VIE × ÉVOLUTION

La première photosynthèse

il y a ~3,4 milliards d’années

Archéen · Paléoarchéen

La photosynthèse fabrique de la matière vivante avec la lumière du Soleil, mais la réaction a un prix : il lui faut arracher des électrons à quelque chose. Les plantes d’aujourd’hui les arrachent à l’eau, la source la plus difficile de toutes, et l’oxygène s’échappe au passage. Les premiers organismes photosynthétiques ont choisi des sources plus faciles, l’hydrogène ou le fer dissous dans la mer, et n’ont donc rejeté aucun oxygène. Ils ont nourri la biosphère pendant des centaines de millions d’années sans toucher à son méthane ; et ceux qui puisaient dans le fer le rendaient à la mer sous forme de rouille : une partie des formations de fer rubané est peut-être leur œuvre.

Pourquoi c’est important

Elle montre que récolter la lumière est la partie facile. Casser la molécule d’eau, l’étape qui allait un jour remplir l’air d’oxygène, est autrement plus difficile.

Datation et incertitude

La photosynthèse anoxygénique ne laisse aucun fossile univoque, et son âge se déduit de l’ordre de branchement des photosystèmes et de ce que faisait chimiquement l’océan primitif. Qu’elle ait précédé la forme qui casse l’eau est admis ; de combien de temps, on l’ignore.

Sources

1. Ozaki et al. (2019), Nature Communications · Anoxygenic photosynthesis and the delayed oxygenation of Earth's atmosphere
2. Thompson et al. (2019), Science Advances · Photoferrotrophy, deposition of banded iron formations, and methane production in Archean oceans
3. Catling & Zahnle (2020), Science Advances · The Archean atmosphere

L’histoire de la Terre en une journée

06:01:3517 h 58 min avant minuit

si les 4,54 milliards d’années de la Terre étaient ramenées à un seul jour