Les extraterrestres seraient ils cachés en pleine lumière ?

Plusieurs missions sont à la recherche de la vie sur la planète rouge. Mais reconnaîtrions-nous les extraterrestres si nous les trouvions ? Car la vraie question à laquelle se heurtent tous les exobiologistes est celle de la définition de la vie. On ne peut chercher quelque chose si on n’a aucune idée de ce que l’on cherche. La quête des vies extraterrestres se résume finalement à une quête de ce qu’est la vie, ou plutôt les vies.

Plusieurs missions non habitées ont déjà décollé vers Mars, en provenance de Chine ou des États-Unis . Les missions chinoises et américaines ont des engins terrestres qui chercheront des signes de vie actuelle ou passée sur Mars. La NASA prévoit également d’envoyer sa sonde Europa Clipper pour étudier la lune de Jupiter, Europa, et le module d’atterrissage robotisé Dragonfly sur la lune de Saturne, Titan. Ces deux lunes sont largement considérées comme des terrains de chasse prometteurs pour la vie dans notre système solaire – tout comme les océans souterrains de la lune glacée Encelade de Saturne.

En attendant, nous pouvons maintenant entrevoir la composition chimique des atmosphères des planètes en orbite autour d’autres étoiles (exoplanètes), dont on en connaît aujourd’hui plus de 4 000. Certains espèrent que ces études pourraient révéler des signatures possibles de la vie.

Mais ces recherches peuvent-elles faire leur travail correctement si nous n’avons pas une idée claire de ce qu’est la « vie » ? La définition de travail non officielle de la Nasa est « un système chimique auto-entretenu capable d’une évolution darwinienne« . « La Nasa a besoin d’une définition de la vie afin de savoir comment construire des détecteurs et quels types d’instruments utiliser pour ses missions« , explique au Guardian le zoologiste Arik Kershenbaum de l’université de Cambridge. Mais tout le monde ne pense pas qu’elle utilise la bonne définition.

Nous ne connaissons qu’un seul type de vie

Certains astrobiologistes – des scientifiques qui étudient la possibilité de vie sur d’autres mondes – pensent que notre point de vue est trop étroit. Nous ne connaissons qu’un seul type de vie : le type terrestre. Tous les êtres vivants sur Terre sont faits de cellules adaptées à un environnement aqueux, en utilisant une machinerie moléculaire construite à partir de protéines et codée sous forme de gènes dans l’ADN. Peu de scientifiques pensent que la vie extraterrestre – si elle existe – dépendrait des mêmes produits chimiques. « Il serait faux de supposer que notre biochimie familière est celle que nous allons trouver sur d’autres planètes« , déclare Arik Kershenbaum. La surface de Titan, par exemple, est trop froide (moins 179°C) pour de l’eau liquide, mais la mission Huygens lander de 2005 a révélé des lacs d’un autre type, faits d’hydrocarbures comme ceux contenus dans l’essence, principalement du méthane et de l’éthane.

L’astrobiologiste Lynn Rothschild, du centre de recherche Ames de la Nasa en Californie, pense que les règles universelles de la chimie réduisent certaines des options. « J’ai du mal à imaginer une autre forme de vie qui ne soit pas basée sur le carbone« , dit-elle. Il est donc logique de concevoir des missions planétaires de recherche de vie en gardant cela à l’esprit. L’eau aussi « a une tonne d’avantages » en tant que solvant de la vie. Même si des réactions chimiques intéressantes avaient lieu dans les lacs de méthane de Titan, elles seraient fortement ralenties par les températures glaciales. La vie pourrait-elle se dérouler à un tel rythme glaciaire ? Le planétologue Stuart Bartlett, du California Institute of Technology de Pasadena, garde l’esprit ouvert. « Il pourrait y avoir des organismes flottant dans l’atmosphère de Titan qui boivent essentiellement de l’essence pour se nourrir« , dit-il.

On a longtemps pensé que toutes les entités qui méritent d’être appelées vivantes partagent des attributs qui ne dépendent pas de leur composition chimique précise. Il est cependant difficile, et c’est frustrant, de dire quelles sont ces qualités générales. Les systèmes vivants – même les bactéries – sont extrêmement complexes, entretenus par des informations qui passent (dans notre cas, par les gènes) d’une génération à l’autre et créent une organisation. Mais ce n’est pas l’ordre froid et mort des cristaux, où les atomes sont empilés selon un schéma régulier. C’est plutôt l’ordre dynamique d’une ville ou d’une formation nuageuse, dont les scientifiques disent qu’elle est « hors équilibre » : elle est constamment alimentée en énergie et ne se stabilise pas.

