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Science VS Foi


Quelle est l’origine de la vie ?

Une question importante pour les chrétiens comme pour les scientifiques

Origine de la vie, origine de l’homme, origine de l’univers : la question des origines suscite des débats passionnés parmi les chrétiens ; elle suscite tout autant la curiosité des scientifiques depuis des siècles. Aujourd’hui, c’est celle de l’origine de la vie qui fait l’objet des recherches les plus passionnantes.
En 1953, Stanley Miller a réalisé une expérience qui montrait qu’il était possible de former des acides aminés, briques élémentaires de la vie, à partir de méthane, d’ammoniaque et d’hydrogène dans l’eau, faisant naître le rêve que les chimistes seraient capables un jour de recréer la vie dans un tube à essai. Mais 65 ans après cette expérience pionnière, ce rêve ne s’est pas réalisé. Malgré tous les efforts de la communauté scientifique, l’origine de la vie demeure un mystère, semblable à un puzzle comportant beaucoup de pièces dont nous ignorons encore trop de choses pour les placer au bon endroit.
Voyons cependant l’état de la question : on se demande encore comment, où et quand la vie est apparue sur la terre, et même si elle existe ailleurs.

Questions préalables

Il faut commencer par définir ce que les scientifiques entendent par vie. La définition la plus courante retient trois critères : le métabolisme, la membrane et l’autoréplication. Selon cette définition, un virus, par exemple, n’est pas vivant, puisqu’il ne peut se reproduire sans la présence d’un hôte.

Il faut également déterminer quels sont les ingrédients indispensables à la vie telle que nous la connaissons. Ce sont le carbone, l’eau liquide, l’énergie et les nutriments. Une planète n’est habitable que si elle les possède.
L’énergie peut être fournie par divers processus : la lumière solaire, la chaleur des sources hydrothermales, les radiations et certaines réactions chimiques.
Les matériaux de construction de la terre comportaient dès l’origine de l’eau et des molécules carbonées. Après le gigantesque choc qui engendra la lune, d’importantes chutes de météorites ont apporté il y a 4,5 milliards d’années les molécules qui constituent l’atmosphère et l’océan actuels. L’eau reste liquide à la surface de la Terre grâce à un important effet de serre de l’atmosphère. Comment le savons-nous ? Très rares sont les traces de la Terre avant que la vie n’y apparaisse. Notre planète est dynamique : le manteau supérieur est découpé en plaques rigides qui se meuvent sur le manteau intérieur plus fluide. Ce manteau entraîne dans un grand cycle les roches de la surface. La tectonique des plaques renouvelle donc en permanence tous les matériaux et les nutriments qui se trouvent à la surface : ils sont enfouis dans le manteau, où ils se mélangent avec des éléments frais puis remontent à la surface par tous les orifices de la terre : laves, eaux hydrothermales, gaz. Le processus est régénérateur et destructeur : il a effacé la majeure partie de la croûte terrestre primitive. Seules quelques enclaves de roches datant de 3,8 à 4 milliards d’années subsistent du Canada au Groenland. Nous pouvons nous renseigner sur les conditions environnementales de la terre primitive grâce à de minuscules cristaux de zircon (silicate de zirconium) contenant des traces d’uranium et de thorium.

Où et quand la vie est-elle apparue sur terre ?

La réponse à ces deux questions est encore ouverte et ne cesse d’évoluer au rythme rapide de découvertes très récentes. Une chose est sûre : la vie est apparue tôt, très tôt dans l’histoire de la terre. Des traces possibles de vie ont été identifiées par les géologues au Québec en 2016 dans les dépôts d’une source hydrothermale qui se trouvait au fond d’un océan il y a 3,77 milliards d’années. Ces sources hydrothermales, ou « fumeurs », ont été découvertes en 1977 à plus de 2 000 mètres de fond, sur la dorsale médio-océanique du Pacifique. Des cheminées crachent des eaux sous pression, à plus de 300°C, chargées de molécules carbonées, de sulfures et de métaux.
La vie serait-elle donc apparue au fond des océans ? Une autre découverte encore plus récente bouscule ce scénario. En 2017, des traces de vie terrestre ont été découvertes sur les terres vieilles de 3,5 milliards d’années du Pilbara, en Australie, à l’emplacement d’anciennes sources chaudes et geysers. Ainsi donc, la vie n’a peut-être pas émergé au fond des océans mais dans des sources chaudes ou des mares volcaniques, comme on en trouve aujourd’hui dans le parc de Yellowstone.
La question du lieu d’émergence de la vie sur terre est fondamentale car elle oriente nos recherches de vie sur d’autres planètes. L’exobiologie (ou astrobiologie en anglais) est la science qui étudie la vie dans l’univers. Plus précisément, elle inclut l’étude des conditions et des processus qui ont permis l’émergence du vivant sur notre planète, et ont pu ou pourraient la permettre ailleurs. Mais savoir où la vie est apparue est une chose, savoir comment elle est apparue en est une tout autre.

Comment la vie est-elle apparue sur terre ?

