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Accueil du site > Actualités > Technologies > La complexité du vivant expliquée simplement !

La complexité du vivant expliquée simplement !

2- Deuxième partie : L’émergence du vivant.

Un mot n’a de sens que par convention. La définition de la vie est loin de faire consensus. Chacun a son idée personnelle, mais les biologistes en discutent encore.
Par exemple pour Joël de Rosnay (co-fondateur de ce site), le vivant implique trois propriétés : autoconservation, autoreproduction, autorégulation. (Dans L’aventure du vivant).
La reproduction est assurément un critère caractéristique, mais insuffisant (cf. les cristaux). Un métabolisme est nécessaire pour capter de l’énergie (respiration ou fermentation, digestion). La croissance et une réponse adaptée à l’environnement sont également caractéristiques.
En réalité, il n’y a pas de limite tranchée entre la chimie du vivant et le reste de la chimie du carbone et chacun gardera la définition qui lui convient, ce qui ne changera rien à notre fil conducteur : une complexification indéfiniment croissante.

Il est probable que les premiers réplicateurs n’étaient pas exactement les mêmes qu’aujourd’hui, pour des raisons de chimie que nous ne détaillerons pas (autocatalyse). Ils étaient sans doute plus simples (ARN), mais ils leur ressemblaient. Ils se sont perfectionnés par la suite, comme toujours. Cette nouvelle trouvaille de la chimie n’allait pas se répéter des millions de fois. Elle n’était pas très probable, c’était même un vrai miracle, mais sa reproduction à l’identique lui assurait une survie éternelle ! La nature avait enfin réussi à produire une molécule complexe qui n’allait pas disparaître aussi vite que formée ! Néanmoins, une molécule complexe qui dure, cela ne fait pour autant pas une grande diversité.

La diversité allait se construire peu à peu. Comme dans les ordinateurs, les programmes les mieux ficelés ont parfois des pannes incompréhensibles, qui ne se reproduisent pas si on recommence. Il y avait donc, là aussi, bien que très rarement, des erreurs dans la transmission de l’information que donnait une chaîne à l’autre pour reproduire son double. D’erreur en erreur, diverses variétés de chaînes apparurent qui entraient en compétition pour capter les molécules nécessaires à leur reproduction. Autour des réplicateurs, la chimie ne s’arrêtait pas et chacun avait autour de lui des molécules plus ou moins complexes, attirées ou fabriquées en fonction des formes respectives des molécules en présence et des affinités plus ou moins grandes de leurs connections. Cet environnement chimique des réplicateurs participait à la lutte pour la survie que se livraient les différentes variétés de chaînes en favorisant ou pas l’efficacité de la reproduction. Les plus efficaces phagocytaient les autres en leur chipant leurs bases puriques et pyrimidiques. Dans la course aux armements, les structures les mieux adaptées émergèrent en utilisant d’autres briques simples aux propriétés différentes qui allaient s’avérer de précieux auxiliaires de protection : les acides aminés, éléments constitutifs des protéines dont sont faits l’essentiel des structures du vivant.
Protéines et acides nucléiques allaient devenir des alliés indispensables, complémentaires et terriblement efficaces dans les constructions ultérieures. Ils ne se quitteront plus, au point qu’on ne sait plus trop lequel de ces types de molécules est le plus représentatif des organismes vivants.
L’ADN, molécule incontournable de l’information génétique, contient le plan de l’organisme. Les protéines édifient, avec une vingtaine d’acides aminés, les structures les plus complexes qui soient, en réponse à l’extraordinaire diversité des configurations ADN.

Les premières formes de vie sont donc faites principalement de réplicateurs et d’un environnement vital pour fournir des briques en quantité suffisante qui ne s’éparpillent pas dans la nature au risque d’être captées par un concurrent.
Mais l’environnement est a priori facultatif et a pu être réduit à sa plus simple expression. Il faut au moins un réplicateur, des briques nouvelles pour se répliquer et une source d’énergie pour que la chimie ait lieu.
Ainsi, des réplicateurs « nus », réduits à leur plus simple expression, peuvent fort bien se multiplier dans certains environnements favorables qui sont en règle une forme de vie plus élaborée, qu’ils parasitent pour trouver le matériel qui leur manque. C’est le cas des virus, dont on ne sait s’il faut les considérer comme vivants ou non !

