Qu’elle soit sur Terre ou ailleurs dans l’univers, de nombreuses hypothèses ont été établies à propos de l’origine de la vie. De la création divine à la génération spontanée, l’hypothèse de la transformation pré-biotique de la matière inorganique en matière organique est celle retenue pour explorer différentes approches expérimentales et tenter de définir les conditions à l’émergence de la vie sur Terre. Alors que les géochimistes s’attèlent à comprendre le passage de l’inorganique à l’organique, les biologistes cherchent à retracer l’évolution des espèces modernes jusqu’au dernier ancêtre commun : LUCA (Last Common Universal Ancestor).

Dernièrement, des fossiles de bactéries ont été retrouvés dans des précipités de sources hydrothermales datés entre 3,77 et 4,28 Ga. Ces fossiles bactériens sont actuellement les plus anciens recensés et offre l’opportunité de donner un contexte historique probable à l’émergence de la vie sur Terre. La vie sur Terre serait donc apparue au cours de l’Hadéen, il y a plus de 3,8 Ga. Cette apparition de la vie serait conjointe à la formation des océans et à la stabilisation de la Terre primitive. De ce fait, l’étude de l’origine de la vie sur Terre demande à s’intéresser aux conditions de la Terre primitive, permettant alors de décrire l’environnement le plus propice au développement des premiers éléments biotiques et des premières cellules. Parmi ces environnements, les sources hydrothermales seraient des sites potentiels au sein desquels auraient émergé la vie sur Terre.

Les conditions physico-chimiques de la Terre primitive et l’émergence de la vie

La Terre primitive : une surface hétérogène physiquement et chimiquement

Des études isotopiques sur de roches datées à l’Hadéen permet de donner des indications quant aux conditions physico-chimiques de surface à cette époque. La température de surface de la Terre primitive était en moyenne comprise entre 55 et 85 °C. Aussi, des indices laissent à penser qu’il existait de fortes variations saisonnières allant du froid polaire aux température extrêmes volcaniques. D’ailleurs, ces dernières sembleraient avoir favorisé l’initiation de réactions d’oxydo-réduction du proto-métabolisme par diminution de l’énergie d’activation des réactions chimiques initiales.

Par ailleurs, l’atmosphère de la Terre primitive avait une pression 10 à 20 fois supérieure à celle que nous connaissons aujourd’hui. Elle était également peu oxydée et dominée par le dioxyde de carbone (CO₂), le diazote (N₂), l’eau (H₂O), le dioxyde de soufre (SO₂) et le méthane (CH₄). L’enrichissement de l’atmosphère en dioxygène aurait débuté il y a 2,45 Ga, juste après l’Hadéen, suite à l’apparition de la photosynthèse au sein des océans. L’absence d’ozone dans l’atmosphère primitive favorisa le passage des rayonnements solaires et particulièrement les rayonnements ultraviolets (UV). Ceux-ci, étant de haute intensité, causèrent la photodissociation et entraînèrent la destruction des molécules organiques. C’est pourquoi l’apparition de la vie directement à la surface de la Terre primitive est très peu probable.

La vie, telle que nous la connaissons actuellement, nécessite la présence d’eau liquide pour se développer. Il est par conséquent plus parcimonieux que la vie trouve sont origine dans les océans, et plus spécifiquement en profondeur, à l’abri des rayonnements solaires.

Les océans primitifs à l’origine de la vie sur Terre

À l’Hadéen, le CO₂ atmosphérique, en quantité considérable, était dissous dans les océans mais aussi piégé dans le manteau terrestre. La dissolution du CO₂ au sein des océans a permis de les stabiliser chimiquement et à participer à leur refroidissement. Leur température était comprise entre 30 et 100 °C. Ces conditions semblent avoir joué un rôle important dans l’apparition de la vie, notamment lors des brefs épisodes de réchauffement induits par des bombardements météoritiques.

Aussi, les océans primitifs étaient en équilibre avec l’atmosphère. Ils étaient riches en gaz dissous comme le CO₂ par exemple. De cela, certains scientifiques estiment que le pH des océans étaient compris entre 4,8 et 6,5. Cependant, cette hypothèse ne fait pas l’unanimité, d’autres pensent que les océans de l’Hadéen possédaient un pH proche de la neutralité, comme les océans actuels, grâce à un tampon : les basaltes de la croûte océanique. De plus, des modèles plus anciens donnaient un pH alcalin pour les océans primitifs saturés en carbonate de sodium. Ces résultats ont rapidement été contestés pour des raisons thermodynamiques. Aujourd’hui, des études montrent que les océans primitifs semblaient avoir un pH sensiblement proche de la neutralité.

