Thèse soutenue

Fossilisation expérimentale du monde à ARN

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Auteur / Autrice : Pierre Jacquemot
Direction : Maguy JaberSylvain Bernard
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physique et chimie des matériaux
Date : Soutenance le 30/11/2020
Etablissement(s) : Sorbonne université
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Physique et chimie des matériaux (Paris ; 2000-....)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire d'archéologie moléculaire et structurale (Paris ; 2012-....)
Jury : Président / Présidente : Laurent Michot
Examinateurs / Examinatrices : Vassilissa Vinogradoff
Rapporteurs / Rapporteuses : Isabelle Daniel, Claude Forano

Mots clés

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Résumé

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L’enregistrement fossile est l’unique témoin direct de l’histoire du vivant. Actuellement, ses toutes premières étapes situées autour de 4 Ga sont très mal connues notamment à cause de la rareté des roches Archéennes et Hadéennes et de la très forte dégradation des biosignatures au cours des temps géologiques. Plusieurs scénarios comme celui d’un « monde à ARN » ont été élaborés pour décrire l’émergence de la vie mais il n’en existe pour l’heure aucune preuve dans l’enregistrement fossile car on ne sait pas quelles traces ces formes de vie primitives ont pu laisser. Au cours de cette thèse, nous développons une approche expérimentale afin d’identifier les traces d’un « monde à ARN » susceptibles d’être conservées au cours de la diagénèse. Cette approche consiste à faire subir en laboratoire des processus de diagénèse à des molécules caractéristiques du vivant primitif en présence de minéraux modèles de la surface de la Terre Hadéenne. De l’ARN, une des premières biomolécules à émerger dans l’hypothèse du « monde à ARN » a donc été placé en conditions de diagénèse durant 20 jours à 200°C en présence de silice sous forme de gel (précurseurs des cherts), de quartz ou de silice fumée. Des expériences similaires ont été conduites en présence de gels de composition montmorillonite (analogues des premières phases d’altération) à différentes quantités d’eau. Les résidus obtenus ont été analysés par des techniques permettant de caractériser leur contenu minéral et organique. Ceci a permis de documenter les caractéristiques attendues pour des traces fossiles des premières formes de vie issues du monde à ARN et de proposer des hypothèses sur les mécanismes de leur formation et les paramètres déterminants pour leur préservation.