QCM : Origine de la vie sur Terre (31 questions)

Explication

La génération spontanée soutient que le vivant peut surgir spontanément de matière non vivante, comme l’herbe et l’eau. La reproduction d’êtres vivants relève d’une autre explication, le rôle de l’air ne définit pas cette théorie et la matière déjà vivante n’est pas son point de départ.

Explication

L’hypothèse propose la formation de composés organiques nécessaires à la vie dans l’eau chaude de la Terre primitive. Une origine sèche ou dans l’eau froide modifie les conditions proposées, tandis que l’apparition directe d’êtres vivants confond composés organiques et vie.

Explication

Le dispositif de Miller place de l’eau chauffée sous un mélange gazeux représentant l’atmosphère primitive supposée, puis laisse le système réagir. Inverser les éléments, substituer un liquide au gaz ou ne pas chauffer l’eau ne respecte pas le procédé décrit.

Explication

L’expérience de Miller produit des molécules organiques complexes, notamment des acides aminés, à partir de molécules simples, mais elle ne produit pas de vie. Assimiler molécules et organismes est la confusion centrale; nier les molécules détectées contredit l’observation, et leur attribuer une origine vivante n’est pas justifié.

Explication

Les deux hypothèses situent l’apparition de la vie soit à la surface des océans, éventuellement à l’interface terre-océan, soit dans les profondeurs près des dorsales et des sources hydrothermales. Les lacs et les continents émergés substituent d’autres milieux aux lieux proposés.

Explication

LUCA désigne l’ancêtre commun universel dont dériveraient les eucaryotes, les archées et les bactéries. Les archées et les bactéries sont des domaines du vivant, tandis que les sources hydrothermales sont un milieu proposé pour l’apparition de la vie.

Explication

La petite taille et le caractère unicellulaire des premiers organismes compliquent la détection de leurs traces, et les sédiments très anciens peuvent être endommagés ou ne plus être conservés. L’absence de traces identifiables ne prouve donc pas une apparition tardive.

Explication

L’apatite peut provenir du métabolisme de microorganismes, mais aussi de mécanismes abiotiques; sa présence ne suffit donc pas à prouver la vie. La considérer comme une preuve certaine ou comme une preuve d’absence de vie ignore l’une de ces deux origines possibles.

Explication

Les stromatolithes sont constitués de couches de bactéries alternant avec des couches de sédiments dans la roche. Des filaments segmentés sont une autre forme de trace, tandis que l’apatite et les oasis hydrothermales ne correspondent pas à cette structure.

Explication

Les données établissent la présence de stromatolithes à $3{,}5$ milliards d’années, mais ne fixent pas l’âge exact de l’apparition de la vie. La présence de cette preuve à une date donnée ne signifie ni que la vie est apparue alors précisément, ni que son apparition antérieure est démontrée.

Explication

Les deux approches concordent pour situer l’apparition des eucaryotes vers 1,8 milliard d’années. La date de 2,7 milliards d’années correspond à un indice moléculaire dont la signification reste incertaine, tandis que 635 et 555 millions d’années encadrent les sédiments de Doushantuo.

Explication

Les roches magmatiques datées encadrent les sédiments de Doushantuo : 635 Ma à la base et 555 Ma au sommet. Inverser ces valeurs renverse leur position stratigraphique, et 1,8 milliard d’années concerne l’apparition des eucaryotes.

Explication

Les épisodes de Terre englacée sont associés à une diminution de la vie dans les océans, suivie d’une reprise. La disparition complète exagère l’effet, tandis que les deux autres réponses inversent ou omettent la reprise.

Explication

L’apparition des eucaryotes est située après le premier épisode de Terre englacée, et celle des métazoaires après le deuxième. Inverser les groupes ou les rattacher tous deux au même épisode ne respecte pas cette succession.

Explication

Les BIF sont constituées de silice blanche et d’oxyde de fer rouge. Le carbonate blanc confond la silice avec un autre sédiment, l’inversion des couleurs attribue les teintes aux mauvais composants, et le fer métallique remplace à tort l’oxyde de fer.

Explication

L’oxygène océanique oxyde le fer, qui précipite ensuite et se dépose au fond pour former les sédiments rouges. Le fer non oxydé omet l’oxydation, l’évaporation substitue un mécanisme absent, et l’oxydation de la silice attribue la réaction au mauvais matériau.