Quant à leur composition chimique, outre les fortes concentrations en gaz dissous, les océans primitifs présentaient des sulfates (SO₄^2-) issus de la réaction entre le SO₂ d’origine volcanique et l’H₂O. Pour des températures inférieures à 400 °C, cette première réaction forme également de l’H₂S et du H₂SO₄. Dernièrement, des études ont quantifié l’apport en oxyde d’azote, par les nitrates et les nitrites entre autres, dans les océans primitifs. Le N₂ ainsi que le CO₂ atmosphériques en forte concentration sembleraient réagir au contact de la foudre pour former des oxydes nitriques (NO). Par la suite, des réactions photochimiques auraient permis la transformation de ces oxydes nitriques en acides comme HNO, HNO₂, HNO₃ et HO₂NO₂. Ces composés, formés à la surface de la Terre primitive, auraient ensuite ruisselé pour atteindre les océans et se dissocier, formant alors des nitrates et des nitrites.

La salinité des océans de l’Hadéen est assez difficile à déterminer. Cependant, il semblerait que celle-ci soit 1,5 à 2 fois supérieure à celle des océans actuels. Il est possible d’expliquer cela par le manque de mers fermées à cette époque. En effet, comme à l’actuel, ces dernières pourraient participer à l’accumulation de sels par évaporation de l’eau, formant ainsi des roches sédimentaires évaporitiques telle que la halite, entraînant une diminution de la concentration des sels dans les océans.

Au fond de ces océans se trouvent des sites aux conditions abiotiques favorables à l’apparition de la vie.

Les sources hydrothermales : des lieux propices à l’émergence de la vie ?

Les sources hydrothermales sont des sites probablement très favorables à l’émergence de la vie. Ces milieux, privés d’oxygène et de lumière, caractérisés par de forts gradients de température et de pH, chargés en métaux et soufre, semblent être de sites idéaux pour l’apparition de la vie sur Terre. De nombreux modèles mécanistiques de l’origine de la vie ont vu le jour dans ce contexte de source hydrothermale. Parmi eux figure le modèle du monde à ARN consistant en l’apparition de l’information génétique et de sa réplication avant même l’apparition de la première voie métabolique. Cet acide ribonucléique aurait servi de catalyseur et se serait auto-répliqué. Le modèle à ARN a longtemps été remis en cause, toutefois, des études récentes poursuivent le développement de ce concept encore très controversé. Par ailleurs, un autre modèle couramment accepté laisse place à l’apparition du métabolisme avant l’information génétique, et ce, par des systèmes de flux d’énergie et de matière auto-réplicatifs.

Ce dernier modèle suggère la production des éléments de bases indispensables à la vie par des réactions abiotiques spécifiques aux sources hydrothermales. Ces molécules contenues dans une matrice auraient réagi entre-elles pour former des molécules organiques de plus en plus complexes. Aussi, la nature chimique de ces molécules, les divers mécanismes de production et le contexte physico-chimique favorable à ces réactions chimiques ont fait émerger de nombreuses théories spécifiques à différents environnements hydrothermaux. Néanmoins, pour chacune de ces hypothèses, il est retrouvé la présence d’éléments indispensables, tous inférés par rapport aux métabolismes des organismes actuels. En détail, les éléments de bases sont les suivant :

• La production abiotique de molécules organiques par réduction du carbone inorganique et par leur polymérisation en molécules organiques plus complexes.
• La compartimentation par des proto-membranes composées de micelles de molécules organiques amphiphiles d’origine abiotique. Ceci favorise l’obtention de différences de conditions entre le milieu interne et externe à la proto-cellule, et maintient les conditions physico-chimiques favorables à la vie au sein du milieu interne.
• La mise en place d’un proto-métabolisme énergétique fondé sur des donneurs et accepteurs d’électrons accessibles directement dans l’environnement.
• L’assimilation de micro et macro-éléments retrouvés dans l’environnement.

