De vieilles roches révèlent de nouveaux indices sur les origines de la vie sur Terre

Publié le mercredi 1 mars 2017

Les restes de micro-organismes sous forme de minuscules filaments découverts dans la ceinture de roches vertes Nuvvuagittuq, dans le nord du Québec. Photo par Matthew Dodd - University College London

De vieilles roches révèlent de nouveaux indices sur les origines de la vie sur Terre

Quelles sont les origines de la vie sur Terre? Cette question ayant occupé des générations de scientifiques partout dans le monde provoque encore des débats enflammés. Puisque la métamorphose de notre planète s’échelonne sur plusieurs milliards d’années, depuis les océans de magma à notre environnement actuel, le fait de déterminer les origines de la vie nous permettrait d’expliquer l’évolution fascinante de la vie sur Terre en plus de révéler des indices sur la vie sur d’autres planètes.  

Une équipe internationale de scientifiques a fait une découverte qui repousse les plus anciennes traces de vie sur Terre de 100 millions, voire de 600 millions d’années, selon une étude parue aujourd’hui dans la revue Nature. Ces chercheurs ont examiné certaines des roches les plus anciennes sur Terre en s’attachant plus particulièrement aux roches appelées « formations de fer », dans une zone connue sous le nom de ceinture de roches vertes Nuvvuagittuq, dans le nord du Québec. Le travail de Jonathan O’Neil du Département des sciences de la Terre et de l’environnement de l’Université d’Ottawa révèle que ces roches, les plus anciennes sur la planète, datent d’au moins 3,8 milliards d’années ou, plus probablement, de 4,3 milliards.

La ceinture de roches vertes Nuvvuagittuq représente ce qui aurait été la première croûte océanique terrestre. L’équipe de scientifiques a trouvé, captifs dans les couches de quartz de ces formations de fer, des restes de micro-organismes sous forme de minuscules filaments et tubes constitués de bactéries vivant autrefois sur le fer. « Notre étude démontre que certaines structures présentes dans ces roches pourraient être des micro-organismes fossilisés. Elles seraient ainsi les plus anciens microfossiles découverts à ce jour, et les plus anciennes traces de vie sur Terre, explique le professeur O’Neil. Ces résultats appuient la théorie voulant que la vie ait émergé de griffons sous-marins très chauds peu après la formation de la Terre. » 

Jonathan O’Neil, Université d’Ottawa, tient un échantillon de roche tiré de la zone où l'équipe de recherche a découvert les plus anciennes traces de vie sur Terre. Photo par Dave Weatherall.

Avant cette étude, on avait établi que la plus ancienne forme de vie sur Terre remontait à 3,5 milliards d’années. Des études récentes faisaient état de la présence de stromatolites (roches sédimentaires formées par la croissance de cyanobactéries) qui dateraient de 3,7 milliards d’années.

Pour se faire une idée de l’âge de ces microfossiles, les scientifiques ont estimé la « naissance » de la Terre à plus de 4,5 milliards d’années, lorsque les gaz et la matière issus de l’explosion des étoiles, ou supernova, se sont condensés et accrétés (ou grandi par accumulation) pour former le Soleil et le Système solaire. C’est à cette époque qu’un violent impact entre la Terre et un autre objet planétaire a projeté un débris qui allait devenir la Lune.

Les chercheurs essaient encore de constituer un portrait de la Terre à l’époque des microfossiles découverts par Jonathan O’Neil et son équipe. « Les rares roches et minéraux de cette époque dessinent un monde composé d’îles volcaniques et d’océans peu profonds, et peut-être déjà de petits continents », note le chercheur. Plus de trois milliards d’années se sont écoulées avant l’apparition des premiers animaux multicellulaires, il y a environ 600 millions d’années, dans un environnement qui ressemble très peu au nôtre.  

À l’aide de techniques appliquées sur les objets datant de plus de 4 milliards d’années comme les météorites et utilisées pour la première fois sur les roches terrestres, on a déterminé que l’ancienne croûte océanique, dans la ceinture du Nuvvuagittuq, datait de près de 4,3 milliards d’années. À l’exception des roches vertes du Nuvvuagittuq, les roches trouvées sur Terre sont trop « jeunes » pour que leur âge puisse être déterminé avec cette technique. Même si cette datation fait encore l’objet de débats, les zircons dont l’âge a été calculé avec les techniques traditionnelles utilisées pour les roches de la croûte océanique Nuvvuagittuq lui donnent au moins 3,8 milliards d’années.

« Cette découverte nous aidera à mieux comprendre quand et peut-être comment la vie a commencé sur Terre. Elle révèle aussi que les conditions de l’apparition de la vie sur Terre existaient à un stade précoce de son évolution. Une meilleure compréhension de l’environnement des premiers instants de la vie sur Terre pourrait aussi nous aider à élucider la question de la vie sur d’autres planètes comme Mars. »

CHRONOLOGIE DE LA VIE SUR TERRE

  • 4,568 milliards d’années : formation de la Terre
  • de 4,3 à 3,8 milliards d’années : les formes les plus anciennes de vie, découvertes par l’équipe du professeur O’Neil
  • 600 millions d’années : premiers animaux multicellulaires
  • 385 millions d’années : le plus ancien arbre fossilisé
  • 230 millions d’années : apparition des dinosaures
  • 65 millions d’années : extinction des dinosaures permettant la prolifération des mammifères
  • 6 millions d’années : séparation de la lignée des hominidés et des grands singes; les humains commencent à se déplacer sur leurs deux jambes

Pour lire l’article dans la revue Nature

Membres de l’équipe de recherche

Matthew Dodd, Martin Rittner et Dominic Papineau (University College de Londres), Jonathan O’Neil, (Université d’Ottawa), Tor Grenne (Geological Survey de Norvège), Franco Pirajno (University Western, Australie), John Slack (Geological Survey des États-Unis) et Crispin Little (Université de Leeds)

Personne-ressource

Sarah Foster
Agente des relations médias
613-762-2908
sarah.foster@uOttawa.ca

 

Haut de page