La forme adéquate qui prévalut fut un milieu intérieur limité par une membrane dans laquelle tous les ingrédients étaient rassemblés : la première cellule était née !

Arrêtons -nous un instant pour voir combien les mécanismes se répètent. Ces molécules particulières qui ont initié la réplication complexe, les purines et les pyrimidines, ce sont les particules du vivant. _ Contrairement au proton qui était tout seul (le neutron qui n’a pas de charge électrique ne jouant pratiquement aucun rôle en chimie), les bases puriques et pyrimidiques sont un peu plus nombreuses, mais pas de beaucoup : deux purines et trois pyrimidines, cinq en tout, et encore parmi les trois dernières, deux sont exclusives l’une de l’autre. Au total, les acides nucléiques sont entièrement construits avec seulement deux paires de ces bases azotées
Comme les protons, ces particules vont s’associer entre elles pour former les atomes du vivant, les fameux réplicateurs dernier cri, les acides nucléiques (les autres, tels les cristaux, étant relégués au rayon des antiquités).
Mais ce petit détail, d’avoir quatre composants au lieu d’un, va ouvrir une voie d’une importance considérable : l’environnement chimique qui entoure ces réplicateurs est induit par leur propre chimie qui dépend de leur position, de leur forme et de leur nombre. Mais alors que dans les atomes le résultat ne dépendait que du nombre de protons, puisqu’ils étaient tous identiques, dans les acides nucléiques, les formes nouvelles dépendent non seulement du nombre, mais aussi des combinaisons possibles des différentes bases l’une par rapport à l’autre.
Cela ne parle pas à tout le monde, car il faut avoir fait un peu de mathématiques pour comprendre la différence colossale entre la grandeur des nombres nécessaires pour compter des objets, et celle qui permet de compter les divers arrangements possibles de ces objets.
Je vais donner un exemple : si je vous propose de compter toutes les particules de matière qui existent dans l’Univers, c’est-à-dire tous les protons de tous les atomes de toutes les molécules de notre Terre et de toutes les autres planètes sur toutes les étoiles qui forment toutes les galaxies, vous conviendrez avec moi que ça fait un nombre considérable.
Si maintenant je dispose seulement d’une centaine d’objets différents (ordre de grandeur du nombre d’atomes, lesquels ne s’arrangent pas de cette façon) et que je veuille savoir de combien de façon je vais pouvoir les arranger entre eux sans que ce soit deux fois pareil, il me faudra un nombre encore plus grand que le premier, et de loin !

Cette propriété des arrangements d’objets de fournir un nombre colossal de possibilités différentes est celle qu’utilisent nos ordinateurs actuels qui peuvent fournir une somme d’informations illimitée, seulement en alignant des séquences de 0 et de 1.
C’est aussi comme cela que fonctionne notre alphabet qui, à partir d’un nombre restreint de lettres, est capable de créer un nombre important de mots, une infinité de phrases et de textes !
Ces combinaisons de bases puriques et pyrimidiques vont désormais être l’alphabet de nos réplicateurs, c’est-à-dire qu’à chacune des innombrables combinaisons dans lesquelles ils seront arrangés par hasard, va correspondre un environnement chimique particulier qui en résultera. À chaque arrangement, une réaction en chaîne est déclenchée et ainsi, à des groupes de séquences particulières correspondent des états chimiques particuliers, comme si ces « mots » avaient vraiment un « sens » et que le code génétique porté par l’ADN était destiné à construire des protéines !

