Tout le monde le sait :une pierre n'est pas vivante et un insecte l'est. Mais pouvez-vous expliquer pourquoi? Des scientifiques de diverses disciplines se battent depuis des décennies pour trouver une définition de la vie.
Tout le monde le sait :une pierre n'est pas vivante et un insecte l'est. Mais pouvez-vous expliquer pourquoi? Les scientifiques de diverses disciplines ont lutté pendant des décennies pour trouver une définition de la vie. Pourquoi est-ce aussi difficile? Et une définition est-elle vraiment utile ?
"La capacité de se reproduire est la qualité essentielle de la vie", a déclaré un scientifique lors d'une conférence. Les participants ont cherché ensemble une réponse à la question "quelle est la définition de la vie ?"
Après des heures de discussions animées, un accord semble se dégager :vivre, c'est se reproduire. Tout le monde acquiesce. Jusqu'à ce qu'un malin fasse le commentaire suivant :« Mais ça veut dire qu'un lapin est sans vie. Seuls deux lapins, un mâle et une femelle, vivent ensemble.'
Le biologiste moléculaire américain Daniel Koshland a décrit cette anecdote dans un essai de 2002 dans le magazine scientifique Science. À partir de ce moment, dit Koshland, il était clair qu'il n'y avait pas de définition simple de la vie. A ce jour, il n'existe pas de description générale qui satisfasse tout le monde. Nous reconnaissons la vie d'un coup d'œil dès que nous la voyons. Alors pourquoi est-il si difficile de saisir la vie dans une seule définition ?
Alimentation et reproduction
Au secondaire, on apprend en biologie que les êtres vivants diffèrent de la nature inanimée car ils répondent à sept caractéristiques :respirer, se nourrir, excréter, se déplacer, grandir, percevoir et se reproduire.
Les scientifiques sont d'accord :ces critères sont la base à laquelle un organisme vivant doit répondre. De manière descriptive, cela se résume à ceci :les systèmes vivants sont complexes et bien organisés. Ils puisent l'énergie de l'environnement et la convertissent pour leur propre croissance et reproduction. Ils excrètent des déchets. Les systèmes vivants travaillent toujours vers un état où leur environnement interne est en équilibre et ils réagissent à leur environnement. Très important également :tous les systèmes vivants sont soumis à des mutations et donc à la sélection naturelle selon les règles de Charles Darwin, ce qui rend l'évolution possible.
Bien sûr, cette simple description n'est basée que sur la vie que nous avons vue, ou que nous avons réussi à faire pousser dans une boîte de Pétri. Mais ce n'est pas tout à fait suffisant. Néanmoins, ces critères scientifiques sont le principe directeur de la plupart des scientifiques.
Deux cents définitions
Les chercheurs continuent de bricoler la définition de la vie. Depuis que les humains ont étudié la vie, ils ont lutté pour la définir. La littérature scientifique fourmille donc d'articles dans lesquels des scientifiques proposent une définition de la vie. Il y a actuellement plus de deux cents descriptions en circulation.
Wikipédia donne la définition habituelle suivante, qui est dérivée de la liste de propriétés ci-dessus :
"La vie est un système physico-chimique ouvert qui, au moyen d'échanges d'énergie et de matière avec l'environnement et par métabolisme interne, est capable de se maintenir, de croître, de se reproduire et de s'adapter aux changements de l'environnement, à la fois à court terme (adaptation physiologique et morphologique) et à long terme (évolution)."
Difficile avec cette définition est la transition peu claire de l'inanimé au vivant. Un virus situé à la frontière en fait-il partie ou non ?
Les virus ont de l'ADN ou de l'ARN qui peuvent évoluer, une caractéristique importante de la vie. Pourtant, la plupart des biologistes ne considèrent pas les virus comme des organismes. Les virus ne peuvent se reproduire que dans une cellule hôte. Et ils n'ont pas d'existence indépendante. L'étude de ces cas limites peut aider à clarifier une définition de la vie.
