Billions of years ago on the young planet Earth simple organic compounds assembled into more complex coalitions that could grow and reproduce. They were the very first life on Earth, and they gave rise to every one of the billions of species that have inhabited our planet since.
Il y a des milliards d'années sur notre jeune planète Terre, de simples composés organiques formèrent des groupes plus complexes qui purent grandir et se reproduire. Ils furent la première vie sur Terre, et engendrèrent chaque individu des milliards d'espèces qui peuplent notre planète.
At the time, Earth was almost completely devoid of what we’d recognize as a suitable environment for living things. The young planet had widespread volcanic activity and an atmosphere that created hostile conditions. So where on Earth could life begin?
À cette époque, la Terre était complétement dépourvue d'un environnement propice à la vie. La jeune planète avait une activité volcanique diffuse et une atmosphère créant des conditions de vie hostiles. Où pouvait commencer la vie, alors ?
To begin the search for the cradle of life, it’s important to first understand the basic necessities for any life form. Elements and compounds essential to life include hydrogen, methane, nitrogen, carbon dioxide, phosphates, and ammonia. In order for these ingredients to comingle and react with each other, they need a liquid solvent: water. And in order to grow and reproduce, all life needs a source of energy. Life forms are divided into two camps: autotrophs, like plants, that generate their own energy, and heterotrophs, like animals, that consume other organisms for energy. The first life form wouldn’t have had other organisms to consume, of course, so it must have been an autotroph, generating energy either from the sun or from chemical gradients.
Pour commencer la recherche du berceau de la vie, il faut comprendre les besoins fondamentaux à toute forme de vie. Les éléments et composés essentiels à la vie incluent l'hydrogène, le méthane, l'azote, le dioxyde de carbone, les phosphates et l'ammoniac. Pour que ces ingrédients se mélangent et réagissent entre eux, ils ont besoin d'un solvant : l'eau. Pour grandir et se reproduire, toute forme de vie a besoin d'une source d'énergie. Les formes de vie se divisent en deux catégories : les autotrophes, comme les plantes, qui produisent leur énergie, et hétérotrophes, comme les animaux, qui consomment d'autres organismes pour avoir de l'énergie. Bien sûr, la première forme de vie ne disposait pas d'énergie à consommer, ça ne pouvait donc être qu'un autotrophe, générant l'énergie du soleil ou des gradients chimiques.
So what locations meet these criteria? Places on land or close to the surface of the ocean have the advantage of access to sunlight. But at the time when life began, the UV radiation on Earth’s surface was likely too harsh for life to survive there. One setting offers protection from this radiation and an alternative energy source: the hydrothermal vents that wind across the ocean floor, covered by kilometers of seawater and bathed in complete darkness.
Quels lieux regroupent tous ces critères ? Des endroits sur la terre ferme ou près de la surface de l'océan ont l'avantage d'avoir accès à la lumière du soleil. Mais lorsque la vie a commencé, le rayonnement UV à la surface de la Terre était probablement trop fort pour y survivre. Un endroit offre une protection contre ces rayons et une source d’énergie naturelle : les monts hydrothermaux qui tapissent le plancher océanique, immergés dans l'eau de mer et plongés dans l'obscurité.
A hydrothermal vent is a fissure in the Earth’s crust where seawater seeps into magma chambers and is ejected back out at high temperatures, along with a rich slurry of minerals and simple chemical compounds. Energy is particularly concentrated at the steep chemical gradients of hydrothermal vents.
Un mont hydrothermal est une fissure dans la croûte terrestre où l'eau de mer s'infiltre dans les chambres magmatiques et est rejetée à haute température, avec un résidu riche en minéraux et en composés chimiques simples. L'énergie est particulièrement concentrée dans les gradients chimiques des monts hydrothermaux.
There’s another line of evidence that points to hydrothermal vents: the Last Universal Common Ancestor of life, or LUCA for short. LUCA wasn’t the first life form, but it’s as far back as we can trace. Even so, we don’t actually know what LUCA looked like— there’s no LUCA fossil, no modern-day LUCA still around— instead, scientists identified genes that are commonly found in species across all three domains of life that exist today. Since these genes are shared across species and domains, they must have been inherited from a common ancestor. These shared genes tell us that LUCA lived in a hot, oxygen-free place and harvested energy from a chemical gradient— like the ones at hydrothermal vents.
Il y a une autre source de donnée qui pointe vers ces cheminées : le dernier Ancêtre Commun Universel, ou DACU. Le DACU n'est pas la première forme de vie, mais la plus ancienne connue. Pourtant, nous ne savons pas à quoi ressemble le DACU - il n'y a aucun fossile ou de DACU encore en vie - Les scientifiques ont identifié des gènes communs aux espèces appartenant aux trois domaines de vie qui existent aujourd'hui. Puisque ces gènes sont communs aux espèces et domaines, ils doivent être l'héritage d'un ancêtre commun. Ces gènes indiquent que le DACU vivait dans un endroit chaud privé d'oxygène et récoltait de l'énergie d'un gradient chimique- comme ceux des monts hydrothermaux.
There are two kinds of hydrothermal vent: black smokers and white smokers. Black smokers release acidic, carbon-dioxide-rich water, heated to hundreds of degrees Celsius and packed with sulphur, iron, copper, and other metals essential to life. But scientists now believe that black smokers were too hot for LUCA— so now the top candidates for the cradle of life are white smokers.
Il y a deux sortes de monts hydrothermaux : les fumeurs noirs et les fumeurs blancs. Les fumeurs noirs recrachent de l'eau acide et riche en dioxyde de carbone, chauffée à des centaines de degrés Celsius et concentrée en sulfure, fer et cuivre, et autres métaux essentiels à la vie. Mais les scientifiques pensent qu'ils étaient trop chauds pour le DUCA - les fumeurs blancs sont donc en première position pour avoir accueilli la vie.
Among the white smokers, a field of hydrothermal vents on the Mid-Atlantic Ridge called Lost City has become the most favored candidate for the cradle of life. The seawater expelled here is highly alkaline and lacks carbon dioxide, but is rich in methane and offers more hospitable temperatures. Adjacent black smokers may have contributed the carbon dioxide necessary for life to evolve at Lost City, giving it all the components to support the first organisms that radiated into the incredible diversity of life on Earth today.
Parmi les fumeurs blancs, le site de Lost City, situé sur la dorsale médio-Atlantique, est devenu le favori pour avoir engendré la vie. L'eau de mer rejetée ici est très alcaline et manque de dioxyde de carbone, mais est riche en méthane et offre des températures bien plus supportables. Les fumeurs noirs adjacents ont dû fournir le dioxyde de carbone nécessaire pour que la vie puisse se développer à Lost City, donnant ainsi tous les composants pour supporter les premiers organismes qui ont engendré l'incroyable diversité de la vie sur Terre aujourd'hui.