La vie aurait émergé des lacs riches en phosphore

Julie Kern, Rédactrice scientifique

Le phosphore est un élément primordial des molécules biologiques. Il entre dans la composition de l’ADN mais aussi de l’ATP, unité énergétique de base de notre organisme, et permet aux cellules de construire leur membrane. Il a tendance à se lier au calcium pour former des sels de phosphate de calcium, peu solubles. Le phosphore doit être libre dans l’eau pour entrer dans la formation de molécules prébiotiques. Bien que rare dans l’eau, il existe un écosystème sur Terre particulièrement riche en phosphore : les lacs situés dans des régions arides. Et si la vie avait débuté là-bas ?

Une étude parue dans PNAS se concentre sur ces lacs, où l'on observe des eaux rendues riches en sels minéraux, notamment des carbonates, par l’évaporation. Ils ont prélevé des échantillons du Lac Mono en Californie, du Lac Magadi au Kenya et du lac Lonar en Inde. Les chercheurs y ont mesuré la concentration en phosphore : même si elle varie en fonction des saisons, elle peut tout même atteindre 50.000 fois la concentration de phosphore des océans. Et ce chiffre peut atteindre 1 million lors des saisons les plus sèches. Mais quel est lien entre les eaux riches en ions carbonate et le phosphore ?

Cette figure présente, en abscisse, les sels carbonate de calcium en fonction du phosphore libre en ordonné. Chaque point coloré correspond à un lac riche en carbonate étudié. Les taux de phosphore libre mesurés dans les lacs Goodenough en Colombie-Britannique et les « Last Chance Lakes » en Utah sont les plus importants. © Toner et al., PNAS

La compétition entre carbonate et phosphate

Dans ces lacs, les ions carbonate sont en compétition avec les ions phosphate pour se lier au calcium. Il en résulte soit du carbonate de calcium ou du phosphate de calcium. Et ce sont les ions phosphate qui perdent la bataille car les ions carbonate ont plus d’affinités avec le calcium. Une partie du phosphate qui ne se fixe pas avec le calcium et reste donc libre dans l’eau. Les scientifiques ont confirmé leur...

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