A la recherche de la lyfe

Stuart Bartlett et Michael Wong proposent une catégorie plus large appelée « lyfe« , dont la vie telle que nous la connaissons n’est qu’une variation.

Lorsque James Lovelock, aujourd’hui connu pour l’hypothèse de Gaia qui propose que notre planète entière s’apparente à une entité vivante, a participé à la conception des atterrisseurs Vikings dans les années 1970, il a suggéré de rechercher un tel déséquilibre chimique dans l’environnement – que seule la vie pourrait peut-être maintenir sur des échelles de temps géologiques. Mais des états de « déséquilibre ordonné » peuvent également être trouvés dans des systèmes non vivants, tels que des liquides en mouvement, de sorte que ce critère à lui seul ne permet pas de distinguer la vie.

Stuart Bartlett, qui travaille avec l’astrobiologiste Michael Wong de l’Université de Washington à Seattle, soutient que nous devons échapper au carcan de la pensée terrestre sur la vie. Ils proposent d’introduire une catégorie plus large appelée « lyfe » (prononcée, d’une manière curieusement West Country, comme « loif »), dont la vie telle que nous la connaissons n’est qu’une variation. « Notre proposition tente de se libérer de certains préjugés potentiels dus au fait que nous faisons partie de cette seule instantiation de la lyfe« , déclare M. Bartlett.

Ils proposent quatre critères pour caractériser la lyfe :

1. Elle s’appuie sur les sources d’énergie de son environnement qui l’empêchent de devenir uniforme et immuable.
2. Elle croît de manière exponentielle (par exemple par réplication).
3. Elle peut s’autoréguler pour rester stable dans un environnement changeant.
4. Elle apprend et mémorise des informations sur cet environnement. L’évolution darwinienne est un exemple de cet apprentissage sur de très longues périodes : les gènes préservent des adaptations utiles à des circonstances particulières.

Les deux chercheurs affirment qu’il existe des systèmes « sublyfe » qui ne répondent qu’à certains de ces critères, et peut-être aussi des « superlyfe » qui en répondent à d’autres : des formes de lyfe qui ont des capacités supérieures aux nôtres et qui pourraient nous observer comme nous le faisons pour des processus complexes mais non vivants tels que la croissance des cristaux.

« Nous espérons que cette définition libère suffisamment notre imagination pour ne pas rater les lyfes qui pourraient se cacher à la vue de tous« , déclare M. Bartlett. Avec son confrère Wong, ils suggèrent que certains organismes lyves pourraient utiliser des sources d’énergie inexploitées ici sur Terre, telles que les champs magnétiques ou l’énergie cinétique, l’énergie du mouvement. « Il n’existe aucune forme de vie connue qui exploite directement l’énergie cinétique dans son métabolisme« , déclare Bartlett.

La frontière floue entre lyfe et non-lyfe

On dit qu’il pourrait y avoir d’autres moyens de stocker des informations que dans des brins génétiques comme l’ADN. Les scientifiques ont, par exemple, déjà mis au point des moyens artificiels de stocker et de traiter l’information en utilisant des réseaux bidimensionnels de molécules synthétiques, comme les réseaux en damier ou les bouliers. Selon M. Bartlett, la distinction entre lyfe et non-lyfe pourrait être floue : être « alyve » pourrait être une question de degré. Après tout, les scientifiques débattent déjà de la qualification des virus – bien que personne ne doute de leur capacité à faire des ravages dans la vie.

Le chercheur est sceptique quant à l’idée de la définition de travail de la NASA selon laquelle la lyfe et la vie ne peuvent survenir et se développer que par l’évolution darwinienne. Il affirme que même les organismes terrestres peuvent modeler leur comportement de manière à ne pas dépendre du mécanisme de Darwin, qui consiste à effectuer des mutations aléatoires couplées à une compétition pour les ressources qui sélectionne les mutations avantageuses. « Bien que l’évolution darwinienne se produise bien sûr, je pense qu’elle doit être intégrée dans un cadre plus large d’apprentissage biologique« , explique-t-il.