Par la suite, les molécules organiques impliquées dans les réactions citées précédemment se seraient complexifiées donnant alors des systèmes enzymatiques dupliqués par des associations ARN-enzymes. Ceci aurait permis le maintien d’une fonction lors de la division des proto-cellules. Plus tard, ce système aurait évolué suite au passage à des associations protéines-enzymes après l’apparition des ribozymes. Ces hypothèses font émerger de nombreuses questions : dans quelles conditions ces molécules pré-biotiques peuvent-elles apparaître ? Quel a été la première voie métabolique ? Comment ces systèmes enzymatiques ont-ils pu perdurer jusqu’à nos jours ? Des réponses peuvent être apportées par la connaissance des conditions physico-chimiques régnant à l’Hadéen.

La formation des éléments indispensables à la vie

La synthèse des premières molécules organiques sur Terre par réduction du carbone et polymérisation

À la fin des années 1980, Wachtershauser émit l’hypothèse selon laquelle une réduction du CO₂ issu de fluide hydrothermal par le sulfure d’hydrogène (H₂S) comme agent réducteur présent sur des sulfures de fer (FeS) conduirait à la formation de la pyrite FeS₂. Cette hypothèse fut reprise dans de nombreux travaux, dont certains étudiaient la réduction de l’acétylène et de mercaptants (composés chimiques organofluorés) par l’H₂S sur des sulfures de fer. Cependant, une réduction incomplète du CO₂ est constatée. Mais, une synthèse alternative a été décrite par la suite : la réaction du monoxyde de carbone avec des mercaptants au sein d’une solution de sulfure de fer et de nickel donna un dérivé de l’acide acétique, une molécule organique présente chez de nombreux organismes animaux. Encore plus surprenant, la synthèse de peptides est possible dans les mêmes conditions à partir d’acides aminés.

Aussi, d’autres études ont montré que les réactions de Fischer-Tropsch et Koch pouvaient se réaliser au niveau des sources hydrothermales entre l’hydrogène et le dioxyde de carbone contenu dans le fluide hydrothermal. Ces réactions chimiques entrainent la formation de nombreux hydrocarbures à courte chaîne comme le CH₄, le C₂H₆, le C₃H₈, ainsi que des n-C₄H₁₀ ou encore des n-C₅H₁₂. Ces molécules peuvent s’assembler et donner des molécules à plus de 35 atomes de carbone. De plus, à partir du formiate d’ammonium (NH₄HCO₂), il est possible de produire des acides aminés. En somme, moultes molécules organiques, formant les premiers éléments du vivant, peuvent être générées au sein des systèmes hydrothermaux.

À l’issu de la formation de ces molécules organiques, comment des polymères nécessaires à l’apparition de la vie ont-ils pu se former ? La majorité des polymères d’origine biologique sont produits lorsqu’une molécule d’eau est soustraite, indispensable pour former les liaisons ester des acides nucléiques, les liaisons glycosidiques des polysaccharides ou bien les liaisons peptidiques des protéines (fig. 1). La suppression de l’eau s’effectue en amont de la formation de ces liaisons covalentes. De plus, ce processus implique un transfert d’électrons couplé à l’oxydation d’un substrat ou associé à la génération d’un gradient de protons converti en énergie par la production de liaisons pyrophosphate dans l’ATP. Ces mécanismes semblent complexes et ne seraient pas envisagés pour les proto-cellules. Par ailleurs, d’un point de vue thermodynamique, l’élimination d’une molécule d’eau est défavorable dans un milieu aqueux nécessitant des conditions particulières.

En 1982, une théorie apporte des explications quant à la formation des biopolymères : il s’agit de la théorie de l’argile. Cette dernière stipule que les molécules organiques complexes auraient pu se condenser dans des argiles ou des minéraux telle la pyrite pour former les cheminées des sources hydrothermales acides actuelles. La condensation de telles molécules organiques sur une surface tendrait à favoriser leur réactivité entre-elles, permettant alors une polymérisation. Aussi, les pyrites (FeS₂) sont des catalyseurs de réactions chimiques.

Après avoir mis en exergue les différentes hypothèses traitant de la formation des éléments indispensables à la vie, comment les proto-cellules sont-elles apparues ?

Des vésicules lipidiques à l’origine des proto-membranes

Les membranes des cellules actuelles sont constituées de phospholipides produits par des voies métaboliques complexes. Les phospholipides sont agencés en double feuillet du fait de leur propriété amphiphile et forment ainsi spontanément des micelles. Ces dernières définissent les limites de la proto-cellule et séparent un milieu interne de l’environnement externe. De plus, les membranes permettent de contrôler la composition du milieu interne ou intra-cellulaire, et ce, par des échanges de molécules et d’ions avec le milieu externe dans lequel baigne la proto-cellule. Les membranes cellulaires se composent également de nombreux sucres et autres protéines jouant un rôle dans la régulation des échanges de matière.

