HYPOTHÈSE 2 – Panspermie, de Darwin à Oparine
¶ 1 Leave a comment on paragraph 1 0 L’hypothèse de la panspermie est que la vie sur notre planète trouve ses origines dans l’espace, une météorite aurait ramené des microbes sur la Terre primordiale. La théorie, conçue avant même que les humains soient allés dans l’espace, est en fait né de la critique de Charles Darwin et de son échec apparent à expliquer les débuts de la vie sur Terre.
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N’étant pas capable de fournir une explication sur l’origine de la vie, certains scientifiques du 19ème siècle ont fait valoir que la théorie de l’évolution était incomplète et manquait de crédibilité. Le biologiste allemand Ernst Haeckel écrivit :
« Le principal défaut de la théorie darwinienne est qu’elle n’éclaire en rien sur l’origine des organismes primitifs, probablement d’une simple cellule à partir de laquelle toutes les autres sont descendues. Lorsque Darwin suppose un acte créatif spécial pour cette première espèce, il n’est pas cohérent, et, je pense, pas tout à fait sincère. »
Darwin se hérissait à ces critiques. Sa recherche avait pour objectif d’expliquer comment la vie s’est adaptée et a évolué, pas comment la vie a commencé. La question de l’origine, bien qu’importante, n’avait aucune incidence sur sa thèse. « Cela ne constitue pas une objection valable de dire que la science ne peut pas encore éclairer le problème beaucoup plus élevé de l’essence ou de l’origine de la vie, » écrivit-il dans l’édition de 1861 de L’Origine des espèces. Darwin fit remarquer que personne n’avait rejeté les lois de Newton sur le mouvement parce qu’il avait omis d’expliquer « l’essence de l’attraction de la gravité ». Les propres vues de Darwin sur les origines de la vie changèrent au fil du temps. Dans une lettre privée, il soulève l’idée célèbre de la vie émergeant de réactions chimiques dans une «petite mare chaude ». Pourtant, il pensait que la science n’avait pas encore atteint le point où elle pourrait offrir autre chose que de la pure spéculation dans ce domaine.
¶ 3 Leave a comment on paragraph 3 0 D’autres scientifiques s’employèrent à « compléter » la théorie de Darwin. Six ans après la publication de L’Origine des espèces, un médecin allemand du nom de Hermann Richter présenta sa théorie de la panspermie. Nos ancêtres communs, constitués de vie microscopique, faisait-il valoir, étaient arrivés sur Terre à bord d’un météorite. Richter imagina un univers où la vie allait de planète en planète, comme une abeille fertilisant des fleurs. À un certain point, dit-il, un météore allait passer près de notre atmosphère et ramasser des microbes pour aller les livrer à un autre monde, où ils seraient les graines de la vie qui pourrait évoluer et s’adapter à un nouvel environnement sous la lumière d’un lointain soleil.
¶ 4 Leave a comment on paragraph 4 0 Richter avait été inspiré par les écrits de Camille Flammarion, dont les livres best-seller ont contribué à populariser la théorie de la vie extraterrestre. Dans les décennies qui ont suivi, plusieurs scientifiques éminents, y compris Lord Kelvin et le physicien prix Nobel Svante Arrhenius challengèrent la théorie de la panspermie. La faille évidente dans cette théorie était que, si elle expliquait comment la vie était venue sur Terre, elle n’expliquait pas encore comment la vie était venue à exister en premier lieu.
¶ 5 Leave a comment on paragraph 5 0 Mais, les partisans de la panspermie répliquèrent que la vie, comme la matière et de l’énergie, a toujours fait partie intégrante de l’univers, et l’univers lui-même était éternel, sans commencement ni fin. « L’homme a eu l’habitude de spéculer sur l’origine de la matière, mais a abandonné cela quand l’expérience lui a appris que la matière est indestructible et ne peut être transformé,” écrivit Arrhenius dans son livre de 1908, Mondes en création: l’évolution de l’Univers. « Pour des raisons similaires, nous ne nous interrogeons jamais sur l’origine de l’énergie du mouvement. Et nous pouvons nous habituer à l’idée que la vie est éternelle, et donc qu’il est inutile de s’enquérir de son origine ».
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Pour Arrhenius et d’autres, leur conviction dans la théorie de la panspermie découle en grande partie de leur conviction que l’alternative était trop ridicule à contempler : l’idée que la vie ait pu émerger de la matière non vivante.