L’astrobiologiste et physicienne Sara Walker, de l’Université de l’Arizona, est du même avis. « Il pourrait y avoir des systèmes qui ont de nombreux attributs de la vie mais qui ne franchissent jamais le seuil de la vie darwinienne« , dit-elle. Mais dans son nouveau livre, The Zoologist’s Guide to the Galaxy, Arik Kershenbaum affirme qu’il est difficile d’imaginer un autre processus qui pourrait produire des systèmes chimiques complexes dignes d’être considérés comme vivants (ou alyves). L’évolution par sélection naturelle, dit-il, suit « des principes bien définis dont nous savons qu’ils s’appliqueront non seulement sur la Terre mais aussi ailleurs dans l’univers » – et il est « très confiant qu’elle sera à l’origine de la diversité de la vie sur les planètes extraterrestres« . Si c’est le cas, affirme-t-il, nous pouvons faire des hypothèses raisonnables sur les autres attributs qu’elle aura : par exemple, que la vie aura un processus comme la photosynthèse pour récolter l’énergie de l’étoile mère.

Bartlett et Wong se demandent également si les choses lyves doivent avoir des limites physiques strictes. Après tout, alors que nous pouvons imaginer que nous sommes simplement tout ce qui se trouve dans notre peau, nous dépendons d’autres organismes en nous : le microbiome des bactéries dans nos intestins. Et certains philosophes soutiennent que notre esprit s’étend au-delà de notre cerveau et de notre corps, par exemple dans nos appareils technologiques. « Nous soutenons que la lyfe est un processus qui se produit probablement à l’échelle de planètes entières« , explique M. Bartlett. Walker est d’accord pour dire que « la seule limite naturelle des processus vivants est la planète » – ce qui rappelle l’hypothèse de Gaia de Lovelock.

Mais sans une limite de confinement pour les ingrédients moléculaires, explique Lynn Rothschild, tous les composants d’un système vivant se dilueraient dans son environnement, comme des gouttelettes d’encre dans l’eau. Et Arik Kershenbaum d’affirmer que des organismes séparés et limités sont nécessaires si l’évolution est darwinienne, car ce n’est qu’à ce moment-là qu’il y a quelque chose d’autre avec lequel rivaliser.

Aurions-nous déjà créé des aliens dans nos labos ?

L’astrobiologiste Sara Walker pense qu’en fait, Bartlett et Wong ne vont pas assez loin en essayant de libérer les idées « terracentrées » sur la vie. Leur notion de « lyfe », dit-elle, « met à mal nombre des problèmes qui se posent dans les définitions actuelles de la vie en proposant une définition plus large que celles qui existent déjà« . Elle partage toujours bon nombre des mêmes problèmes de base. Nous n’avons pas besoin de nouvelles définitions de la vie : « Ce dont nous avons besoin, c’est de nouvelles théories qui s’attaquent aux principes sous-jacents qui régissent la physique du vivant dans notre univers.« 

Une autre possibilité pour élargir notre vision de ce que pourrait être la vie est que nous devenions capables de créer en laboratoire des systèmes vivants totalement différents de tout ce qui est connu. « Nous sommes beaucoup plus proches de cela que vous ne le pensez« , déclare encore Lynn Rothschild. En effet, il se peut que cela se soit déjà produit et que nous ne l’ayons pas reconnu, ajoute-t-elle, en plaisantant à moitié. Si nous ne savons pas ce que nous cherchons, il se peut qu’un chercheur ait déjà créé une nouvelle forme de vie – et l’ait jetée dans l’évier.

En fin de compte, nous ne devrions peut-être pas être trop sûrs que la vie correspond à une définition naturelle, dit Mme Rothschild. « Je crois que ce que nous avons actuellement, ce sont des définitions non naturelles de la vie, parce que nous n’avons qu’un seul point de données. Je me demande si la vie est exactement ce que nous la définissons comme étant« .

« Nous pouvons découvrir des systèmes si étranges et inattendus que nous ne pouvons pas tout à fait décider s’ils sont vivants ou non« , propose Arik Kershenbaum. « Mais si nous découvrons quelque chose de vraiment intéressant et complexe qui ne correspond pas tout à fait à la définition de la vie, c’est quand même une réalisation très excitante. Nous n’allons pas l’ignorer parce qu’elle ne correspond pas à notre définition !« 

Source : The Guardian