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La science derrière pourquoi le sexe est devenu une chose

La science derrière pourquoi le sexe est devenu une chose

Sexe. La grande majorité des organismes multicellulaires le font, et la plupart d'entre nous y pensent tout le temps, mais comment est-ce devenu une chose?

Quelque part dans la région de 99% de tous les organismes multicellulaires se reproduisent sexuellement. Chaque espèce a ses propres rituels et mécanismes d'accouplement.

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Mais comment tout cela a commencé est un mystère pour la science. Le grand Charles Darwin plus qu'un peu confondu par lui-même.

«Nous ne connaissons même pas le moins du monde la cause finale de la sexualité; pourquoi de nouveaux êtres devraient être produits par l'union des deux éléments sexuels. Tout le sujet est encore caché dans les ténèbres», écrivait Darwin en 1862.

Mais clairement, il est important et développé en tant que stratégie de reproduction pour une raison. Mais juste pourquoi il a commencé, et quand, n'est pas bien compris par la science.

Comment les premiers êtres vivants ont-ils été créés?

Tout d'abord un peu de ménage.

Cet article sera consacré à l'examen scientifique des origines de la vie. Par conséquent, nous ne discuterons ni n'examinerons aucune des myriades d'explications fournies par les doctrines religieuses.

L'origine de la vie est l'une des questions les plus anciennes et les plus étudiées en science. À ce jour, il existe différentes théories sur le sujet.

Bien qu'ils aient tous leurs propres mécanismes et explications différents, les bases sont les mêmes: -

- Les molécules organiques ont été créées d'une manière ou d'une autre par des processus naturels.

- Celles-ci se sont accumulées au fil du temps et à un moment donné étaient suffisamment complexes pour devenir auto-reproductibles. Cela a finalement conduit au soi-disant monde de l'ARN.

- L'ARN a fourni les moyens d'auto-réplication et d'auto-assemblage, ce qui relancerait le processus lent et imparable de l'évolution.

Le reste, comme on dit, appartient à l'histoire.

Voici quelques-unes des théories les plus répandues sur l'origine de la vie.

1. L'hypothèse de l'argile

Une théorie de l'origine de la vie postule que l'argile était la principale raison pour laquelle la vie a commencé sur Terre. Il a d'abord été suggéré par un chimiste organique Alexander Graham Cairns-Smith à l'Université de Glasgow.

Au fil de l'histoire, l'argile a agi comme des ribosomes prototypes pour aider à concentrer et à combiner des molécules organiques entre elles. Cela aiderait également à expliquer pourquoi la grande majorité des molécules organiques, comme les acides aminés dans les organismes, sont sinistrales ou gauches dans leur structure.

Cairns-Smith suggère que les cristaux minéraux dans l'argile auraient pu organiser des molécules organiques en motifs organisés. Au bout d'un moment, les molécules organiques ont repris ce métier et se sont organisées.

2. L'étincelle de la vie

Une hypothèse largement répandue est que la vie a commencé par la foudre. Les décharges électriques ont aidé à générer des acides aminés et des sucres à partir des abondantes ressources de la Terre en eau, méthane, ammoniac et hydrogène.

La théorie a d'abord été proposée et démontrée par le célèbre 1953 Expérience Urey-Miller.

Si cela était vrai, le processus se serait poursuivi sans relâche pendant des millions d'années, créant de plus en plus d'abondance et de complexité de molécules organiques. Cela aurait fourni tous les éléments essentiels pour que la vie commence.

Depuis les années 50, les scientifiques ont pu montrer que l'atmosphère de la Terre primitive était probablement pauvre en hydrogène. Si c'est vrai, cela pourrait être une épine dans le côté de la théorie.

Cependant, il se pourrait bien que des nuages ​​volcaniques dans l'atmosphère primitive aient bien fourni du méthane, de l'ammoniac et de l'hydrogène.

3. Hypothèse de l'évent en haute mer

Une autre hypothèse est que la vie a commencé dans les océans profonds autour des évents hydrothermaux sous-marins. Ces évents, tout comme aujourd'hui, fournissent beaucoup d'énergie et d'hydrogène indispensables à la formation de molécules organiques.

Ces molécules pourraient s'être accumulées dans les recoins des évents menant, éventuellement, à la formation de structures organiques plus grandes et plus complexes.

4. Nous sommes tous des extraterrestres

Une autre théorie largement discutée est l'hypothèse de la panspermie. Cette théorie suggère que la vie, ou des molécules organiques complexes, ont été livrées à la Terre par des comètes ou des astéroïdes qui ont capté des «auto-stoppeurs» alors qu'ils voyageaient dans l'espace.

Les molécules organiques sont en fait assez abondantes dans l'espace, mais elles peuvent également s'être développées sur d'autres mondes, comme Mars, ont été soufflées dans l'espace lors de l'impact d'un astéroïde et ont finalement été transportées ici. Certains vont jusqu'à suggérer que des microbes complets ont également été transportés de cette manière vers la Terre (et autour du cosmos).

