Apparition de la vie sur Terre

Cet article est à compléter. Il concerne la biologie.
Améliore-le ! (Aide)

Efflorescence (bloom) de cyanobactéries et/ou de micro-algues

Quand la Terre s'est formée il y a environ 4.5 milliards d'années, aucune forme de vie n'existait. C'est dans les mers chaudes que sont apparues les premières traces de vie.

De fait on étudie l'histoire de la vie et de son évolution sous ses différentes formes sur 4 milliards d'années, bien plus que comment s'est produite l'apparition de la première forme de vie, totalement inconnue.

Au tout début, des Archéobactéries, puis de minuscules algues bleues prennent naissance dans la mer. Aujourd'hui, elles existent toujours.

Développement

• Il y a 3,5 à 3,8 milliards d'années (3 800 millions d'années), première vie, Histoire du vivant, des organismes unicellulaires.
• Pendant la plus grande durée sur environ 3 milliards d'années, bien avant les 600 millions d'années passées, il n'y avait quasiment pas d'oxygène respirable, même si des algues monocellulaires font de l'oxygène depuis 3,8 millions d'années, oxygène pris par le fer des roches terrestre. Aussi il n'y avait pas de vie multicellulaire comme la notre sans l'oxygène nécessaire, malgré des tentatives.
• La vie est apparue très tôt sur Terre, il y a 4,28 milliards d'années peu après la formation des océans il y a 4,41 milliards d'années selon les dernières études, encore à confirmer complétement. Pour comparer, l'âge de l'univers est d'un peu plus 13 milliards d'années. Il y avait d'énormes quantités de gaz carbonique comme actuellement sur Vénus. Au tout début, 3,6 milliards d'années de minuscules algues bleues ou cyanobactéries à photosynthèse produisant de l'oxygène et des composés carbonés, sont apparues dans la mer. Aujourd'hui, elles existent toujours et produisent une grande partie de l'oxygène que l'on respire.
• L'étude de l'origine de la vie s'appelle abiogenèse et cosmochimie. Ce domaine d'étude est aussi complexe que la biologie, la génétique, la chimie et la physique réunies, dans un travail de détective de traces imperceptibles de 4 milliards d'années. On ne sait rien sur comment les premières formes de vie simples monocellulaires se sont formées, que des hypothèses très nombreuses. Ainsi, la vie pourrait venir des autres étoiles lointaines, apportée par des météorites, car des molécules assez complexes du vivant sont observées formées dans le vide interstellaire. Des microbes ont été observés survivant 6 mois dans ce vide interstellaire.
• La vie pourrait être apparue dans des conditions extrêmes comme les grandes profondeurs océaniques, peut être sous terre profonde, et même de fortes températures de bouches volcaniques sous marines, où on observe des bactéries Extrêmophiles et Archéobactéries qui vivent très bien dans ces conditions 120°C, pressions à 5000m de profondeur (500 fois la pression d'air que nous respirons).
• Il y a 3 à 4 milliards d'années, la radioactivité sur Terre était beaucoup plus forte, car le Système solaire vient d'une nébuleuse suite à des explosions de supernovas qui ont donnés des éléments très radioactifs, qui nous tueraient si nous vivions dans cette radioactivité.
• De très anciennes bactéries de cette époque radioactive Deinococcus radiodurans vivent encore dans les piscines de centrales nucléaires avec une radioactivité plus de 1000 fois celle qui nous tue en quelques minutes d'exposition puis des heures après avec d'atroces souffrances.  Les radiations coupent, décomposent tout le matériel génétique en tous petits brins et elle devient comme morte. Mais ses enzymes réparent, recollent progressivement les gènes cassés et à la fin de cette réparation ou reconstitution du génome, la bactérie revit et se reproduit, quasiment ressuscitée.  C'est exactement comme si sur un livre déchiqueté en tout petits morceaux on recollait tous les morceaux pour lire le livre. 
• Un grande nombre de ces éléments radioactifs se sont décomposés pour finir en plomb en laissant que ceux à très grande durée de vie comme les uranium et le thorium. Ces résidus encore radioactifs servent à faire marcher les centrales nucléaires.
• Ainsi, la vie à son origine vers 3,8 à 4,28 milliards d'années devait résister à cette radioactivité énorme. Les combustibles nucléaires sont les plus vieilles sources d'énergie sur terre, de 5 milliards d'années, contre le charbon de 300 millions d'années. Même il y a un peu plus de 2 milliards d'années, la radioactivité restait assez forte pour avoir par hasard un réacteur nucléaire spontané sous terre en Afrique, découvert avec le minerai d'uranium. La vie parvient à vivre dans des conditions extrêmes incroyables, même dans la radioactivité forte du début, mais on ne sait pas comment elle est apparue.
• Le volcanisme terrestre avec la dérive des continents a été essentiel pour la vie terrestre, à la fois très destructeur et créatif, et pratiquement sans ce volcanisme, la vie sur Terre n'existerait plus, comme sur Mars ou sur Vénus. Le climat serait aussi différent sans le volcanisme et la vie. L'histoire de la vie est très difficile à établir, avec énormément de recherches, car la dérive des continents a presque supprimé toutes les traces fossiles de plus de 500 millions d'années.
• Deux grandes glaciations de presque toute la Terre jusqu'à l'équateur, il y a environ 600 millions d'années, ont provoqué une augmentation énorme de l'oxygène enfin respirable et le départ de la vie multicellulaire avec des animaux de toutes sortes.
• Il y a 700 millions d'années, des êtres au corps mou, sans coquille ni squelette se forment : les vers, les méduses...
• Il y a 450 millions d'années, les premiers poissons apparaissent dans les eaux. Les insectes, invertébrés vivant sur terre, suivent peu après.
• Il y a 350 millions d'années, les amphibiens sont les premiers animaux vertébrés à sortir de l'eau pour aller sur la terre ferme.
• Il y a 290 millions d'années, les reptiles (crocodiles, dinosaures, ichtyosaures, plésiosaures, pliosaures, ptérosaures) apparaissent sur terre et dans la mer. D'autres volent.
• Il y a 250 millions d'années, il y a la plus grande extinction du Permien par volcanisme en Sibérie : 95% des espèces marines disparraîssent. Cela a permis les dinosaures et les mammifères d'après.
• Il y a 200 millions d'années, les mammifères ont beaucoup évolué depuis leur apparition. Et les oiseaux ont évolué à partir des dinosaures un peu plus tard.
• Il y a 65 millions d'années, les dinosaures ont disparu, sauf les oiseaux, à cause d'un météorite, et libéré l'essor des mammifères.
• Entre 4,2 et 2 millions d'années, l'australopithèque est apparu.
• L'homo erectus quant à lui, apparaitra seulement entre 1 million d'années et 140 000 ans.