Explication

La faune d’Ediacara apparaît juste avant le Cambrien et est considérée comme la première vraie faune connue. Le début du Cambrien correspond à l’explosion de la vie, la période postérieure inverse la chronologie, et le Protérozoïque ancien la situe trop tôt.

Explication

Les organismes d’Ediacara semblent ne pas avoir de descendants et disparaissent sans présenter l’organisation des métazoaires actuels. Les ancêtres directs et les groupes cambriens leur attribuent une descendance, tandis que l’idée d’organismes actuels inchangés contredit leur organisation distincte.

Explication

Au début du Cambrien, une explosion de la vie met en place les grands groupes d’organismes actuels ainsi que d’autres groupes ensuite disparus. La première faune connue renvoie à Ediacara, une extinction seule ne décrit pas cette diversification, et placer celle-ci avant le Cambrien confond les périodes.

Explication

Les schistes de Burgess sont constitués de sédiments très fins et épais, ce qui s’accompagne d’une grande abondance de fossiles exceptionnellement bien conservés. Les roches volcaniques, la conservation des seuls squelettes et les dépôts minces ne correspondent pas à cette caractéristique.

Explication

Les fossiles de Burgess comprennent des ancêtres de tous les organismes vivants actuels, et aucun embranchement de l’arbre du vivant n’est apparu après Burgess. Les descendants directs, l’apparition ultérieure d’embranchements et l’absence d’ancêtres déforment cette idée.

Explication

Par des expériences contrôlées, Pasteur a réfuté la génération spontanée en montrant que la vie ne pouvait apparaître sans contact avec l’air. La formation d’acides aminés relève de Miller, l’hypothèse des océans chauds d’Oparine et Haldane, et l’exemple des souris de Van Helmont.

Explication

La théorie de la soupe primitive, proposée par Oparine et Haldane en 1924, situe l’origine de la vie dans des océans chauds contenant des composés chimiques simples. La simulation de laboratoire correspond à Miller, les sources hydrothermales constituent une autre hypothèse, et l’exemple du froment est associé à Van Helmont.

Explication

Dans l’expérience de Miller, la simulation de l’atmosphère primitive a produit des acides aminés, mais pas la vie. Créer des cellules, réfuter la génération spontanée et former des coquilles ne sont pas les résultats de cette expérience.

Explication

L’hypothèse des sources hydrothermales met en avant leur richesse en éléments chimiques. L’énergie solaire, l’eau chaude et les nutriments issus de l’érosion caractérisent plutôt l’hypothèse de la surface des océans.

Explication

Les premières formes de vie auraient été des microorganismes unicellulaires apparus dans les océans il y a plusieurs milliards d’années. Les organismes pluricellulaires confondent unicellularité et pluricellularité, tandis que les options continentales ou récentes déplacent le lieu ou la période.

Explication

Les stromatolithes sont des formations rocheuses créées par des couches de cyanobactéries et existaient déjà il y a 3,4 milliards d’années. Les filaments renvoient à des indices contestés, les autres bactéries modifient leur origine, et 3,8 milliards d’années est une datation différente.

Explication

LUCA désigne l’ancêtre commun auquel toutes les formes de vie terrestres sont reliées et qui aurait donné naissance aux bactéries, aux archées et aux eucaryotes. L’exclusion d’un domaine restreint à tort cette parenté, tandis que les horloges moléculaires sont des outils d’estimation, non un ancêtre.

Explication

Les eucaryotes seraient apparus il y a environ 1,8 milliard d’années, d’après les fossiles et les horloges moléculaires. Les dates de 3,4 et 3,8 milliards d’années concernent des indices beaucoup plus anciens, tandis que 1,3 milliard d’années ne correspond pas à l’estimation donnée.

Explication

Le col de cygne laisse passer l’air tout en retenant les poussières porteuses de micro-organismes ; le bouillon reste donc stérile si elles ne l’atteignent pas. L’entrée de l’air ne signifie pas que les micro-organismes apparaissent spontanément, et l’ébullition seule n’explique pas le rôle du dispositif.

Explication

Les incertitudes sur la composition de l’atmosphère primitive ont conduit à réviser les conditions envisagées, sans que l’hypothèse de la soupe primitive soit abandonnée. L’incertitude ne rend pas l’atmosphère définitivement connue et la formation de molécules organiques ne prouve pas que la vie entière a été produite.