Il semblerait que les proto-membranes aient les mêmes compositions et propriétés. Toutefois, les phospholipides ne se seraient pas formés par voie chimique : des molécules lipidiques simples et amphiphiles auraient été synthétisées de manière abiotique et se seraient ensuite assemblées de manière spontanée pour donner des micelles. Des travaux ont montré qu’il était possible de synthétiser des lipides dans les conditions physico-chimiques régnant au niveau des sources hydrothermales. Ceci s’effectuerait par des réactions chimiques proches du procédé Fischer-Tropsch et à des températures comprises entre 100 et 400 °C. Cependant, former des micelles demande une concentration importante en lipides, il est donc fondamental que ces molécules ne soient pas diluées dans l’eau environnante. En 2009, une étude a montré que les microcapillaires présents au sein d’une cheminée hydrothermale pouvaient jouer un rôle de colonne de diffusion et concentrer les lipides pour former des micelles. De plus, il a été mis en lumière que ces vésicules lipidiques pouvaient croître ou encore se diviser à partir de l’insertion de nouveaux lipides : serait-ce la première division cellulaire ? Enfin, la diversité des molécules lipidiques retrouvées au sein des proto-membranes serait favorable aux réactions d’autocatalyse, permettant la transmission de conformations particulières des membranes aux cellules filles. Serait-ce une première forme d’hérédité ?

Toute cellule vivante produit des composés chimiques et organiques ainsi que de l’énergie par diverses voies métaboliques. Qu’en est-il du proto-métabolisme énergétique ?

Le proto-métabolisme énergétique

Au sein des êtres vivants actuels, le transfert des électrons des chaînes d’oxydoréduction entre donneur et accepteur d’électrons génère un gradient de protons inter-membranaire créant une force dite protomotrice. Celle-ci est par la suite convertie en énergie ou ATP par l’ATP synthase : il s’agit de la chimiosmose. C’est en 1985 qu’Arthur Koch s’interrogea sur l’existence d’un tel couplage au sein des proto-membranes. Trois postulats ont été émis, chacun expliquerait l’existence de ce phénomène dans les proto-membranes :

• Les membranes maintiennent un gradient de protons et ce gradient est suffisant pour permettre la synthèse d’ATP.
• Les protons sont transportés au travers de la membrane par des transporteurs d’électrons utilisant comme source d’énergie la lumière ou un transfert d’électrons.
• Les membranes contiennent une ATP synthase servant aussi de pompe à protons.

La réalisation de ces conditions dans les proto-membranes reste encore aujourd’hui incertaine. L’ATP synthase est une enzyme complexe ayant une origine évolutive spécifique. Mais, la structure de cette enzyme est semblable à celle des ATP synthase des bactéries et des archées, supposant alors un héritage de LUCA. Par ailleurs, d’autres études stipulent que les proto-membranes composées uniquement de molécules amphiphiles seraient trop perméables à la traversée des protons. Elles ne pourraient pas maintenir un gradient de protons suffisant indispensable à la chimiosmose. Par contre, des membranes ayant intégré des polymères de diverses natures sembleraient maintenir le gradient de protons.

La réalisation d’un cycle de gradients de protons, indispensable à la synthèse d’énergie sous forme d’ATP, nécessite la présence de donneurs et d’accepteurs d’électrons. Ces éléments permettent les réactions d’oxydo-réductions successives. Mis à part les photons, source abondante d’énergie mais néfaste pour toutes formes de vie à l’Hadéen, d’autres sources d’énergies semblent être impliquées dans l’émergence de la vie et plus particulièrement celles générées par les phénomènes hydrothermaux. Durant cette époque, l’H₂, l’H₂S et le CH₄ pouvaient être des sources d’énergie au vu de leur abondance dans les milieux hydrothermaux. En effet, ces trois molécules sont produites par hydrothermalisme et d’autres réactions chimiques associées. D’ailleurs, ces trois composés chimiques sont encore actuellement utilisés par les microorganismes présents au niveau des sources hydrothermales. Cependant, les mécanismes de dissociation de ces molécules s’effectuent par des métalloprotéines complexes très probablement inexistantes à l’Hadéen.