Le biologiste synthétique le plus célèbre au monde, Craig Venter – qui a fait la une des journaux en 2010 pour avoir été le premier à créer une cellule bactérienne avec un génome conçu par ordinateur – préfère faire simple :selon lui, la vie n'est rien de plus qu'un système logiciel d'ADN, dit-il dans une interview au magazine britannique New Scientist. «Lorsque nous avons réussi à transférer de l'ADN d'une cellule à une autre, à convertir une espèce bactérienne en une autre, c'était la preuve que la vie est un système logiciel d'ADN. Si vous changez de logiciel, vous changez d'espèce », dit Venter.
L'agence spatiale américaine NASA utilise encore une autre définition, qui est utile dans l'exploration spatiale :La vie est un système autonome capable d'évolution darwinienne.
Cependant, des problèmes surviennent lors de la fermeture de la définition. Prenez la définition de la NASA selon laquelle toute vie a à voir avec un comportement darwinien. Mais la vie n'est pas seule dans ce cas. Par exemple, il existe également des molécules qui se répliquent et présentent une sélection. Il y a donc quelque chose à critiquer dans chaque définition.
Éléphant
Un obstacle à la recherche d'une définition satisfaisante pour tous est que les scientifiques de différentes disciplines ont tous des domaines d'intérêt différents. De l'astrobiologie à la biologie, en passant par la chimie, la physique et la cybernétique, les scientifiques tentent de mettre la vie dans une camisole de force. Il existe même des définitions purement mathématiques de la vie.
Une analogie qui illustre bien cette question est l'histoire hindoue dans laquelle un certain nombre d'aveugles sont chargés par le roi de dire à quoi ressemble un éléphant. L'un ne sent que la queue, l'autre sent une jambe et un autre encore tient le tronc dans ses mains. La seule chose sur laquelle les hommes s'accordent, c'est que la bête a une peau épaisse. Ils ne sortent pas plus loin. Ce problème s'applique également à la question "qu'est-ce que la vie ?" :la réponse d'un biologiste diffère probablement de la réponse d'un physicien ou d'un astronome.
Ce qui n'aide pas non plus, c'est qu'il n'a pas été possible jusqu'à présent d'imiter artificiellement la vie. C'est l'avis de nombreux scientifiques que si nous pouvons imiter la vie, alors nous comprenons vraiment ce que cela signifie. Mais jusqu'à présent, la connaissance que nous avons d'une cellule vivante est insuffisante pour en assembler une nous-mêmes.
Quête sans issue
Sera-t-il un jour possible de saisir la vie en une ou quelques phrases ? Beaucoup de gens sont bloqués dans la formulation d'une définition concluante. Mais tout le monde ne trouve pas que l'absence de définition est un problème. Dans sa chronique pour la Vrije Universiteit, le biologiste néerlandais Nico van Straalen a magnifiquement expliqué pourquoi une définition n'est pas souhaitable.
"Chaque définition sera inspirée par la vie que nous voyons autour de nous au quotidien. Si nous voulons comprendre comment la vie est née, nous devons garder ouverte la possibilité qu'elle ne ressemble à rien de ce que nous connaissons au départ. Sinon, notre recherche du début de la vie aboutirait à une impasse parce que nous cherchons quelque chose en dehors de notre définition, que nous ne trouverons jamais. Même si nous envoyons une sonde spatiale dans l'univers, nous ne devrions pas chercher la vie telle que nous la connaissons, mais plutôt garder les yeux ouverts pour des formes de vie complètement différentes.'
De plus en plus de chercheurs réfléchissent dans cette direction. Parmi eux, le lauréat du prix Nobel Jack Szostak, qui étudie l'origine de la vie à l'Université de Harvard. Il trouve la recherche d'une définition mortelle épuisante et complètement hors de propos. Ce que nous voulons comprendre, c'est la trajectoire :comment des produits chimiques simples sont finalement devenus des cellules complexes. Il n'est pas du tout nécessaire de tracer une ligne de démarcation dure, avec la chimie pure d'un côté et la biologie de l'autre.
Mais les gens aiment catégoriser, même en science. Les pitbulls parmi les chercheurs continueront à travailler dur pour formuler une définition, dans l'espoir de mieux comprendre la vie.