Ce qu’il faut bien comprendre, c’est que cette correspondance entre l’information fournie par les réplicateurs et l’état chimique qui en résulte n’est voulue par personne ; qu’il n’y a nulle part une détermination d’obtenir un résultat particulier. Toutes les combinaisons se font au hasard et nous avons vu que leur nombre était gigantesque ! Il en est donc de même de l’environnement chimique qui en résulte, et qui constitue donc des voies vers une infinité de mondes possibles.
Sauf que certains environnements sont plus favorables pour permettre la protection et la reproduction des réplicateurs et donc que ce sont ces environnements-là qui vont perdurer au détriment des autres. Ils seront stables et les autres pas ! Ainsi certaines configurations de réplicateurs seront sélectionnées en raison des environnements chimiques particulièrement favorables à leur reproduction.
Désormais, la chimie du vivant va explorer les voies ouvertes par les réplicateurs les plus chanceux qui seront sélectionnés naturellement en fonction des performances de leurs environnements.

Nous allons maintenant parler des miracles :

Pour le croyant, un miracle est un événement qui ne peut absolument pas se produire à moins d’une intervention divine, par nature exceptionnelle. Pour le scientifique, c’est un événement improbable : par exemple, dans un bidon de vingt litres, le nombre de molécules de gaz est un nombre gigantesque qui s’écrit avec un 6 suivi de 23 zéros. Toutes ces molécules ont un mouvement indépendant et aléatoire qui fait qu’elles viennent se heurter de temps en temps contre la paroi du bidon. La sommation de ces chocs aléatoires innombrables se traduit par une pression sur les parois du bidon qui se trouve être la même partout parce qu’en moyenne il y a autant de chocs par unité de surface, quelle que soit la partie du bidon. Le calcul statistique permettrait de démontrer que la pression dans le bidon est bien homogène. Pourtant, rien ne s’oppose en théorie à ce que toutes les molécules heurtent en même temps un côté du bidon et pas l’autre, ce qui entraînerait une surpression d’un côté et du vide de l’autre. C’est possible, mais le calcul montre que ce serait infiniment improbable, et que cela ne se produira jamais : ce serait alors aussi exceptionnel qu’un miracle.

On reproche souvent à la sélection naturelle de produire des configurations tellement improbables qu’elles constitueraient de vrai miracle, ce qui fait qu’il vaut mieux encore croire à une intervention divine. En fait, il est exact que beaucoup de configurations de molécules complexes sont infiniment improbables. De ce fait, à moins qu’elles n’utilisent un réplicateur pour se multiplier, on ne les retrouve pas deux fois. Mais parmi les configurations possibles, toutes sont improbables et sont des miracles ; or il doit cependant s’en produire une à chaque fois, ce qui explique l’accumulation de miracles : ils surviennent parmi une infinité de mondes possibles.
Voici une analogie : si je mets une aiguille dehors en temps de pluie, il est certain qu’elle sera mouillée. Mais chaque goutte de pluie qui est tombée dessus n’avait aucune chance de tomber exactement sur cette aiguille du haut de son nuage, alors qu’elle était perdue, il y a quelques jours, parmi des milliards de milliards de gouttes qui stagnaient dans l’étang voisin ! Tous les endroits où tombent les gouttes sont également improbables, mais elles tombent obligatoirement quelque part !

Il y a peut-être un point commun entre les miracles surnaturels et les miracles naturels (bien que je n’aie aucune compétence pour parler des premiers), c’est qu’ils ne se reproduisent jamais. L’apparition de la vie étant un miracle d’improbabilité, on ne peut la comprendre que comme le résultat aléatoire d’une infinité de mondes possibles tous aussi improbables, mais dont un au moins devait émerger. Un tel événement ne se reproduit pas deux fois !
Ce caractère unique de l’apparition de la vie est en effet démontré par des arguments très forts dont nous ne dirons que les plus simples. _ Ainsi, depuis les premières bactéries, tous les êtres vivants partagent certains gènes, certains codes génétiques et certaines protéines.
La génétique actuelle met sans cesse en évidence de grandes similitudes de structures et de hiérarchie entre des gènes séparés par l’évolution de plus de 500 millions d’années tels que les invertébrés et les vertébrés par exemple.
D’autres arguments sont plus techniques comme la chiralité qui a fait choisir les molécules lévogyres alors que des choix répétés auraient fait alterner des configurations dextrogyres et lévogyres comme à pile ou face.
Retenons seulement qu’il y a un consensus parmi les naturalistes sur le fait que toutes les espèces vivantes actuelles partagent la même origine. Nous descendons tous de la même cellule : le miracle ne s’est pas reproduit, et cela depuis 3,5 milliards d’années !

