Écopoèse

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Le modèle de l'Écopoèse (Félix de Sousa, R.A., 2000, 2006) pour l'origine de la vie est basé sur l'idée qu'une atmosphère contenant un haut pourcentage d'oxygène moléculaire, produit par la photolyse atmosphérique de la vapeur de l'eau, est un trait essentiel de l'écosphère primitive de nôtre planète. L'écopoèse est radicalement différente des autres modèles de biopoèse. Traditionnellement, l'origine de la vie est considérée équivalente à l'heureuse apparition d'organismes cellulaires très simples, dont l'évolution métabolique conduirait dorénavant l'évolution générale de l'environnement (l'atmosphère riche en oxygène serait un résultat de ce procès). Dans l'écopoèse, en contraste, c'est l'environnement physique qui joue le rôle principal, et non pas les organismes. La présence précoce de l'oxygène détermine l'établissement d'un flux d'électrons, qui laissent les constituants réducteurs de la lithosphère, croisant les mers archéennes, pompées par la production photolytique d'oxygène dans l'atmosphère de la Terre. Ce flux est intermedié et en grande partie canalisé par les transitions redox des élements redox-sensibles dans l'hydrosphère. Ces interactions de grande échelle de l'environnement causent le développement d'un métabolisme de base géochimique dans un protoplasme planétaire (holoplasme) tout en créant des conditions pour l'évolution graduelle de la vie organismale.

La large différence de potentiels électrochimiques dans l'environnement primordial causerait l'apparition des cycles géochimiques des éléments biogéniques. Les voies métaboliques primitives sont ainsi provenantes de l'interaction de ces cycles et leurs produits. La génération d'ordre dans le système survient des transitions énergétiquement favorables, notamment dans l'oxydation de matière organique, et des propriétés physiques et chimiques des composés impliqués. Ce protometabolisme planétaire est essentiellement congruent avec la biochimie d'aujourd'hui, y comprises la fixation du carbone et de l'azote, et la dégradation aérobique des composés organiques (oxydation pleine à CO₂). L'évolution biologique, comme une règle, poursuivrait par un contrôle utilitaire croissant de telles réactions, plutôt que par leur création. Un métabolisme géochimique nu aurait donc évolué de manière congruente envers nos procès enzymatiques modernes. Les propriétés carboxylantes et condensantes pretées au milieu aqueux (dit «hypercarbonique») par la présence d'une lourde atmosphère de CO₂ sont particulièrement importantes, puisqu'elles permettent la fixation du carbone dans la présence du pouvoir réducteur, et la propagation chirale. Lorsque la réduction directe du dioxyde de carbone est dehors les domaines de la chimie aqueuse, la fixation du carbone dépendrait de la carboxylation des composés de carbone préexistants. Les cycles protobiologiques du carbone auraient, dans le sens anabolique, des réactions de carboxylation intercalés avec des étapes de réduction. Inversement, les cycles cataboliques alterneraient des décarboxylations et des étapes d'oxydation, tel que dans les cycles métaboliques modernes. Les possibles analogues non-enzymatiques des ces réactions sont discutés avec un certain détail dans le livre, aussi que les mécanismes par lesquels l'équilibre réduction-oxydation dans l'écosphère protobiologique serait fermement lié aux processus de carboxylation et décarboxylation.

La fixation du carbone exigerait au moins un modeste apport (dit «primaire») d'hydrocarbures dérivés des carbures lithosphériques, notamment l'acétylène, qui pourrait être converti directement, à travers l'hydratation et la carboxylation, aux acides pyruvique et oxaloacétique, composants essentiels du noyau central des voies biochimiques. La participation de ces corps suggère le cycle de Krebs bidirectionnel comme le trait principal de la circulation de carbone dans l'écosphere primordiale. La disponibilité du pouvoir réducteur pour les processus anaboliques (dérivé principalement du fer divalent et des sulfures lithosphériques), comparée à celle de l'oxygène atmosphérique à peine soluble, favoriserait l'accumulation des composés organiques dans l'hydrosphère. Le questionnement au sujet de la nature de ces composés et de ses processus de formation peut être aidée par la présomption d'une évolution congruente. Les caractéristiques organismales de la vie sont acquises d'une manière lente et progressive et les cellules sont des structures assez tardives dans ce modèle.

• Site Officiel [1]

Lors de l'édition 13 Février 2008 cette page contient un abrégé autorisé du site officiel.