Traditionnellement, le terme utilisé est « génération spontanée », et l’idée revient régulièrement sous une forme ou une autre depuis des millénaires – il suffit de rappeler les histoires sur les crapauds se formant à partir de la boue, ou des asticots apparaissant mystérieusement sur du bœuf pourri. Bien que la révolution scientifique ait mis aux oubliettes l’essentiel de ce non-sens, vers le milieu du 19ème siècle, il y avait encore des scientifiques qui croyaient avoir trouvé des preuves de génération spontanée au niveau microscopique. Cette théorie fut toutefois réfutée une fois pour toutes à travers une série d’expériences brillantes menée par Louis Pasteur en 1871.
¶ 7 Leave a comment on paragraph 7 0 Malheureusement, les travaux de Pasteur firent émerger une idée fausse, celle qui pense que le problème de l’origine de la vie ne peut être abordé par des méthodes scientifiques. « La matière morte ne peut pas devenir vive sans avoir relevé de l’influence de matière vivante auparavant. Cela me semble être un enseignement de la science aussi sûr que celui de la loi de la gravitation » déclara Lord Kelvin. Et ceux qui ont essayé de prouver le contraire dans les laboratoires n’ont pas été jugés mieux que les alchimistes. « Presque chaque année, quelque qu’un déclare dans la littérature biologique que nous avons enfin réussi à produire de la vie à partir de la matière », se plaint Arrhenius. « La critique scientifique a, cependant, relégué ces déclarations au royaume des contes de fées. »
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Mais peu à peu, au fil des décennies, des progrès réels furent accomplis dans le domaine émergent de la chimie organique. En 1828, le chimiste allemand Friedrich Wöhler synthétisait l’urée, un produit chimique sur lequel ses contemporains avaient insisté qu’il ne pouvait être créé que par un organisme vivant. En 1912, EA Schäfer, le fondateur de l’endocrinologie, pouvait dire, avec conviction justifiée, que l’étude de l’évolution « passe chaque jour plus des mains du biologiste à celles du pure chimiste ».
Schäfer était un critique ardent de l’hypothèse de la panspermie, faisant valoir que, « Elle sert simplement à bannir l’étude de la question dans un coin commodément inaccessible de l’univers ». Lui et ses collègues furent déterminés pour s’affranchir une fois pour toute de l’étiquette génération spontanée : « Loin de se attendre à un bond soudain d’une substance entièrement inanimé à un état complètement animé de l’être », écrit-il, « devrions-nous pas plutôt nous attendre à un processus progressif de changements de l’inorganique vers la matière organique, à travers des étapes de complexité croissante et progressive jusqu’à ce que la matière puisse être qualifiée de vie ? »
¶ 9 Leave a comment on paragraph 9 0 Le véritable tournant est finalement venu quand Alexandre Oparine publia en 1938 la traduction en langue anglaise de son opus L’origine de la vie. Oparine, un biochimiste russe, était régulièrement décrit comme le « Darwin du 20ème siècle ». Dès le moment où ce livre atteint le public anglophone, il fut dévoré comme aucun autre livre dans le monde scientifique ne l’avait été auparavant. Le Prix Nobel scientifique George Wald décrivit comment, en tant qu’étudiants diplômés, ils avaient cessé leur travail de laboratoire quand ce livre est arrivé. Ils le lirent en privé et le commentairent en groupes pour absorber la nouvelle pensée et la compréhension de l’un des problèmes les plus difficiles de toute la science.
¶ 10 Leave a comment on paragraph 10 0 Oparine a étendu la théorie darwinienne plus loin dans le temps. Il s’est basé sur des preuves géologiques qui montrent que le premier atmosphère de la terre était différent de notre atmosphère moderne, qu’il consistait de méthane, ammoniac, vapeur d’eau et hydrogène. En se mélangeant dans le temps ces chimiques ont formé des chimiques plus complexe, ce qui inclut des molécules pré-biotiques et des composants organiques qui ont ensuite permis l’apparition de formes de vie. Oparin suggère qu’il s’agit d’une « sélection naturelle », différentes formes de vie simple ont émergé, mais ce sont les plus complexes et les plus efficientes forme de vie qui ont permis la naissance de toutes les autres formes de vie qui ont suivi sur Terre.
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Dès 1922 Oparine affirmait que :
– Il n’y a pas de différence fondamentale entre un organisme vivant et de la matière inerte. La combinaison complexe des manifestations et des propriétés caractéristiques de la vie doit avoir surgi comme une partie du processus de l’évolution de la matière.
– Compte tenu de la récente découverte de méthane dans l’atmosphère de Jupiter et des autres planètes géantes, Oparine a suggéré que la Terre juvéniel avait du posséder une atmosphère fortement réduite, contenant du méthane, de l’ammoniaque, de l’hydrogène et de la vapeur d’eau. À son avis, ce sont les matières premières pour l’évolution de la vie.
