Nouvel ADN, saison 2 épisode 9 "Firewalker"

Nous avons abordé dans la news sur l'Arsenic qu'une forme de vie est capable de se combiner autrement avec un élément proche du chainon manquant afin de former un ADN. Rappelons que toute forme de vie connue est formée par la carbone, le phosphore, le soufre, l'azote, l'hydrogène ou l'oxygène.

Bien que la nouvelle ne soit pas encore admise communément dans nos livres de biochimie, imaginez un autre 'couplement' d'ADN avec un proche parent, ce qui appartenait au domaine de la science fiction. Ceci est donc bien la preuve que rien n'arrête l'épanouissement de la vie, dans des conditions défiant toute logique.

Ce thème est abordé dans la saison 2 de l'épisode 9 'Firewalker' de X-files où Mulder et Scully se rendent près d'un volcan afin d'y mener une certaine investigation. Tout ceci à propos d'un projet financé par l'USGS (autorité américaine) dont le but était de s'installer près du coeur de la terre et d'y surveiller l'activité volcanique et sismologique. Le scientifique Trepkos à la tête de l'expédition y aurait découvert une roche, d'apparence poreuse et ressemblant à de l'obsidienne. Après avoir ramené la roche à la surface, ils l'ont broyée pour l'analyser. Ce qui a révélé la découverte d'une nouvelle forme de vie basée sur le silicium.

Description du métabolisme entre le sulfure d'hydrogène et le dioxyde de silicium

L'élément chimique de base le plus généralement proposé pour un système biochimique alternatif est l'atome de silicium, puisque le silicium a beaucoup de propriétés chimiques semblables au carbone et est dans le même groupe du tableau périodique, le groupe 14.

Mais le silicium a un certain nombre de handicaps comme alternative au carbone.

Les atomes de silicium sont environ 50 % plus grands, et plus de 2 fois plus massifs que ceux du carbone. Ils ont une difficulté de former des doubles ou des triples liaisons covalentes, qui sont importants pour un système biochimique.
Les silanes, composés chimiques d'hydrogène et de silicium qui sont analogues aux alcanes, sont fortement réactifs avec l'eau, et les silanes à longues chaines se décomposent spontanément (aux températures « ambiantes »). Les molécules incorporant des polymères avec des chaines alternant les atomes de silicium et d'oxygène, connus collectivement en tant que silicones, sont beaucoup plus stables. On a suggéré que les produits chimiques construits sur les silicones soient plus stables que les hydrocarbures « équivalents » dans un environnement riche en acide sulfurique, comme dans un certain nombre de mondes extraterrestres.

Cependant, de façon générale, les molécules de silicone à longues chaines complexes sont toujours plus instables que leurs contreparties de carbone.

Note sur la différence d'état entre le CO2 et son « équivalent siliceux », la silice

Un autre obstacle est que la silice (le composé principal des sables), l'analogue du dioxyde de carbone, est un solide non (ou très peu) soluble aux températures habituelles où l'eau est liquide, rendant difficile « l'entrée » du silicium dans le métabolisme des systèmes biochimiques à base d'eau, même si la gamme nécessaire des molécules biochimiques pourrait être construite hors d'eux. Le problème supplémentaire avec la silice est que ce serait le produit d'une respiration aérobie. Si une forme de vie fondée sur le silicium « respirait » en utilisant l'oxygène, comme le fait la vie sur Terre, elle produirait probablement la silice comme sous-produit (le déchet) de celle-ci ; comme le dioxyde de carbone pour la respiration terrestre.

La silice étant un solide, et non un gaz, l'organe excréteur serait totalement différent des poumons des animaux, ainsi que les stomates des végétaux, terrestres. Bien que les organes absorbeurs d'oxygène pourraient être plus ou moins comparables ; mais l'excrétion de la silice ne pourrait se faire par la même voie que pour l'absorption de l'oxygène, comme c'est le cas pour les composés du carbone de la vie terrestre.

On peut imaginer des organes excréteurs comparables aux reins qui évacueraient une sorte de gel silicaté dans le cas de cette biochimie hypothétique. Comme les déchets des composés azotés (principalement sous forme d'urée) sont évacués dans le cas de la vie terrestre. Ou bien même l'excrèterait directement sous forme solide, par la pousse de phanères siliceux, comme des cheveux, sabots, écailles... Ou encore comme certains lézards du désert qui excrètent l'urée sous forme solide, par les narines.