Cette forme simple de cellule était extraordinairement efficace. Elle a résisté à tous les environnements et persiste encore aujourd’hui : ce sont les bactéries.
Certaines formes primitives, les archéobactéries, ont des capacités d’adaptation inimaginables et jamais égalées depuis : elles résistent à des milieux très chauds, très froids, très acides, très salés, dans le vide ou même dans des milieux très radioactifs comme les circuits de refroidissement des centrales nucléaires !
Après ce miracle, la complexité semblait marquer le pas. Ce n’est pas que ces molécules reproductibles manquaient de fantaisie dans les modifications qui résultaient des erreurs de transcription qui survenaient régulièrement, et encore moins les constructions protéiques induites que la moindre erreur orientait vers des édifices totalement différents. Bien au contraire, les molécules complexes s’accumulaient et les bactéries se différenciaient, se spécialisaient au gré des changements du milieu et de la pression sélective qui en résultait. Mais les innombrables voies explorées ne faisaient que confirmer la stabilité et l’incroyable adaptabilité de la cellule bactérienne, dite aussi cellule procaryote. Il allait falloir un autre miracle pour changer de méthode !

Les organismes vivants allaient finalement découvrir à leur tour que la meilleure façon de faire du plus complexe, c’était de prendre comme brique l’édifice précédemment construit.
La bactérie devrait donc devenir la nouvelle brique du vivant et les premiers êtres vivants allaient découvrir la vie en société !


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18 réactions à cet article    


  • Timothée Poisot 13 novembre 2006 11:54

    Le début rejoint ce que je disais sur mon blog

    * Les caractéristiques du vivant, communément admises, sont : Nutrition, Reproduction, et Information autonomes (exit les virii)

    * Pour John Maynard-Smith et Eörs Szathmàry, l’évolution s’est faite en huit transitions majeures

    o Trois sont très moléculaires

    + Des molécules réplicantes à une population de molécules dans un compartiment

    + De réplicateurs indépendants aux chromosomes

    + De l’ARN comme gène et enzyme à l’ADN et aux protéines (code génétique)

    o Trois sont cellulaires

    + Des procaryotes aux eucaryotes

    + Des clones asexués aux populations sexuées

    + Des protistes aux animaux, aux plantes, et aux champignons (différenciation cellulaire)

    o Les deux dernières sont sociales

    + D’individus solitaires aux colonies (castes non reproductrices)

    + Des sociétés de primates aux sociétés humaines (langage)


    • pierrot (---.---.141.25) 13 novembre 2006 13:12

      Pour le croyant, un miracle est un événement qui ne peut absolument pas se produire à moins d’une intervention divine, par nature exceptionnelle. Pour le scientifique, c’est un événement improbable : par exemple, dans un bidon de 20 litres,...

      Une petite correction dans votre énoncé. Effectivement les deux définitions, celle du croyant et celle du scientifique ne semble pas si éloignée. Pourtant un abîme les sépare, dans le cas du miracle, celui d’un croyant, le phénomème s’incrit dans un moment. Exemple suite à une demande expresse. Ce simple ajout du « moment » échappe alors de fait au scientifique car cette composante n’est plus le fruit du hasard.

      C’est pour cela que le miracle échappe par nature à la science.


