Aujourd'hui, la Terre est le berceau d'un nombre incalculable d'êtres vivants, très diversifiés, qui ont évolué pendant plusieurs milliards d'années. Comment les premières espèces sont apparues-elles sur Terre ? Comment le tout premier, LUCA, est-il venu au monde ?
Aujourd'hui, la Terre est le berceau d'un nombre incalculable d'êtres vivants, très diversifiés, qui ont évolué pendant plusieurs milliards d'années. Comment les premières espèces sont apparues-elles sur Terre ? Comment le tout premier, LUCA, est-il venu au monde ?
Cet article se base sur un reportage de ARTE (cité dans les sources).
Formation de la Terre et de la Lune :
Imaginons, nous sommes il y a 5 milliards d’années dans le Système Solaire naissant. La Terre n’est pas encore formée, seules règnent des roches. Sous l’effet de la gravitation, il arrive que plusieurs de ces roches se percutent, elles vont alors s’agglomérer en corps plus grands. Au fil des millions d’années qui suivent, ces roches deviennent de plus en plus conséquentes. La Terre commence alors à se former.
À ce moment-là de la naissance de la Terre, notre planète n’est recouverte que de lave en fusion, une température monstre y règne.
Pendant ce temps-là, une autre protoplanète pointe le bout de son nez, une certaine Théia. La Terre et Théia sont alors condamnées à se heurter. Et une fois entrées en collision, une onde de choc, d’une force inimaginable, éjecta de la matière autour de la Terre. Au cours des siècles qui ont suivis, cette matière s’est elle aussi agglomérée pour former la Lune !
Quoique selon une autre théorie, deux lunes se seraient formées, puis se seraient rencontrées, donnant par la suite la Lune que nous connaissons aujourd'hui. Cette théorie n'est pas prouvée mais elle explique la différence entre la face que nous voyons tous les jours de la Lune et sa face cachée (qui a beaucoup moins de "mers", c'est-à-dire de cratères ou d'océans de lave refroidie).
La Lune est née, elle ne se situe qu’à un peu plus de 20 000 kilomètres de la Terre, au lieu des 381 000 kilomètres en moyenne aujourd’hui, vous l’aurez compris, la Lune s’éloigne de quelques centimètres par an.
La Lune va permettre à la Terre de ralentir sa propre vitesse, même si à ce moment-là, un journée ne dure que 6 heures…
L'eau sur Terre :
Avançons maintenant notre voyage de quelques centaines de millions d’années...
Des "pluies" de météorites ne cessent de s'abattre sur Terre, mais ça n'est toutefois pas n'importe quel genre de météorites, celles-ci contiennent des minéraux de sels, chacun renfermant de minuscules gouttelettes d’eau ! Oui, l’élément essentiel à l’apparition de la vie vient de l’espace ! Certes, cela ne semble pas énorme quand on pense aux océans gigantesques qu’on a aujourd’hui... Mais ces pluies de météorites ont duré des millions d’années ! L’eau s’accumule alors sur Terre en lacs, en mers, en océans.
Bien, la Terre nous paraît un peu plus familière, mais elle reste un endroit dangereux ! En effet, la vitesse de rotation de la Terre et les vents extrêmes sur la planète encouragent la formation d’ouragans et les alimentent, des ouragans bien plus puissants que ceux que nous connaissons habituellement ! De même, la Lune est si proche qu’elle engendre de gigantesques marées !
Bien sûr, les marées ont pu se calmer au fur et à mesure que la Lune s’est éloignée, la rotation de la Terre a pu diminuer elle aussi, ce qui a calmé les ouragans. Ensuite, la formation de volcans et le refroidissement de leur lave a permis d'un autre côté à des îles volcaniques de se former.
L'apparition de la vie
La Terre ressemble alors encore plus à aujourd’hui, mais elle ne peut pas encore accueillir la vie car il fait trop chaud et l’atmosphère est toxique. Cependant, l'eau n'est pas la seule chose à avoir été apportée par des météorites, mais également du carbone et des protéines primitives, libérés par leur décomposition dans l'Océan.
