Bien que l'on reconnaisse la vie quand on la voit, la définition de la vie est loin d'être être évidente. A ce jour, elle n’est pas la même pour tous les scientifiques. Au contraire elle est au centre d’un vif débat, qui implique scientifiques (surtout biologistes) et philosophes. Même entre biologistes la définition de la vie est controversée, et les génétitiens en donnent une définition différente des biochimistes. En effet, il est bien possible que la définition de la vie soit intrinsèquement liée au contexte spécifique dans lequel elle est formulée.
En conclusion, la définition de la vie est une problématique ancienne et controversée qui avait déjà commencé à l'époque d'Aristote. Cependant, dans le contexte de l’Astrobiologie, la question est loin d’être purement académique. Si on dépense des milliards d’euros pour aller sur Mars, c'est pour un objectif majeur : comprendre si il y a, ou s'il y a eu la vie sur Mars.
De toute évidence, on sait qu'il n'y a pas de petits hommes verts sur Mars, mais y a-t-il la vie ? Si oui, quelle vie ?
Plus généralement, la vie est-elle un phénomène exclusif à la Terre ou bien y a-t-il d’autres endroits dans l’Univers où la vie s’est développée ?
Pour répondre à ces questions, il faut être clair : il faut définir la vie, pour effectuer des expériences permettant de chercher et de tester cette définition de la vie. Cependant, il faut trouver une définition suffisamment générale, tellement générale qu'on en arrive à une approche presque philosophique. L’enjeu est de définir la vie de manière à ce que cette définition puisse être utilisable dans certaines situations que nous n'avons jamais rencontrées sur Terre.
Différentes définitions de la vie ont été privilégiées dans l’histoire et dans la littérature, chacune d'entre elles privilégiant un aspect diffèrent. On verra ici les principales définitions, et les contre-exemples qui en montrent les limites. L’exercice nous aidera à trouver une définition générale applicable au contexte de l’Astrobiologie, et peut-être aussi, ou surtout, les limites à nos connaissances sur le sujet.
Autoreproduction
Mulet
Définition : Reproduction de soi-même: la capacité d’un être vivant à assembler différentes [parties de matières premières / briques élémentaires] dans l’environnement, afin de les organiser et les transformer en sa copie conforme. G.-L. Leclerc, comte de Buffon (1707-1788) fut le premier à reconnaitre à la reproduction un rôle central dans la définition de vie.
Cristal
Problème : Presque immédiatement cette définition mène à un problème, car d'une part il y a des exemples faciles de choses vivantes qui ne peuvent pas se reproduire ou qui ne se reproduisent pas (exemple, les personnes stériles, les mulets, ...), et d'autre part il y a des exemples faciles de choses non vivantes qui se reproduisent (exemple: les cristaux).
Conclusion : Cette définition est nécessaire mais non suffisante.
Métabolisme
Définition : Du grec μεταβολισμοχ = changement, transformation. Un être vivant consomme de l'énergie et la transforme. En biologie, le métabolisme est un terme général désignant toutes les réactions par lesquelles les cellules d’un organisme produisent et utilisent l’énergie, maintiennent leur identité [homéostasie], et se reproduisent.
Feu
Locomotive
Problème : Cette définition aboutit également à un problème. Par exemple les flammes sont des êtres vivants selon cette définition ! Ou une locomotive, qui transforme de l’énergie en mouvement.
Conclusion : Cette définition est nécessaire mais non suffisante.
Réactivité/Adaptation
Ordinateurs
Définition :Le continuel ajustement des relations internes aux relations externes. Une variante de cette définition est la suivante: les êtres vivants sont des systèmes qui ont tendance à répondre aux changements de leur environnement de façon à promouvoir leur propre pérennité.
Poissons
Problème : Plusieurs exemples montrent les limites de cette définition : des programmes d’ordinateur peuvent s’adapter à l’environnement, des plastiques peuvent se raccourcir avec la chaleur, des mammifères peuvent commettre un suicide...
Conclusion : Cette définition est nécessaire mais non suffisante.
Autoreproduction+Métabolisme+Adaptation = Vie
Tardigrade
Définition : On pourrait définir la vie par la somme de trois aspects précédents.
Prolème : La flamme possède les trois caractéristiques, mais elle n’est pas une être vivant ! En outre, ils existent des organismes vivants qui montrent le phénomène dit cryptobiosis (du latin: vie cachée) : la vie s’arrête pour une période limitée. Des exemples faciles sont les graines des plantes ou des œufs de certains crustacés. Il y a aussi des exemples plus complexes : des petits animaux marins nommés tardigrades qui ne sont pas vivants jusqu’à ce qu’ils ne soient en contact avec de l’eau.
On parlera de nouveau de ces animaux plus avant.
Conclusion : Cette définition, également, n’est pas correcte. De plus, tout
ceci nous montre l’autre variable du problème, souvent oubliée: l’échelle de temps.
Structure moléculaire
Spermatozoïde
Les derniers 50 ans ont vu la révolution de la biochimie et de la génétique, avec une compréhension beaucoup plus avancée de la vie au niveau moléculaire. La question de la définition de la vie s’est alors déplacée au niveau moléculaire. Là aussi les opinions sont partagées et les définitions proposées
privilégient des aspects complémentaires. En effet, les mêmes définitions liées à la capacité de se reproduire ou de métaboliser ou de s’adapter sont appliquées au niveau moléculaire, avec des limites similaires à celles que nous avons déjà discutées ci-dessus. De plus, il apparaît le concept de transmission de l’information génétique, une variante de la question de l’évolution à l'échelle moléculaire.
Chromosomes humains
Définition : du matériel génétique qui assure la transmission de l’information, et les variations qui donnent lieu à l’évolution.
Problème : Evidemment, une telle définition est exclusivement basée sur la notion de vie sur Terre et, en plus, elle ne considère que l’échelle de la vie humaine. De plus, définir la vie sur cette base est aussi discutable et discuté pour plusieurs raisons. En premier lieu, la découverte récente que le monde de l'ARN (acide ribonucléique, l'une des molécules de l'information avec l'ADN)
est probablement antérieur au monde de l'ADN (acide désoxy-ribonucléique) et des protéines. En outre, l’exemple que certains programmes d’ordinateur pourraient être considérés vivants selon cette définition en montre aussi ses limites.
Conclusion : Encore une fois, cette définition identifie un aspect important mais pas unique de la vie.
En somme, beaucoup de définitions de la vie ont été proposées au fil du temps, mais aucune ne semble tenir compte de tous les aspects que la caractérisent. Ils donnent plutôt une liste de conditions nécessaires mais pas suffisantes.
Même en regardant la question du point de vue moléculaire on n’arrive pas à trouver une définition complète et acceptable. Après tout, les molécules des êtres vivants ne sont pas vivantes, même si la vie a une base moléculaire. C’est l'organisation complexe des molécules qui fait une cellule, et la vie.
Nous ne sommes pas arriver à définir la vie, mais cependant nous avons compris une chose : toutes les cellules et formes de vie nécessitent trois choses: matière, information et énergie. Ce n’est pas un point final /d’arrivée mais au moins c'est un point de départ.