À propos des accepteurs d’électrons, il fait aujourd’hui consensus que l’atmosphère primitive était composée de peu d’oxygène, accepteur final d’électrons des organismes actuels. Aussi, des études s’intéressent aux potentiels autres accepteurs d’électrons : parmi eux, les plus importants au sein des océans primitifs seraient le nitrate (formé par la synthèse photochimique à partir du diazote) ainsi que le sulfate (issu de la réaction entre l’H₂S d’origine volcanique, l’eau et les ions métalliques des océans).

Le métabolisme des cellules nécessite des apports en micro et macro-éléments. Ces derniers se retrouvent dans les milieux environnants. Mais qu’en était-il à l’Hadéen ?

Les micro et macro-éléments aux origines de la vie

L’azote est un élément fondamental à la synthèse des protéines et des acides nucléiques. De même que pour la fixation du carbone, l’H₂S réduit l’azote moléculaire (N₂) en ammoniac (NH₃). Ainsi les sources hydrothermales produisent d’importantes quantités d’ammoniac. Aussi, comme évoqué ci-avant, les océans primitifs étaient riches en nitrate et nitrite.

Le phosphore impliqué dans les liaisons phosphodiester entre les nucléotides permet la synthèse des acides nucléiques. Il est aussi nécessaire à la formation d’ATP et de protéines. Le phosphate est la source la plus courante de phosphore. À l’Hadéen, du phosphore réduit serait abondant dans les océans primitifs et trouverait son origine dans le bombardement de météorites, laissant des formes réactives du phosphore comme les phosphites facilement assimilables dans des synthèses pré-biotiques.

Quant au soufre, cet élément entre dans la composition des acides aminés. De plus, de nombreux composés soufrés sont présents au niveau des sources hydrothermales actuelles et très probablement aussi à l’Hadéen.  Le soufre se retrouve sous forme de sulfure d’hydrogène très réactif et de sulfure de métaux.

Les autres éléments, que ce soit des micro ou macro-éléments, semblaient être apportés par l’eau de mer. En effet, les océans primitifs devaient contenir des éléments dissous ainsi que d’autres ions métalliques en abondance.

Au vu des études et autres hypothèses citées jusqu’alors, les sources hydrothermales semblent être des sites très favorables à l’apparition de la vie sur Terre dès l’Hadéen. Mais quels sont les arguments en faveur d’une origine de la vie en contexte hydrothermal ?

Une émergence de la vie en contexte hydrothermal ?

Les sources hydrothermales alcalines et l’origine de la vie sur Terre

À partir des années 1989, des théories sur l’émergence de la vie impliquant des sources hydrothermales alcalines ont fait leur apparition. Il était supposé que les océans primitifs fûrent neutres ou légèrement acides du fait des fortes concentrations en CO₂ dissous. Aussi, cets océans servaient de réservoir d’ions Fe²⁺. De plus, la croûte océanique devait être ultramafique par la présence de komatiites. Cela serait cohérent avec la production d’un fluide hydrothermal alcalin par les réactions de serpentinisation. Par ailleurs, l’hydrogène produit par ces réactions aurait servi de source d’énergie pour réduire divers composés et induire les premières voies métaboliques énergétiques régies par une différence de potentiel entre un donneur et un accepteur d’électrons. En 2014, des scientifiques ont supposés que le méthane aurait pu être une source d’énergie et de carbone couplé à la réduction des nitrates et nitrites. Cette voie métabolique serait une ancienne voie potentiellement à l’origine de la voie de l’acétyl-CoA impliquée actuellement dans le métabolisme anaérobie de certains microorganismes. Enfin, le gradient de pH entre le fluide alcalin émis par les sources hydrothermales et l’eau de mer légèrement acide serait responsable de l’obtention d’un gradient de protons naturel entre des espaces compartimentés.

