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L’exploration scientifique de la vie sur notre planète suscite un vif intérêt à travers toutes les strates de l’humanité. Mais quelle est l’étendue totale de la vie depuis l’apparition des premières cellules il y a 3,8 milliards d’années ? Une récente étude dirigée par Peter Crockford, professeur adjoint à l’université Carleton, en collaboration avec des chercheurs du Weizmann Institute of Science et du Smith College, a examiné en détail ce sujet. La recherche, publiée dans Current Biology, explore les aspects passés et futurs de la vie sur Terre.
La production primaire et ses origines
Le concept central de l’étude est la « production primaire », un processus par lequel les organismes convertissent le carbone inorganique en molécules organiques essentielles à la vie, à travers des mécanismes tels que la photosynthèse oxygénique. Actuellement, cette activité absorbe annuellement environ 200 milliards de tonnes de carbone.
L’analyse des isotopes d’oxygène dans les dépôts de sulfate anciens a permis de tracer l’évolution de cette production primaire, révélant des chiffres stupéfiants : environ 100 quintillions de tonnes de carbone transformées depuis les premiers jours de la vie, surpassant de cent fois la teneur totale en carbone de la Terre.
Au cours des premiers stades de la Terre, la production primaire était principalement gérée par des organismes ne dépendant pas de la photosynthèse oxygénique, une information obtenue grâce à des techniques telles que l’identification des forêts les plus anciennes et l’analyse des fossiles moléculaires.
Estimation de la quantité totale de vie sur Terre
Au fil des éons, divers organismes ont contribué à la production primaire, façonnant la Terre telle que nous la connaissons aujourd’hui. Malgré leur apparition tardive, les plantes terrestres se révèlent être d’importants contributeurs, suivies de près par les cyanobactéries. L’étude approfondit les rôles distincts de ces contributeurs majeurs, révélant comment ils ont influencé la trajectoire de la vie sur notre planète.
Un aspect remarquable de cette recherche est son effort pour estimer la quantité totale de vie sur Terre, à la fois historiquement et actuellement. En corrélant la production primaire à l’existence des cellules, les chercheurs suggèrent qu’environ 10^30 (10 noninillions) cellules peuplent actuellement notre planète, avec une estimation de 10^39 (un duodécillion) à 10^40 cellules au cours de son histoire.
L’étude ne se limite pas à explorer le passé, elle jette également un regard sur l’avenir. La durée limitée de la biosphère terrestre, dictée par le cycle de vie du Soleil, est une réalité incontournable. Crockford et son équipe projettent que, d’après les niveaux actuels de productivité primaire, environ 10^40 cellules habiteront la Terre pendant sa durée de vie habitable.
La portée de l’étude
À une époque où la découverte d’exoplanètes bat son plein, l’étude positionne la Terre comme une référence essentielle. En examinant plus de 5 000 exoplanètes, les chercheurs soulignent l’importance d’événements clés tels que l’avènement de la photosynthèse oxygénique dans la trajectoire de la vie terrestre.
Le travail de Peter Crockford et de son équipe élargit la perspective sur l’étendue de la vie sur Terre. En quantifiant les immenses quantités de carbone transformées depuis les premiers jours de la vie et en estimant le nombre stupéfiant de cellules passées et présentes, cette recherche enrichit la compréhension de l’histoire biologique de la Terre tout en la situant dans le contexte cosmique plus vaste.