      • Candide2 13 novembre 2006 13:12

        Sur l’entropie :

        Parmi les questions les plus pertinentes qu’a soulevé mon premier article, le problème de la diminution d’entropie qu’implique la complexification du vivant revient souvent : Pour rester simple dans le cadre de cet essai de vulgarisation qui doit rester accessible aux non scientifiques, nous dirons que l’entropie, c’est le désordre.
        L’énoncé moderne du deuxième principe de la thermodynamique peut s’énoncer ainsi :
        « Dans un système isolé, l’entropie ne peut que croître », ce qui est une constatation quotidienne : « Si vous ne rangez jamais votre bureau, la pagaille va s’y installer ! ». Cela ne veut pas dire que votre bureau ne sera jamais en ordre, mais pour qu’il le soit, il faudra une intervention extérieure, éventuellement la vôtre, pour le ranger.

        Le premier principe de la thermodynamique affirme qu’il y a équivalence entre l’énergie thermique (la chaleur) et l’énergie mécanique (le travail). (Une calorie = 4,18 joules) Le deuxième principe restreint cette équivalence en précisant que « qualitativement », ce n’est pas la même chose et il s’énonce également de la façon suivante :
        « Il n’est pas possible de produire du travail avec une seule source de chaleur ». Il en faut donc au moins deux, et il y a une perte d’énergie pour passer de la chaleur au travail avec un rendement maximal que précise la théorie.
        Le lien entre les deux énoncés est simple : La chaleur, c’est de l’énergie en désordre. Le travail, c’est de l’énergie ordonnée et pour passer de l’un à l’autre, il faut sacrifier de l’énergie !
        Les organismes vivants ne contreviennent pas au deuxième principe : Ce ne sont pas des systèmes isolés, ils ont obligatoirement un apport d’énergie avec l’extérieur pour permettre leur métabolisme. Ils évacuent leur entropie vers le milieu extérieur, mais globalement, l’entropie augmente.

        L’analogie entre la complexification et la diminution d’entropie paraît évidente, mais n’est encore qu’une corrélation intuitive : Il n’existe pas de définition rigoureuse de la complexité en biologie. Certains s’y attellent en essayant de définir la quantité d’information nécessaire pour caractériser un état complexe, ce qui est...complexe ! Nous ne nous aventurerons pas ici à vouloir la quantifier et nous en garderons une conception naïve, bien suffisante.

        Certains me reprochent de ne donner aucune explication sur le pourquoi de cette complexification du vivant. En effet, le scientifique ne cherche pas « pourquoi » mais il essaye de comprendre « comment ». Pour lui, il n’y a pas de but, pas d’objectif, l’Horloger est aveugle selon l’expression de Dawkins. Tout se produit donc au hasard, mais absolument « tout » peut se produire. Vu comme ça, l’ordre n’est qu’un cas particulier du désordre. C’est rare, mais ça peut arriver « aussi » ! Or nous avons vu que le vivant ne concerne que la chimie du carbone soit un seul parmi la centaine d’atomes possibles qui forme la matière dont 95% ne participe pas à la chimie et ne représente que 5% de l’Univers, soit le peu que nous pouvons explorer ! Et au sein de cette chimie du carbone, un seul type de configuration s’est trouvée pourvue d’une propriété de duplication efficace parmi une infinité possible. Il s’agit donc bien d’un événement tout à fait exceptionnel, mais nous ne voyons que lui car nous en sommes issus !
        Les sciences de la complexité sont récentes car elle n’ont pu se développer qu’avec le concours des ordinateurs dans les années 60. Les simulations montrent qu’avec des règles simples répétées indéfiniment on peut obtenir du très complexe, que du chaos peut émerger une organisation et que l’ordre peut être issu du bruit.


        • DEALBATA (---.---.166.140) 13 novembre 2006 13:32

          Ouais, c’est vachement chouette de comprendre comment marche le film, super le making off, mais au fait le sujet c’était quoi au départ ? Bon, la fin était prévisible, les acteurs ont tellement un ego surdimensionné qu’ils ont confondu leur rôle et la réalité et oui, pas de Happy End cette fois ci, ce n’est pas la MGM qui produit (MGM : Mamon GoldWin Meilleur). En fait, on a envie de sortir de cette sombre salle oppréssante pour retrouver de nouveau le ciel bleu et l’air pur ...