Un monde fer-soufre à l’origine de la vie sur Terre

Une autre théorie suppose que le CO₂ aurait été réduit de manière abiotique par la catalyse de centres fer-soufre issus de la formation de pyrite au sein des cheminées hydrothermales acides. Ceci formerait alors de petites molécules organiques. Ces dernières se seraient par la suite condensées à la surface de minéraux, entre autres la pyrite, et auraient donné des polymères par des réactions auto-catalytiques. Ces voies métaboliques de fixation du carbone seraient à l’origine de la voie réductrice de l’acide citrique dépendante du soufre. À la suite de cette théorie, moultes études se sont intéressées à définir les conditions de synthèse pré-biotique des éléments indispensables à la vie. Dans la même lancée, plus récemment, des scientifiques reprennent ces arguments pour soutenir la théorie de l’émergence de la vie sur Terre en contexte hydrothermal, à la différence près qu’elle se déroulerait au niveau sédimentaire par percolation du fluide hydrothermal au sein des sédiments marins. Toutefois, une problématique demeure : la compartimentation entre le fluide hydrothermal et l’eau de mer suggère un transport physique des donneurs d’électrons d’origine organique vers un point donné. Ces phénomènes de diffusion ne permettraient qu’un apport limité en électrons pour la réduction du dioxyde de carbone, et ne seraient pas favorables à l’accumulation rapide de molécules organiques dans un compartiment délimité pour permettre la polymérisation de molécules plus complexes. C’est pourquoi d’autres sources d’électrons plus directes et en flux constant sont envisagées pour expliquer l’apparition de la vie en contexte hydrothermal.

L’apparition de la vie et le dernier ancêtre commun LUCA

En parallèle des études effectuées par les géochimistes sur l’origine de la vie, les biologistes s’intéressent également à déterminer les conditions qui ont permis l’émergence de la vie sur Terre. Pour ce faire, des études sur l’origine et l’histoire évolutive des métabolismes cellulaires sont menées. Aussi, des investigations sont conduites sur les transitions majeures dans l’histoire de la vie par l’utilisation de la phylogénomique microbienne. Les biologistes s’attèlent aussi à dresser une carte génétique de LUCA, et définir les métabolismes et autres éléments d’adaptation à son environnement. Par conséquent, LUCA devait posséder des membranes, des protéines, de l’ARN et de l’ADN. Il semblerait montrer une capacité à réaliser la réplication, la transcription et la traduction. Il présenterait un métabolisme basé sur l’obtention d’énergie par un gradient ionique avec une ATP synthase. LUCA pouvait probablement utiliser l’hydrogène comme source d’énergie grâce à une hydrogénase à nickel-fer. De nombreuses protéines à noyau fer-soufre sont inférées à LUCA. Cela suggère un environnement riche en ces éléments chimiques. De plus, des études ont déterminé les conditions de température de croissance de LUCA : il serait passé régulièrement de la mésophilie à l’hyperthermophilie, et inversement, selon les gènes étudiés.

Enfin, LUCA correspond au point de séparation entre les Archées/Eucaryotes et les bactéries. Par ailleurs, il possédait très probablement des systèmes enzymatiques et métaboliques complexes donnant une indication quant à sa distance phylogénétique et temporelle potentiellement importante avec les premières formes de vie. Ainsi, d’autres lignées du vivant pourraient avoir coexisté avec LUCA. Celles-ci se seraient ensuite éteintes. C’est pourquoi l’inférence des conditions d’apparition de la vie par l’étude phylogénétique de LUCA reste à nuancer.

Pour conclure, l’origine de la vie est un phénomène spontané ne nécessitant aucune condition exceptionnelle apparente. Aussi, sur l’échelle des temps géologiques, la vie a émergé rapidement après la formation de la Terre. En effet, elle aurait mis moins de 400 millions d’année pour apparaître. Par ailleurs, ceci suggère que la vie a pu émerger partout où de l’eau liquide se trouvait : de tels sites ne manquent pas dans le système solaire, avec notamment la planète Mars, Europe (satellite de Jupiter), Encelade (satellite de Saturne), et bien d’autres planètes extra-solaires. Les recherches à venir apporteront des informations à ce propos. En effet, pour ce qui concerne les planètes du système solaire, des sondes spatiales permettent de les explorer. Pour les autres, il est encore à ce jour impossible de les étudier in situ, seules des études spectrales de leur atmosphère et de leur surface sont réalisables. Alors, pour une exo-planète, une des pistes accessibles est la recherche, au sein de l’atmosphère, de la coexistence des raies spectrales de différents composés chimiques fortement oxydant tel l’O₂ et fortement réducteur comme le CH₄. Une telle coexistence indiquerait qu’il pourrait exister un important déséquilibre chimique dans l’atmosphère, dont la vie est la principale source de déséquilibre chimique.

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