Au-delà de 300 mètres sous l’eau, il fait très sombre car les rayons du Soleil n’arrivent pas à passer. La température est bien sûr glaciale ! Mais pourtant, il existe des cheminées sous-marine. Un liquide étrange en sort. L’eau de mer se réchauffe grâce à de petites crevasses sur la surface de l’océan. L’eau se charge alors en minéraux et en gaz. Grâce aux éléments fournis par les météorites, à l’intérieur du liquide étrange libéré par les cheminées sous-marines, se trouve la vie ! Oui, il y a presque 3,7 milliards d’années, la Terre abritait déjà la forme de vie la plus primitive qui soit, des micro-organismes unicellulaires ! Ce sont les plus anciennes formes de vie sur Terre, et ils vont remplir l’Océan.
Ces micro-organismes vont engendrer le développement des stromatolites, des amas de bactéries vivantes. Ce sont des organismes extraordinaires, capables d’utiliser la puissance des rayons du Soleil pour transformer l'énergie solaire, l'eau et le dioxyde de carbone en matière organique et en oxygène, c’est la photosynthèse ! Les stromatolites remplissent dès lors l’Océan et l’atmosphère d’oxygène !
Il y a 1,5 milliards d’années, la vie complexe ne s’est pas encore formée. Mais la Terre possède un atout qui la démarque des autres planètes, les plaques tectoniques, et ces plaques bougent ! Elles vont permettre le rassemblement, en 400 millions d’années, des petites îles citées précédemment en un immense continent, Rodinia.
Une journée sur Terre dure alors 18 heures.
La Terre "boule de neige" :
Allons maintenant à -750 millions d’années, au Nord-Ouest de la future Amérique, la chaleur intense du noyau de la planète déchire une partie de la croûte terrestre. Rodinia se scinde alors en deux. Ceci a alors généré de nombreux volcans en activité, libérant de très grandes quantités de dioxyde de carbone et de cendres dans l’air, l’atmosphère en est alors saturé. Au contact de l’eau, le dioxyde de carbone engendre des pluies acides. Les roches à la surface de la Terre s’imprègnent alors du dioxyde de carbone.
Un déficit en dioxyde de carbone dans l’atmosphère se produit. La chaleur du Soleil ne peut plus être retenue sur Terre. La température à la surface de la planète chute alors à environ -50°C à -650 millions d’années. La planète entre dans la phase que les scientifiques appellent la "Terre boule de neige". C’est la plus longue phase glaciaire de l’histoire de la Terre. D’immenses calottes glaciaires se sont formées au niveau des 2 pôles, de 3 kilomètres d’épaisseur ! Au bout de quelque temps, ces calottes glaciaires se sont rejointes au niveau de l’équateur ! La Terre est alors devenue, littéralement, une boule de glace ! Qui plus est, la glace réfléchit la lumière et la renvoie vers l’espace, ce qui fait que ce ne sera pas le Soleil qui permettra à la Terre de se réchauffer, mais bon, il n’y a pas vraiment de suspens, vous savez déjà que la Terre va trouver un moyen de se réchauffer… C’est encore une fois les volcans qui pointent le bout de leur nez. Mais ce n’est évidemment pas la lave qui va réchauffer le tout, ça ne suffit pas ! Mais ce sont le dioxyde de carbone et les cendres libérés lors d’une éruption volcanique qui vont pouvoir se répandre dans l’atmosphère car désormais, la surface de la planète n’absorbe pas le dioxyde de carbone. Donc, tel le réchauffement climatique actuel, les rayons du Soleil vont être retenus sur Terre, ce qui va entraîner un réchauffement, la glace va commencer à fondre, tout simplement.
Mais lors de la fonte de cette immense calotte glaciaire, des réactions chimiques vont libérer de l’oxygène. En effet, quand la planète était recouverte de glace, les rayons ultraviolets du Soleil, réagissant au contact des molécules d’eau gelée, ont produit du peroxyde d’oxygène, une combinaison riche en oxygène qui se décomposa lors de la fonte de la calotte glaciaire.