Sur cette question, les progrès sont très lents. En effet, l’apparition et la complexification des molécules nécessaires à la vie requièrent un environnement remplissant les cinq conditions suivantes :

  • • Il faut de l’énergie en abondance pour entretenir la réaction en chaîne de création de molécules de complexité croissante.
  • • Il faut une circulation de matière et d’énergie pour créer des conditions cycliques nécessaires à la formation de composés organiques complexes.
  • • Il faut une température inférieure à 100°C pour que les molécules complexes ne soient pas détruites par l’agitation thermique ;
  • • Il faut que l’environnement ne soit pas oxydant mais réducteur.
  • • Il faut un mécanisme de confinement et d’accumulation des gaz nécessaires à la synthèse chimique.

Dans cette recherche d’un environnement favorable, les endroits les plus fréquemment envisagés pour l’apparition de la vie sont l’espace, les cheminées hydrothermales au fond des océans et les habitats littoraux tels que les vasières. Mais ces pistes ne sont pas sans entraîner de nouvelles interrogations.

S’agissant des cheminées hydrothermales au fond des océans, par exemple, ce sont des milieux riches en éléments chimiques, où l’énergie abonde. Mais les mécanismes de rétention des gaz et la dilution des molécules prébiotiques dans l’océan posent des problèmes non résolus

De même, la recherche de la vie ailleurs que sur terre est une quête passionnante qui peut susciter bien des interrogations. En voici trois exemples :

Les autres planètes du système solaire et leurs satellites proposent des environnements très variés, a priori hostiles à l’apparition de la vie. Mais les sondes spatiales ont révélé par exemple qu’Encelade, lune de Saturne, montre des signes d'activité : geysers, activité hydrothermale et océan liquide sous la surface glacée. Il existe aussi aujourd’hui un grand débat autour de la présence d’eau liquide à la surface de Mars : la planète rouge a-t-elle pu offrir autrefois un environnement propice à l’apparition de la vie ?
Les comètes sont des corps célestes de petite taille (généralement moins de 10 km de diamètre), composés en grande partie de glace d'eau et qui parcourent une orbite elliptique, au cours de laquelle ils s'approchent du soleil, puis le contournent, avant de s'éloigner vers l'extérieur du système solaire. À l'approche du soleil, les comètes se transforment : la glace située à leur surface, portée à plusieurs centaines de degrés par l'énergie solaire, se sublime et crée un halo de gaz visible à l’œil nu depuis la terre. La sonde Rosetta s’est placée en orbite autour de la comète Tchouri et a envoyé le robot Philae qui s’est posé sur le noyau de la comète en novembre 2014. Les instruments du robot ont permis d’identifier des précurseurs de molécules importantes pour la vie comme les bases de l'ADN. Mais la présence éventuelle de ces composés plus complexes n'a pas pu être identifiée sans ambiguïté.
Une extraordinaire propriété de toutes les molécules impliquées dans le vivant sur la terre est le fait qu’elles ne présentent aucun plan de symétrie. Cette propriété est baptisée chiralité en référence au fait que la main droite et la main gauche, bien qu'images l'une de l'autre dans une symétrie par rapport à un plan, ne sont pas superposables. Ainsi les molécules naturelles sont chirales pour la plupart. Ainsi, les acides aminés du vivant sont tous de forme gauche, alors que les sucres de l’ADN sont au contraire droitiers. On parle alors d’homochiralité, signature fondamentale de la vie et condition nécessaire à son développement. En 1997, l’analyse des acides aminés présents dans la météorite de Murchison, trouvée en 1968, a mis en évidence un excès d’environ 9 % d’acides aminés de forme gauche, la même configuration utilisée par le monde vivant. Ainsi, l’homochiralité pourrait être induite par un rayonnement présent dans l’espace interstellaire.

Quelle peut être la position des chrétiens ?

Nous le voyons, de nombreuses pistes sont ouvertes mais la science est encore très loin de proposer un scénario plausible et complet pour expliquer l’apparition de la vie sur la terre. Pris entre ce foisonnement de scénarios et les textes bibliques, le chrétien s’interroge. Il est important de rappeler quelques principes fondamentaux à garder à l’esprit dans notre quête de révélation des origines :

  • • La vérité scientifique d’aujourd’hui n’est pas celle de demain, encore moins celle du prochain siècle. Il y a seulement 100 ans, aucun savant n’imaginait que l’univers ait eu un début. Aujourd’hui, la théorie du Big Bang (voir l’article « L’origine de l’univers : Big Bang ou création ? ») fait consensus dans la communauté scientifique, même si des questions restent ouvertes.
  • • Le texte des premiers livres de la Genèse nous montre combien Dieu s’est impliqué dans la création mais ne nous dit pas jusqu’où il a délégué une partie de son œuvre de création à la création elle-même.
  • • Aucun être humain n’était présent lorsque Dieu a créé l’univers, la vie et l’homme. Nous ne connaîtrons la vérité sur les origines qu’au ciel. Ne soyons pas dogmatiques sur des sujets aussi complexes.
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À propos de l'auteur
Vincent Breton

Vincent est directeur de recherches au CNRS à Clermont-Ferrand depuis 2008. Physicien expert dans les interfaces avec les sciences du vivant, il a notamment mené un doctorat en physique nucléaire à l’Université Paris XI Orsay en 1990.

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