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ACTIVITE 2 les conditions de vie sur Terre
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TP2 : Les paramètres nécessaires à l'apparition et le maintien de la vie sur Terre
Presented by Mme CHABANNE for Lycée Nelson Mandela
Les paramètres nécessaires à l'apparition et le maintien de la vie sur Terre
Les paramètres indispensables à la vie
Les paramètres indispensables à la vie
Certains éléments chimiques
Certains atomes/molécules sont indispensables à la vie sur Terre:
atomes: O (oxygène), C (carbone), H (hydrogène), Fe (fer), N (azote), P (phosphore)
molécules: H2O et molécules organiques dont l'ADN
ADN
L'état liquide de l'eau
L'eau liquide, siège de la vie sur Terre
La vie est apparue dans l'eau liquide (océans primitifs) il y a 3,8 Ga environ.
C'est aujourd'hui le milieu de vie de nombreuses espèces.
C'est le constituant principal du vivant.
C'est l'état physique (liquide) qui est le seul à permettre les réactions biochimiques essentielles à la vie (production d'énergie/dégradation de matière) --> permet la mobilité/rencontre des molécules du vivant.
L'état liquide de l'eau grâce à un bon couple Pression (atmosphérique)/ température
Une bonne pression (1 bar) grâce à une masse suffisante
La masse de la Terre permet une force d'attraction suffisante pour retenir les molécules gazeuses (volatiles) et créer une atmosphère à l'origine d'une pression .
Une bonne température moyenne liée à deux facteurs: distance au Soleil et effet de serre
- la Terre est à une distance au Soleil convenable ( température théorique moyenne liée à la distance -18°C)= dans la zone habitable
- Les gaz à effet de serre de l'atmopshère réchauffent la surface terrestre (15°C en moyenne au lieu de -18°C)..Cela explique pourquoi Vénus (atmopshère riche en GES) est en moyenne plus chaude que Mercure (sans atmopshère) alors qu'elle est plus éloignée du Soleil.
Un compromis vis à vis du Soleil
Un compromis vis-à-vis du Soleil
Le Soleil est à la fois un élément essentiel à la vie mais aussi un élément qui peut lui être fatal.
Le compromis terrestre:
- une certaine proximité : la bonne distance Terre- Soleil
- une certaine protection : une barrière de protection contre les rayons nocifs du Soleil
- la bonne distance Terre- Soleil
- permet la bonne température (qui détermine la présence ou non d'eau liquide et qui ne détruit pas les êtres vivants (ni trop chaude/ni trop froide)
--> on parle de zone d'habitabilité = zone à la bonne distance à l'étoile
- permet de recevoir une quantité limitée de rayons UV, gamma (nocifs pour la vie et la stabilité de l'ADN)
- une barrière de protection contre les rayons nocifs
- une magnétosphère qui protège des rayonnements dangeureux issus du Soleil. La Terre est pourvue d’un champ magnétique probablement dû aux courants électriques circulant dans la partie liquide du noyau de fer de notre planète. L’action du champ magnétique donne naissance à une région de l’espace, appelée la magnétosphère de forme définie par l’interaction des particules du vent solaire avec notre champ magnétique et qui dépend donc de l’activité de notre étoile.
- une atmosphère qui filtre une certaine quantité de rayonnements solaires nocifs , la radioactivité solaire et nous protège du bombardement de météorites. Aussi, en l’absence d’atmosphère les températures seraient extrêmes: une centaine de degrés Celsius au dessus de zéro le jour et une centaine de degrés Celsius au dessous de zéro la nuit. L’atmosphère réduit ces écarts de température.
Les paramètres favorables à la vie
Leur présence a eu un impact considérable sur le développement de la vie mais n'aurait pas été nécessaire à son apparition .
Les paramètres favorables à la vie
Le dioxygène : O2
Molécule issue des premières photosynthèses par des cyanobactéries il y a plus de 3 Ga.
Le dioxygène : O2
On pense que des bactéries ne pouvant pas se développer en présence d’O2 (méthanogènes /sulforéductrices) auraient été les premières apparues sur Terre et n'auraient pas survécu à la libération de O2 par les cyanobactéries (oui le O2 peut etre toxique pour ces formes de vie là !)
Aujourd'hui on trouve encore des etres vivants capables de vivre sans O2 dans des milieux très particuliers privés de O2 (sources chaudes etc)
intérêt du O2: efficacité la respiration
La respiration avec le O2 est un moyen trè rentable de produire de l'énergie car elle récupère 60 % de l'énergie stockée dans les molécules organiques. Elle a permis alors la diversification du vivant et l'émergence d'êtres plus complexes.
L'ozone : O3
Cette molécule est apparue dans l'atmosphère après le passage de O2 océanique dans l'atmosphère.
L'ozone : O3
C'est grâce à la formation de cette molécule dans l'atmosphère que la vie a pu se développer en milieu aérien car elle fait barrière aux rayons UVC incompatibles avec la vie.
Sans ozone atmosphérique, la vie n'est possible qu'en milieu océanique, l'océan faisant barrage à ces rayons UV.