– Dans la formulation de Oparine, il n’y avait d’abord que des solutions premières simples de matière organique, dont le comportement était régi par les propriétés des atomes les composant et de l’agencement de ces atomes dans une structure moléculaire. Peu à peu, cependant, dit-il, la croissance et la complexité accrue des molécules ont donné naissance à de nouvelles propriétés et un nouvel ordre colloïdale-chimique se développa en tant que successeur aux relations plus simples entre et parmi les produits chimiques organiques. Ces propriétés nouvelles furent déterminées par les interactions de ces molécules plus complexes.
Oparine posa en principe que ce processus rendit l’ordonancement biologique proéminent. Selon Oparine, la concurrence, la vitesse de la croissance cellulaire, la survie du plus apte, la lutte pour l’existence et, enfin, la sélection naturelle détermina la forme d’organisation matérielle caractéristique des êtres vivants modernes.
¶ 12 Leave a comment on paragraph 12 0 Les théories d’Oparine, et les recherches qu’il a inspiré, mirent pour quelques décennies fin à la théorie stipulant que la vie n’aurait pu arriver sur Terre que depuis l’espace. Mais au cours de nos dernières années, plusieurs expériences ont démontré que les comètes et les météorites auraient livré les éléments clés nécessaires pour permettre à la vie chimique d’émerger.
¶ 13 Leave a comment on paragraph 13 0 La théorie de l’éxogénèse nous dit en effet que les composés organiques sont relativement fréquents dans l’espace, notamment dans les zones lointaines du système solaire où l’évaporation des composés volatils est très réduite. Certaines comètes présentent des couches externes de matière sombre, qu’on pense être une sorte de bitume formé par une combinaison de composés carbonés simples exposés aux rayons ultraviolets. La pluie de matériaux cométaires sur la Terre primitive pourrait avoir apporté des quantités de molécules organiques complexes, ce qui aurait favorisé l’apparition de la vie sur Terre. Ce serait plutôt là un apport de matériaux organiques, plus ou moins complexes (qui a dû se faire !), que l’apport de la vie elle-même.
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Le renouveau récent de la panspermie nous dit que la vie même serait apparue « dans l’espace » puis disséminée sur Terre. Selon une variante, la vie serait apparue sur Mars d’abord et des impacts de comètes et d’astéroïdes sur Mars auraient projeté du matériel de la surface martienne sur Terre. La vie sur Terre serait d’origine martienne. Bien que surprenante au premier abord, elle a quelques arguments en sa faveur :
– l’environnement primitif de Mars était plus ou moins similaire à celle de la Terre primitive, et surtout a eu des conditions clémentes plus tôt que la Terre, car s’étant refroidi plus vite ;
– les impacts majeurs sur Mars étaient moins susceptibles d’affecter gravement la totalité de la planète, bien qu’étant plus petite, car n’ayant pas eu d’océan global ;
– quelques éjectas (plus nombreux à ces époques reculées), ont pu faire le trajet Mars-Terre « assez rapidement », quelques années à quelques siècles, pour que d’hypothétiques spores puissent survivre à l’irradiation spatiale.
¶ 15 Leave a comment on paragraph 15 0 Il est bien difficile de trouver des indices pour justifier ces hypothèses. Des scientifiques préfèrent étudier la question de l’origine de la vie à partir d’un paradigme ou d’un point de vue différent. Il s’agit de traiter la question de comment et quand l’évolution a commencé au lieu d’essayer de définir la vie et de délimiter une frontière quant à son origine. Aujourd’hui il semble y avoir un consensus parmi les chercheurs sur l’origine de la vie (chimistes, géochimistes, biochimistes, exo/astrobiologistes, informaticiens, philosophes et historiens des sciences) qu’il est absolument nécessaire de trouver une définition universelle de la vie. Cependant le nombre de définitions, déjà fascinant, ne cesse d’augmenter. De fait, la frontière entre systèmes vivants et systèmes non vivants de même que le moment à partir duquel le non vivant serait devenu vivant sont arbitraires. On constate depuis quelques années un changement profond car le problème de la vie n’est plus de rechercher les principes qui la sous-tendent mais est devenu un problème de nature historique. La question n’est plus ‘Qu’est-ce qui caractérise les organismes par rapport aux objets inanimés ?’ mais plutôt ‘Comment ces caractéristiques se sont progressivement installées dans les systèmes que nous appelons des organismes ?’. Finalement, la question deviendrait « Comment l’évolution darwinienne a-t-elle émergé sur la Terre, il y a 4 milliards d’années environ, dans un monde qui ne la contenait pas encore ? ».
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