Comment Alexandre Oparine a résolu le mystère de l’origine chimique de la vie

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Alexander Oparin n’apprend pas seulement la vie. Il essayait de comprendre comment tout cela avait commencé avec des produits chimiques non vivants. Né à Ouglitch, en Russie, en 1894, le biochimiste est devenu une figure clé de la compréhension selon laquelle la vie vient des produits chimiques. Il a pris la théorie de l’évolution de Charles Darwin et l’a repoussée. devant les animaux. avant les plantes. Du mélange de matières organiques et inorganiques simples pour créer les premiers composés complexes. Et enfin les premiers êtres vivants apparaissent.

Son histoire commence par un déménagement. À l’âge de neuf ans, la famille d’Oparin a quitté le village et s’est dirigée vers Moscou. Il n’y a pas de collège chez nous. Juste une nécessité. Il a étudié la physiologie végétale à l’Université d’État de Moscou. Il a été influencé par K.A. Timirjazev était un botaniste russe qui connaissait vraiment Darwin. Cette ligne indirecte se retrouve dans les œuvres d’Oparin. Une application de la logique darwinienne à la chimie.

Le climat politique a changé. Une révolution arrive. UN. Bakh, le botaniste qui a encadré Oparin, a fui la Russie mais est revenu plus tard. Malgré les troubles et la pauvreté de l’ère soviétique, le gouvernement valorise toujours la science et fonde en 1935 un institut nommé d’après Bach. Oparin a contribué à sa création. Il l’a dirigé jusqu’à sa mort en 1980.

L’hypothèse hétérotrophique et la résistance précoce

Printemps 1922, réunion de la Société botanique russe. Oparin s’est levé et a lancé une bombe. Il croit que les premiers organismes ne produisaient pas leur propre nourriture. Ils se nourrissent de composés organiques existants. C’est la théorie hétérotrophe de l’origine de la vie.

Ce n’est pas populaire. Cette proposition a été presque universellement rejetée. Pourquoi? En effet, le consensus général est que les premiers organismes étaient autotrophes. Tout comme les plantes. Ils synthétisent tout à partir de zéro. Oparine a dit non. La Terre primitive, dit-il, était une « soupe primitive » pleine de nutriments facilement disponibles. La première vie était celle d’un consommateur, pas d’un producteur.

Il a également remis en question les hypothèses physiques de base. On pensait que la vie n’était qu’un chaos de molécules. Oparin a proposé une organisation hautement structurée et fonctionnelle. Il a souligné que les êtres vivants sont des systèmes ouverts. Absorbe l’énergie et la matière. Ils ne restent pas dans une boîte fermée. Cela signifie que la deuxième loi de la thermodynamique, qui s’applique strictement aux systèmes fermés, peut être évitée. Un geste intelligent.

Testez l’efficacité du coacervat et des enzymes

Ses idées dormaient dans le désert depuis des années. Lorsque Louis Pasteur fit ses affirmations, la chimie organique n’était pas encore suffisamment avancée. Le vitalisme, l’idée selon laquelle la vie a besoin d’un « éclat » particulier, prévaut toujours. Mais Oparin a tenu bon.

Qu’est-ce qui manquait ? Deux choses. Tout d’abord, nous expliquons comment de grosses molécules complexes prennent des formes spécifiques plutôt que des formes aléatoires. La seconde concerne la manière dont les systèmes tels que les cellules se répliquent réellement.

Finalement, d’autres laboratoires ont également trouvé la réponse. Ils ont découvert que les acides aminés se lient de manière ordonnée en raison de leur forme et de leur charge. Ils ont observé que de petites gouttelettes d’eau formaient des bourgeons qui poussaient et éclosaient à plusieurs reprises. Ceci est cohérent avec la prédiction d’Oparin.

Il a testé sa théorie en utilisant des gouttelettes de coacervat. Ce sont des unités microscopiques constituées de gélatine et de gomme arabique. Il les a utilisés comme modèle pour les premières cellules. Les résultats parlent d’eux-mêmes. Les enzymes fonctionnent mieux dans cette limite artificielle qu’en eau libre. Montre que les cellules fournissent l’environnement nécessaire au métabolisme. Les cellules saines sont importantes.

Portée et héritage international

Oparin fait bien plus que simplement publier des articles. Il a organisé. En 1957, il a accueilli la première conférence internationale Origine de la vie à Moscou. Seize pays y ont participé en tant que représentants. Elle a eu lieu à nouveau en 1963. La troisième a eu lieu en France en 1970.

Son livre faisant autorité, L’Origine de la vie sur Terre (3e éd., 1957) est devenu un texte standard. Mais il ne s’intéresse pas seulement aux origines. Il a passé des décennies à étudier l’enzymologie et la biochimie industrielle. Son essai commémoratif du 70e anniversaire « Problèmes d’évolution et de biochimie industrielle » montre à quel point ses intérêts étaient variés.

Il a reçu l’Ordre de Lénine. Héros du travail socialiste. Médaille d’or Metchnikov. Il y a un tas de décorations. Mais son véritable héritage réside dans le cadre qu’il a construit. Il a montré que la vie peut naître de la chimie. Ce n’est pas magique. Ce n’est pas une étincelle divine. Juste des molécules, de l’énergie et du temps.

L’A.N. L’Institut Bakh est toujours sa maison. Sous sa direction, les chercheurs continuent d’étudier les mêmes questions. Est-ce complètement résolu ? Non, l’itinéraire exact est inconnu. Le passage de la chimie à la biologie reste l’écart le plus difficile à franchir. Mais Oparin nous a donné la carte. Maintenant, nous marchons simplement sur la route.