Les origines de la vie dans l'espace

Écoutez les signaux

Sommes-nous seuls dans l'Univers?

Les conditions propices à la vie sont répandues

La structuration de la matière

Un groupe qui recherche les extra-terrestres

Le nouvel arbre de l'évolution

Tree of Life

Charles Darwin, naturaliste anglais

Charles Darwin est né le 12 février 1809. Son intérêt pour l'histoire naturelle lui vient alors qu'il étudie la médecine à l'Université d'Édimbourg, puis la théologie à Cambridge.

En 1831, lors d’un périple de 5 ans autour du monde à bord du Beagle pour recueillir des fossiles, des plantes et des animaux, Charles Darwin a une révélation: la nature est capable de créer la vie sous ses formes innombrables sans aucune aide extérieure; cela s'appelle l'évolution.

De retour en Angleterre, il passe les 22 années qui suivent à élaborer sa théorie de l’évolution visant à expliquer l'apparition du vivant sous une telle diversité de formes. En 1859, il publie ses idées dans un ouvrage intitulé L'origine des espèces. D'autres ayant été qualifiés d'hérétiques pour avoir avancé des idées analogues, Darwin ne se confie qu'à ses amis les plus intimes et continue à développer ses recherches pour prévenir les objections qui immanquablement lui seraient faites.

SCANDALE!

Effectivement, ce livre ébranlera la planète entière, car il expose 3 affirmations: la première est que la vie est apparue il y a plusieurs centaines de millions d'années; la deuxième est que la vie s’est formée à partir de quelques organismes simples qui ont donné, par la suite, naissance aux millions d'espèces qui existent aujourd'hui. La troisième, enfin, est que ce processus de création de nouvelles espèces résulte d'une force de la nature qu'il appelle la «sélection naturelle».

Sa théorie est simplement résumée dans l'introduction de son ouvrage Sur l'origine des espèces au moyen de la sélection naturelle:

«Comme il naît beaucoup plus d'individus de chaque espèce qu'il n'en peut survivre, et que, par conséquent, il se produit souvent une lutte pour la vie, il s'ensuit que tout être, s'il varie, même légèrement, d'une manière qui lui est profitable, dans les conditions complexes et quelquefois variables de la vie, aura une meilleure chance pour survivre et ainsi se retrouvera choisi d'une façon naturelle. En raison du principe dominant de l'hérédité, toute variété ainsi choisie aura tendance à se multiplier sous sa forme nouvelle et modifiée.»

Avec une définition pareille, la vie, dès lors, se passait d'un Créateur! L'évolution par la sélection naturelle fut largement dénigrée par l’Église et les communautés religieuses. Lamarck, 50 ans auparavant, avait avancé cette idée que les hommes descendent des singes, autre idée qui provoqua un tollé de protestations.

Le travail scientifique de Darwin reste le fondement de la biologie, car il explique, de façon logique et unifiée, la diversité de la vie. Aujourd'hui, sa théorie est largement acceptée et s'est propagée dans la culture populaire.

La sélection naturelle désigne le fait que les traits qui favorisent la survie et la reproduction voient leur fréquence s'accroître d'une génération à l'autre. L'idée de Darwin englobe à la fois l'idée de compétition et de solidarité. Jusqu’à sa mort, en 1882, il a étoffé patiemment sa théorie, posant ainsi les bases de l’évolutionnisme moderne.

Adapté de Christian Simoes, http://www.astronoo.com

Frank Drake, radioastronome américain

Né en 1930, Frank Drake est un radioastronome américain initiateur du projet SETI (Search for Extra-Terrestrial Intelligence). Convaincu de l'existence d'une vie extraterrestre, il crée en 1961 une célèbre équation, qui est censée donner le nombre de civilisations extraterrestres dans l'Univers.

Au cours de ses recherches, Drake parvient aux mêmes conclusions que Giuseppe Cocconi et Philip Morrison: si des civilisations extraterrestres avancées existent dans la Galaxie, elles communiquent probablement entre elles à l’aide d’ondes radio. D’après Drake, la bande radio la plus adaptée pour communiquer avec une civilisation extraterrestre est celle de l'hydrogène, approximativement d’une longueur d'onde de 21 cm.

En avril 1960 il crée le projet Ozma en 1971, le projet Cyclope, en 1994 SETI, en 1995 le projet Phoenix, et en 2004 SERENDIP.

Travaillant au National Radio Astronomy Observatory (NRAO), puis au Jet Propulsion Laboratory, Drake a effectué des mesures qui ont révélé la présence d'une ionosphère et d'une magnétosphère sur Jupiter. Drake est aussi impliqué dans les premiers travaux sur les pulsars.

En 1974, il est le rédacteur principal du célèbre message d'Arecibo, envoyé en direction de l’amas globulaire M31, situé à 21 000 années-lumière du Soleil.

