Publié le 11 novembre 2025 à 16h15. Une étude scientifique révèle que la présence de nickel et d’urée, deux composés chimiques, a joué un rôle déterminant dans l’évolution de l’atmosphère terrestre et l’émergence de la vie, en régulant la prolifération des premières bactéries productrices d’oxygène.
- Le nickel et l’urée ont initialement freiné la croissance des cyanobactéries, retardant l’augmentation significative des niveaux d’oxygène.
- La diminution ultérieure de ces composés a permis aux cyanobactéries de se développer et de libérer de l’oxygène, transformant l’atmosphère terrestre.
- Ces découvertes offrent de nouvelles perspectives pour la recherche de vie sur d’autres planètes.
Des chercheurs ont mis en lumière un mécanisme jusqu’alors méconnu qui explique comment l’atmosphère terrestre est passée d’une composition pauvre en oxygène à une atmosphère riche en oxygène, un événement crucial pour l’apparition et l’évolution de la vie. L’étude, menée par une équipe internationale, s’est concentrée sur l’interaction entre le nickel, un oligo-élément, et l’urée, un composé azoté, et leur impact sur les cyanobactéries, les premiers organismes photosynthétiques capables de produire de l’oxygène.
La première étape de la recherche a consisté à déterminer si l’urée pouvait se former naturellement sur la Terre primitive, avant l’apparition de la couche d’ozone. Les scientifiques ont recréé en laboratoire les conditions atmosphériques de cette époque, caractérisées par des réactions chimiques simples mais complexes. La seconde étape a impliqué des expériences biologiques avec des cyanobactéries (Synechococcus sp. PCC 7002), cultivées dans des conditions de lumière et d’obscurité variables, avec des concentrations différentes de nickel et d’urée. La croissance des cyanobactéries a été mesurée en analysant leur densité optique et leur teneur en chlorophylle-a.
Les résultats ont permis d’établir un nouveau modèle pour expliquer la Grande Oxydation, survenue il y a environ 2,4 milliards d’années. Les chercheurs ont constaté que des niveaux élevés de nickel et d’urée inhibaient la croissance des cyanobactéries, empêchant une libération durable d’oxygène dans l’atmosphère.
« Le nickel entretient une relation complexe, mais fascinante, avec l’urée, tant dans son processus de formation que dans son utilisation biologique. Lorsque les deux sont présents à des niveaux inférieurs, cela permet aux cyanobactéries de se développer rapidement. »
Dr Thilina Ratnayake, responsable de la recherche
Lorsque les concentrations de nickel et d’urée ont finalement diminué, les populations de cyanobactéries ont connu une croissance exponentielle, libérant de grandes quantités d’oxygène et modifiant radicalement la composition de l’atmosphère terrestre.
Cette découverte a des implications importantes pour l’astrobiologie, la science qui étudie le potentiel de vie au-delà de la Terre. Comprendre comment les niveaux d’oxygène peuvent augmenter sur une planète pourrait aider à identifier des signes de vie sur d’autres mondes.
« Si nous comprenons clairement comment les niveaux d’oxygène dans l’atmosphère peuvent augmenter, nous pourrons également reconnaître plus facilement les signes de vie sur d’autres planètes. »
Dr Thilina Ratnayake, responsable de la recherche
En démontrant que l’urée pouvait être présente naturellement et que la combinaison de nickel et d’urée pouvait favoriser ou inhiber la croissance microbienne en fonction de sa concentration, les scientifiques ont acquis une nouvelle compréhension de l’évolution des premiers écosystèmes terrestres. La diminution progressive du nickel et la stabilité de l’urée ont permis l’essor des cyanobactéries, créant ainsi l’atmosphère riche en oxygène que nous connaissons aujourd’hui.
Cette recherche souligne que des changements chimiques apparemment mineurs peuvent avoir des conséquences profondes sur la vie. De la laboratoire à la recherche de vie extraterrestre, l’histoire du nickel et de l’urée rappelle que la vie, dans toute sa complexité, est née d’interactions chimiques subtiles dans le passé de la Terre.
Source: Scitech Quotidien
Sur le même sujet