L'évolution de la vie dans les océans :
À -600 millions d’années, une journée dure maintenant 22 heures. Désormais, la Terre est propice à l’apparition de vies complexes dans l’Océan, rempli d’oxygène.
Il y a 540 millions d’années, les bactéries primitives ont évolué ! En effet, une faible quantité a survécu à la phase glaciaire. Le fond marin est dorénavant recouvert de plantes, mais évidemment, ce n’est pas tout ! On y observe des animaux ! Notamment, des Vivaxias, des organismes multicellulaires complexes ! L’augmentation du taux d'oxygène sur Terre permet aux organismes d’avoir de grandes tailles et de développer des corps osseux. On retrouve même une chaîne alimentaire ! Par exemple, les Trilobites, de très vieux ancêtres des scorpions et des homards, se font mangés par les Anomalocaris, des animaux bien plus grands, de quasiment 1 mètre.
À ce stade, les seules traces de vie se trouvent dans l’eau, mais qu’en est-il de la surface de la planète ?
Il y a 460 millions d’années, un nouveau continent s’est formé, le Gondwana, la température ambiante est de 30°C et il y a un bon taux d’oxygène. Mais pourquoi la vie ne s’y est-elle toujours pas développée au juste ?
Le responsable est à 150 millions de kilomètres, le Soleil ! Ou plus précisément, ses rayons ultraviolets. Ils ne sont pas bloqués car il n’y a pas encore de couche d’ozone pour les filtrer. Elle s'est formée et s'est épaissie au cours des 120 millions d’années suivantes.
Enfin, il y a 375 millions d’années, des animaux aquatiques vont enfin se décider de regarder ce qu’il y a à la surface de la Terre ! Notamment, les Tiktaalik, évoluant et colonisant la planète ! C’est grâce à des créatures de ce genre, que tous les animaux que nous connaissons, comme les dinosaures, les mammifères puis l’être Humain, ont pu prospérer sur Terre. Le taux énorme d’oxygène à la surface va permettre aux animaux et végétaux présents d’acquérir des tailles énormes, des milles pattes de deux mètres par exemple !
Notre planète était au début de la poussière cosmique, aujourd’hui, elle est une planète parfaite pour accueillir de la vie intelligente !
Et en ce qui concerne les autres planètes ?
Ne croyez pas que tous les processus ayant donné lieu à la création des océans et des continents soient des événements rares dans l'Univers ! En réalité, parmi les quelques milliers de planètes connues en-dehors du Système Solaire (des exoplanètes), plusieurs ressemblent à la Terre. Mais en ce qui concerne la vie sur ces exoplanètes, le mystère reste entier...
Ce fait, pouvant sembler étonnant, ne l'est pas. Notre galaxie, la Voie Lactée, est constituée de plusieurs centaines de milliards d'étoiles, une grande partie est entourée de plusieurs planètes. Parmi plusieurs milliers d'exoplanètes découvertes, plusieurs ressemblent à la Terre et peuvent potentiellement abriter la vie (intelligente ou non). Alors parmi des milliards, des dizaines de milliards, des centaines de milliards ? Nan, en fait c'est rien. Élargissons ça à l'Univers entier. L'Univers observable (c'est-à-dire la portion de l'Univers que les télescopes peuvent théoriquement observer) est de 93 milliards d'années-lumières. On estime à 2000 milliards le nombre de galaxies ! Il y a tellement d'étoiles et de planètes dans l'Univers qu'il est inutile d'essayer de l'écrire ! Mathématiquement parlant, il est impossible que la Terre soit la seule planète à accueillir de la vie (primitive ou non). Cette réalité mathématique est encore plus énorme si on considère un nombre plus important de galaxies (comme dans l'Univers dans sa globalité par exemple).
En conclusion, pensez-vous que nous sommes seuls dans l'Univers ?