Actuellement impliqué dans le Centre Carl Sagan pour l'étude de la vie dans l'Univers, Frank Drake est toujours persuadé que quelque part dans l'Univers, une forme de vie intelligente existe.

UN COUP DE POKER?

L'équation de Drake a permis de fragmenter les grandes interrogations en une série de petites questions auxquelles les scientifiques pouvaient apporter des réponses claires. Mais comme le nombre connu d'étoiles présentes dans notre Galaxie est d’environ 200 milliards, la quantité de systèmes planétaires découverts n'est cependant pas suffisante pour calculer avec précision le pourcentage d'étoiles autour desquelles gravitent des planètes.

Les choses se compliquent avec les paramètres biologiques. N'ayant pas encore résolu l'énigme de l'origine de la vie sur Terre, nous sommes incapables d'estimer la probabilité d'apparition de la vie sur une planète propice à son éclosion. Les astronomes sont cependant optimistes sur l'étendue de la «zone d'habitabilité».

En outre, si la probabilité d'apparition de cellules primitives sur une planète donnée peut-être très élevée, rien ne dit que ces cellules aboutiront, après plusieurs milliards d'années d'évolution, à la naissance d'êtres intelligents. L'apparition de l'intelligence n'est peut-être qu'un coup de poker! De plus, des formes de vie intelligentes ne développent pas forcément une maîtrise technologique. La durée de vie d'une civilisation technologiquement avancée reste également inconnue. D'après certains scientifiques, la formule de Drake n'est rien d'autre que la concentration d'une grande quantité d'incertitudes dans un petit espace.

Adapté de Christian Simoes, http://www.astronoo.com

Stanley Miller, chimiste américain

Stanley Lloyd Miller est né en 1930 en Californie. Ce biologiste américain est considéré comme le père de la chimie des origines de la vie sur la Terre.

Au début des années 1950, il travaille dans le laboratoire de Harold Urey, Prix Nobel de Chimie en 1934 pour la découverte de l’hydrogène lourd, le deutérium. Dès le début de ses études, Stanley Miller s’intéresse à la chimie primitive qui est à l'origine de la vie sur Terre. Il essaie de réunir les conditions susceptibles de permettre l'apparition des premières molécules dans une Terre prébiotique.

Harold Urey, lui, est persuadé que sur la Terre primitive existait une atmosphère contenant les éléments chimiques nécessaires aux structures des êtres vivants. En 1953, pour vérifier la pertinence de cette théorie, Miller imagine une expérience physico-chimique dite Expérience de Miller-Urey.

L'appareillage est rempli d'une atmosphère de méthane, d'ammoniac et d'hydrogène. Un ballon rempli d'eau simule un océan primitif (l'eau est chauffée par une résistance, ce qui contribue à enrichir l'atmosphère en vapeur d'eau). Deux électrodes, qui servent à produire des éclairs, fournissent l'énergie au système. Après une semaine de fonctionnement, différents composés organiques, dont 2% d'acides aminés primitifs, se précipitent au fond du ballon. Les acides aminés sont les maillons de base de toutes les chaînes protéiques qui existent sur Terre.

Cette expérience rend Miller célèbre et lui permet de publier rapidement sa thèse de doctorat en 1954. Il se distingue par ses travaux expérimentaux sur les origines de la vie et la recréation en laboratoire des conditions de la soupe originelle.

DU SUCCÈS À LA CRITIQUE!

Ces résultats furent confirmés tard par d'autres expériences, mais entre-temps, le concept de soupe de la vie originelle connaît un grand succès. Presque immédiatement des critiques s'élèvent sur les conditions de l'expérience: Miller et Urey ont utilisé une atmosphère réductrice riche en hydrogène (CH4, NH3, H2, H2O) et non pas une atmosphère oxydante. L'atmosphère primitive privilégie plutôt une atmosphère non réductrice, principalement composée de CO2; or l'expérience de Stanley Miller ne fonctionne pas dans ce type d'atmosphère.

Cependant, les travaux de Miller constituent une étape intéressante dans l'évolution progressive vers la complexité. Il a placé au-devant de la scène la chimie organique dans l'eau et depuis, un grand nombre d'expériences ont exploité ce filon. Aujourd'hui, on crée de nombreux modèles pour résoudre le problème de l'apparition des molécules organiques. Les scientifiques parviennent à produire de nombreuses petites molécules biologiques (acides aminés, sucres, bases nucléiques) dans des conditions prébiotiques, en laboratoire.

Les expériences de Miller et les modèles qui en sont dérivés ne fournissent pas d'explication sur les étapes qui mènent finalement aux cellules vivantes.

Stanley Lloyd Miller meurt d'un arrêt cardiaque en 2007 sans avoir jamais reçu le prix Nobel.

Adapté de Christian Simoes, http://www.astronoo.com

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