Une étude, dont les résultats sont publiés dans la revue Philosophical Transactions of the Royal Society B, explique comment la serpentinisation a pu être à l'origine de la vie en faisant apparaître des cellules minérales au milieu d’un flux de protons.

Il y a 25 ans, l'astrobiologiste Michael Russell a proposé une théorie pour expliquer l’origine de la vie: elle défend l'hypothèse que la vie serait apparue au niveau des dorsales océaniques, là où se trouvent des sources hydrothermales. Avec deux collaborateurs, il donne aujourd'hui des arguments supplémentaires à l'appui de sa thèse.

Tout d'abord, il est signalé que le procédé de synthèse par les bactéries ou les mitochondries des eucaryotes de la molécule d’ATP , qui apparaît peu efficace avec une phase de pompage (pour faire sortir des ions H+), serait un vestige de ce qui se serait passé au début de la vie pour produire de l’énergie, sans avoir recours alors à la phase de pompage. Cela nous reporte à l'Hadéen (il y a quatre milliards d'années), au moment où la Terre était couverte d'une atmosphère chargée en CO2 et les océans avaient un pH acide de 5,5.

Au niveau des dorsales, la croûte océanique se formait en permanence, se fissurant en se refroidissant pour disparaître bien plus loin sous les continents par subduction. Les fissures permettent à de l’eau «de les pénétrer puis de progressivement se réchauffer en descendant» initiant des réactions chimiques, qui permettent à l'eau de remonter chargée en méthane (CH4), en hydrogène (H2) et en molybdène. Lors de ce processus appelé serpentinisation, «l’effluent fortement basique (pH de 13) et chaud (100 °C) finit par ressortir dans un océan bien plus froid et plus acide», aboutissant à d'autres réactions chimiques qui précipitent des particules à l'origine des cheminées des sources hydrothermales.

Ces particules s’assemblent «de manière à former de petites cellules faites de membranes minérales semi-perméables», «coincées entre les effluents basiques (pauvres en H⁺) et acides (riches en H⁺), donc au milieu d’un gradient de pH ou, en d’autres mots, d’un flux de protons». Il apparaît que «la force et la direction de ce flux seraient comparables à ce qui se rencontre aujourd’hui au sein des cellules biologiques» et ces «mêmes réactions pourraient également avoir favorisé la formation de 'molécules turbines'».

En conclusion, grâce au processus géochimique de serpentinisation, les membranes minérales se seraient formées de façon naturelle comme contenant cellulaire avant le contenu dont fait partie l’ADN. Ensuite, la vie pourrait s’être installée dans ces berceaux à partir des ressources disponibles, jusqu’à inventer une membrane biologique capable «de recréer le gradient de protons en tous lieux». Pour finir, on peut relever que l'analyse de sources hydrothermales basiques découvertes en 2000 à Lost City (Atlantique nord) ne contredit pas l’hypothèse de Michael Russell.