De nouvelles recherches ont révélé les premières traces chimiques définitives de vie sur Terre, détectées dans des formations rocheuses vieilles de 3,3 milliards d’années en Afrique du Sud. La découverte, publiée dans une nouvelle étude, repousse la chronologie documentée de l’émergence de la vie, confirmant que les processus biologiques étaient actifs sur notre planète beaucoup plus tôt qu’on ne le pensait auparavant.
Le défi des biosignatures anciennes
Il est notoirement difficile de détecter la vie il y a des milliards d’années. Sur d’immenses échelles de temps géologiques, la matière organique se dégrade et il devient presque impossible de distinguer les signatures biologiques des processus non biologiques. La première vie aurait été composée d’organismes microscopiques dont les restes physiques ont été considérablement modifiés au fil des milliards d’années. Alors que des formations telles que les stromatolites sont interprétées comme des restes de tapis microbiens, confirmer une origine biologique a toujours été un défi.
Une avancée majeure en matière d’apprentissage automatique
Une équipe dirigée par Robert Hazen de la Carnegie Institution for Science a surmonté ce défi en appliquant l’apprentissage automatique pour analyser d’anciennes traces de carbone. Les chercheurs ont formé un algorithme pour identifier des modèles chimiques subtils, mais distincts, propres aux molécules biologiques. Cette approche leur a permis de détecter les « échos » de la vie, même dans des échantillons très dégradés, là où les méthodes traditionnelles échouent.
Comment fonctionne la recherche
L’équipe a analysé 406 échantillons, allant des organismes modernes aux fossiles anciens, en utilisant une technique appelée pyrolyse-chromatographie en phase gazeuse-spectrométrie de masse (Py-GC-MS). Cette méthode décompose la matière organique en fragments, les sépare et mesure leurs signatures de masse. Le modèle d’apprentissage automatique a ensuite recherché des modèles biotiques, atteignant un taux de précision supérieur à 90 %.
Principales conclusions
Le plus ancien échantillon positivement identifié comme biologique remonte à 3,33 milliards d’années, trouvé dans le Josefsdal Chert en Afrique du Sud. Cela confirme que la vie était apparue et s’était répandue à ce stade de l’histoire de la Terre. Les chercheurs ont également identifié les plus anciennes preuves de photosynthèse à ce jour dans des roches vieilles de 2,52 et 2,3 milliards d’années, provenant respectivement d’Afrique du Sud et du Canada.
Implications pour l’astrobiologie
Cette recherche a des implications significatives pour la recherche de la vie au-delà de la Terre. En démontrant la capacité de détecter de faibles biosignatures dans des roches anciennes, il fournit un nouvel outil pour identifier la vie sur d’autres planètes. L’étude suggère que même des traces biologiques hautement dégradées peuvent être identifiées à l’aide de techniques analytiques avancées.
L’avenir de la détection des biosignatures
Comme l’explique Robert Hazen, « les roches les plus anciennes de la Terre ont des histoires à raconter, et nous commençons tout juste à les entendre ». Cette étude représente un grand pas en avant dans notre capacité à décoder les plus anciennes signatures biologiques de la Terre. En combinant une puissante analyse chimique avec l’apprentissage automatique, les scientifiques peuvent désormais lire les « fantômes » moléculaires laissés par le début de la vie et qui murmurent encore leurs secrets après des milliards d’années.
La recherche souligne le potentiel d’identification de la vie même dans les environnements les plus difficiles, sur Terre et au-delà. Les résultats suggèrent que la vie pourrait être plus résiliente et plus répandue qu’on ne le pensait auparavant, offrant ainsi un nouvel espoir dans la recherche continue de la vie extraterrestre.
