Les conditions sur Mars peuvent avoir été une fois hospitalières pour l'ARN

Les conditions sur Mars peuvent avoir été une fois hospitalières pour l'ARN

 

Les perspectives d’une vie ancienne se formant sur Mars sont devenues un peu plus probables. Les scientifiques ont déterminé que dans le passé lointain de la planète, les conditions auraient pu être propices à la formation de molécules d’ARN.

 

Si tel était le cas, la vie aurait pu se former sur Mars conformément à l’hypothèse RNA World – l’idée que l’ARN est antérieur à l’ADN dans lequel nos informations génétiques sont principalement stockées aujourd’hui, une étape dans le complexe processus évolutif. . la planète rouge.

Quand il s’agit de trouver des traces concrètes de vie sur Mars , nos capacités sont limitées par la distance, ce qui à son tour limite la technologie que nous pouvons utiliser pour explorer et comprendre Mars. Mais l’une des choses que nous pouvons faire est d’essayer de reconstituer l’histoire géochimique de la planète rouge pour essayer de déterminer si Mars était au moins hospitalière, et si nous aboyons le bon arbre en continuant à chercher.

Le RNA World est un scénario hypothétique largement accepté pour l’évolution de la vie ici sur Terre. Il propose que l’ARN simple brin (acide ribonucléique) se développe avant l’ADN double brin (acide désoxyribonucléique).

L’ARN est auto-répliquant, capable de catalyser les réactions chimiques cellulaires et capable de stocker des informations génétiques. Mais il est un peu plus fragile que l’ADN – donc, lorsque l’ADN est arrivé, selon l’hypothèse, l’ARN a été remplacé.

Mais pour que l’ARN se forme en premier lieu, il nécessite certaines conditions géochimiques. Pour déterminer si ces molécules auraient pu se former sur Mars, une équipe de chercheurs dirigée par le scientifique planétaire Angel Mojarro du MIT a modélisé les conditions géochimiques de Mars il y a 4 milliards d’années, sur la base de notre compréhension de sa géochimie aujourd’hui.

“Dans cette étude, nous synthétisons les observations in situ et orbitales de Mars et la modélisation de son atmosphère primitive en solutions contenant une gamme de pH et de concentrations de métaux prébiotiquement pertinents, couvrant divers environnements aqueux candidats”, les chercheurs ont écrit dans leur article .

“Nous déterminons ensuite expérimentalement la cinétique de dégradation de l’ARN due à l’hydrolyse catalysée par des métaux et évaluons si le début de Mars aurait pu être favorable à l’accumulation de polymères d’ARN à longue durée de vie.”

Mars n’a plus d’eau liquide à sa surface, mais les preuves géologiques obtenues par diverses missions suggèrent qu’il l’a fait une fois , il y a longtemps.

mars experiment ( Angel Mojarro )

Ainsi, Mojarro et son équipe ont créé des solutions de plusieurs métaux conçues pour être important pour l’émergence de la vie dans des proportions observées dans la terre martienne – fer, magnésium et manganèse – et diverses acidités également observées sur Mars. Ceux-ci ont reproduit un certain nombre d’environnements martiens qui, à notre avis, étaient assez détrempés.

Puis l’équipe a trempé des molécules génétiques dans les différentes solutions, pour voir combien de temps l’ARN a mis à se dégrader.

Ils ont découvert que l’ARN était le plus stable dans les eaux légèrement acides – un pH d’environ 5,4 – avec une concentration élevée d’ions magnésium. Les environnements qui soutiendraient ces conditions seraient les basaltes volcaniques martiens – qui seraient restreints.

Les conditions martiennes globales seraient probablement plus neutres, et il y avait même des solutions à pH 3,2 dans lesquelles l’ARN se dégradait plus rapidement.

Bien sûr, ces résultats ne prouvent pas de façon concluante que l’ARN s’est développé sur Mars, d’autant plus que la géochimie est une supposition (une supposition très instruite, mais toujours une supposition). Cependant, les résultats montrent que ces conditions auraient pu exister sur Mars, nous ne pouvons donc pas exclure l’hypothèse du monde ARN comme chemin évolutif martien.

“Des travaux futurs sont nécessaires pour restreindre davantage la composition des eaux théoriques de Mars en ce qui concerne les mécanismes qui peuvent avoir accumulé des métaux à des concentrations prébiotiquement pertinentes”, les chercheurs ont écrit dans leur article .

“Les travaux présentés ici soulignent l’importance des métaux et du pH dérivés de compositions de substrat rocheux variables et de conditions atmosphériques hypothétiques sur la stabilité de l’ARN… [et] fait progresser notre compréhension de la façon dont les environnements géochimiques auraient pu influencer la stabilité d’un ARN potentiel Monde sur Mars. ”

Le document de l’équipe est disponible sur le serveur de pré-impression bioRxiv .

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