossiles découverts au Gabon par un géologue français montre que les organismes multicellulaires seraient apparus 1,5 milliards d'années plus tôt qu'on ne le pensait.

Petit tremblement de terre au sein de la communauté scientifique. Les premiers organismes multicellulaires ne seraient pas apparus il y a 600 millions d'années comme on le pensait jusqu'à maintenant, mais il y a 2,1 milliards d'années ! Cette découverte est si extraordinaire qu'elle faisait jeudi la une de la célèbre revue Nature. Elle est l'œuvre d'un géologue français, Abderrazak El Albani (Université de Poitiers/CNRS) qui a dirigé une équipe internationale de 21 chercheurs. «Nous sommes formels : le curseur datant l'apparition d'une vie complexe multicellulaire doit être déplacé de 1,5 milliards d'années», explique-t-il au figaro.fr avant de prévenir dans la foulée : «Cela bouscule tous les dogmes établis. Notre article va sans aucun doute ouvrir un gigantesque débat dans le monde de la paléontologie.»

Les fossiles vieux de 2,1 milliards d'années étaient visibles à l'oeil nu dans la carrière de grès où ils ont été mis au jour par hasard.

A l'origine de ces travaux, de banales recherches géologiques dans une carrière de grès au Gabon. Accompagné par son thésard gabonais, Frantz Ossa Ossa, le géologue découvre un fabuleux gisement de fossiles visibles à l'œil nu (entre 7 millimètres et 12 centimètres). Plus de 250 fossiles, dans un état de conservation remarquable, sont récoltés dans cette formation géologique vielle de plus de 2 milliards d'années. Les premiers paléontologues confrontés aux fossiles supposent d'emblée qu'ils sont liés à des organismes pluricellulaires. Avant qu'on ne leur annonce leur datation. Incrédules, ils ne veulent pas y croire. Beaucoup trop vieux. Deux ans d'analyses biochimiques, géochimiques et morphologiques seront nécessaires pour parvenir à faire publier dans Nature l'incroyable résultat : ce sont bien les traces d'une vie complexe vieille de 2,1 milliards d'années qui viennent d'être identifiées.

La vie multicellulaire pourrait remonter à 2,1 milliards d'années

SCIENCE - Une découverte de chercheurs de Poitiers chamboule tout...

Des fossiles multicellulaires ont été découverts au Gabon.

Petite révolution chez les paléontologues. Une enquête publiée ce jeudi dans la revue Nature révèle que des formes de vie complexes, des organismes à plusieurs cellules dits «pluricellulaires», seraient apparues voici 2,1 milliards d'années... c'est-à-dire jusqu'à 1,5 milliard d'années plus tôt que scientifiquement attesté jusque là.

L'ampleur de cette découverte lui vaut la couverture de la revue scientifique britannique, même si, selon des experts, elle «pose plus de questions qu'elle n'apporte de réponses». «Cette découverte nous démontre qu’on sait très peu de choses», s’amuse Alain Meunier, géologue à l’université de Poitiers et co-signataire de l’article, contacté par 20minutes.fr.

«Ça remet en question la logique qu’on avait jusqu’à présent, qui était linéaire. On considérait qu’on allait du plus simple au plus complexe», explique-t-il. Des êtres monocellulaires aux êtres pluricellulaires.