Si c'est vrai, cela suggérerait que la vie devrait être très courante dans le cosmos. Mais cela ne fournit pas non plus vraiment de réponse satisfaisante à la question de l'origine de la vie.

Il déplace simplement le lieu de naissance de la vie ailleurs.

Quand les premiers organismes multicellulaires sont-ils apparus sur Terre?

La réponse courte est que nous ne savons tout simplement pas. Nous pouvons, en fait, ne jamais le découvrir.

Le problème est celui de la préservation. Le processus de fossilisation est très aléatoire et nécessite des conditions très particulières pour se produire.

C'est un tel problème que les archives fossiles sont pleines de trous béants qui pourraient ne jamais être comblés.

Cela étant dit, nous avons trouvé des preuves alléchantes de la jeunesse. À ce jour, les premières formes de vie connues (qui ont été trouvées fossilisées) sont des micro-organismes préservés dans d'anciens gisements de chert en Australie.

Ces fossiles sont sur 3,5 milliards d'années, et si cela est vrai, suggère que la vie a commencé et a évolué plus rapidement que prévu.

Comment la reproduction sexuée a-t-elle commencé?

Avant que le sexe n'existe, la plupart des vies semblent s'être reproduites de manière asexuée. C'est-à-dire qu'il s'agissait avant tout d'un processus de division cellulaire, tout comme la plupart des organismes unicellulaires le font encore aujourd'hui.

Il s'agit d'un processus de copie et de division «simple» que la plupart des plantes, bactéries et animaux font aujourd'hui. Comparé à la reproduction sexuée, c'est une affaire beaucoup moins «salissante» et ne nécessite pas les énormes quantités d'énergie nécessaires à la reproduction sexuée.

La reproduction sexuée, par contre, nécessite qu'un organisme investisse des quantités beaucoup plus importantes d'énergie et de ressources pour y parvenir. Il est plus aléatoire et peut même être dangereux ou potentiellement mortel pour l'organisme.

Les araignées en sont un excellent exemple. Dans de nombreux cas, l'acte réel de copulation aura pour conséquence que le mâle sera tué, et souvent mangé, par son compagnon. Mais même dans les organismes supérieurs, l'accouplement a tendance à conduire à des conflits et peut également être potentiellement mortel.

Alors pourquoi diable (jeu de mots) les organismes ont-ils développé une méthode de reproduction aussi énergivore et dangereuse? Quand est-ce que ça a commencé?

Il s'avère que la reproduction sexuée présente de nombreux avantages par rapport à la reproduction asexuée. L'un des principaux est qu'il mélange le matériel génétique et permet une plus grande variété de résultats.

Pour cette seule raison, c'est l'un des principaux moteurs de l'évolution et de la biodiversité.

Cependant, il faut garder à l'esprit que de nombreux organismes unicellulaires se reproduisent également sexuellement si les conditions environnementales l'exigent.

Un autre avantage de la reproduction sexuée est qu'elle est un moyen de stocker et de transférer des informations entre les générations. Les organismes se reproduisant sexuellement «apprennent» fondamentalement à faire face au monde et à transmettre ce qu'ils ont appris à leurs enfants.

Mais quand tout a-t-il commencé? C'est beaucoup plus difficile à résoudre et c'est une autre question à laquelle nous ne pourrons peut-être jamais répondre avec une réelle satisfaction.

Quel a été le premier organisme à avoir des relations sexuelles?

Certaines des premières preuves fossiles de l'appareil sexuel proviennent d'un 385 millions d'années poisson appelé Microbrachius dicki("Petits bras"). Les scientifiques pensent que ces petits bras ont été utilisés par le mâle pour s'accrocher à son compagnon pour s'accoupler.

Mais l'origine du sexe est probablement bien plus ancienne que cela. Après tout, nous savons que tous les organismes se reproduisant sexuellement avaient probablement un ancêtre commun à un moment donné.

Et nous pourrions avoir un candidat pour cela. Dans 1,2 milliard d'années les dépôts rocheux au Canada, les scientifiques peuvent avoir trouvé des preuves précoces de la reproduction sexuée.

Ils contiennent un fossile appeléBangiomorpha pubescens qui est une forme d'algue rouge ou d'algue, qui semble s'être reproduite sexuellement. Il s'agit, à ce jour, de la plus ancienne occurrence signalée dans les archives fossiles.

Et il semble avoir fait évoluer cette stratégie en réponse au climat rigoureux de l'époque.

"En ce qui concerne le climat, il semble que leBangiomorpha pubescens les fossiles sont apparus à peu près au même moment où des centaines de millions d'années de stase relative de l'environnement avaient pris fin. Nous constatons actuellement des perturbations majeures dans les cycles du carbone et de l'oxygène, suggérant des changements environnementaux majeurs », ditGalen Halverson à l'Université McGill à Montréal, Canada.

Si c'est vrai, alors le sexe s'est développé comme une stratégie pour mieux survivre et proliférer dans un monde hautement dynamique et changeant. La stratégie s'est manifestement révélée fructueuse et a commencé un processus imparable qui a abouti à l'évolution de notre propre espèce.


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