          • aurelien 13 novembre 2006 13:49

            Bonjour,

            Cet article faisant référence à la complexité n’est à mon sens qu’une répétition de l’approche réductionniste qui conditionne la pensée dominante en biologie.

            Nulle part n’y ai fait mention de l’idée d’auto-organisation, qui constitue la reliance décisive entre toutes les idées divergentes née de la biologie chimique, moléculaire et génétique.

            « La routine issue de la science disicplinaire était si forte que la pensée systémique resta longtemps confinée hors des sciences tant naturelles qu’humaines, et elle demeure encore aujourd’hui marginalisée » Edgar Morin, La Méthode T1 La Nature de la nature, Ed du Seuil, « Points Essais », p. 123

            Edgar Morin est l’intellectuel qui a proposé la pensée de la complexité, et qui en a développé les aspects essentiels lors de son parcours de recherche.


            • Matthieu (---.---.7.224) 15 novembre 2006 22:37

              Nulle mention de l’auto-organisation ? heu, nettoyez nos lunettes ou vos filtres intellectuels, l’article ne parle QUE de ça. auto-organisation des molécules entre elles...


            • Matthieu (---.---.7.224) 15 novembre 2006 22:45

              Un article très intéressant, encore une fois.

              Il peut être completé par la lecture du blog de Tom Roud, en particulier cet article sur l’ « improbabilité » de l’appartition de la vie, et par les discussions sur mon blog sur l’émergence de la vie d’après le livre de Dawkins « le gène égoïste » et sur les « prerequis » de la vie.


            • Candide2 13 novembre 2006 15:21
              Sur les lois de la physique :

              En posant le décor de l’émergence du vivant dans une partie très limité de l’Univers, j’ai été amené la semaine dernière à rappeler quelques notions qui sont actuellement considérées comme acquises en physique et en cosmologie. Je n’imaginais pas que le débat puisse porter sur ces points de détails qui n’entrent pas vraiment dans le cadre de mon sujet et pour lesquels il existe quantité de sites de haute tenue scientifique à la disposition de tous.
              La nature des commentaires montre tout de même que ce qui est considéré comme acquis par la communauté scientifique ne l’est pas pour tout le monde et que les théories des sectes ou mouvements religieux divers relookées par « l’intelligent design », ont encore de beaux jours devant eux.
              Je ne chercherai surtout pas à convaincre des croyants, mais j’en profite pour montrer à ceux qui n’ont pas de dogmes sans pour autant être des scientifiques, combien il est difficile de comprendre le monde sans le support de la science : Nos sens qui sont à l’origine de notre intuition résultent d’un conditionnement par notre milieu extérieur immédiat et ne sont fiables que dans les ordres de grandeur qui nous sont familiers. Nous ne sommes pas faits pour appréhender l’infiniment grand, l’infiniment petit et plus généralement les grands nombres. Dans ces domaines, notre « conviction intuitive » ne nous est d’aucun secours et seul le langage mathématique est adapté.
              En dehors des mystiques précités, la plupart des gens considèrent que les lois de la relativité restreinte qu’a décrit Poincaré et qu’Einstein a si bien médiatisées, ne posent plus de problèmes de compréhension, mais ce n’est pas exact : On connaît surtout de cette théorie la formule E=MC2 dont la preuve expérimentale est la bombe atomique.
              En réalité cette théorie est intuitivement incompréhensible : Elle implique que la lumière se déplace dans le vide avec une vitesse fixe, ce qui implique une nature corpusculaire de la lumière. (une vibration nécessite une matière vibrante pour se propager c’est pourquoi le son ne se propage pas dans le vide). Cela implique aussi que la vitesse de la lumière ne s’additionne pas avec la vitesse de sa source (elle va à la même vitesse si elle est émise par une fusée très rapide, contrairement au voyageur qui court dans le compartiment d’un train). Cela implique encore que ce sont les distances qui se contractent alors que le temps se dilate, et abouti à des conclusions aussi intuitivement absurdes que le voyageur de Langevin qui revient sur terre beaucoup plus jeune que son frère jumeau après un voyage dans l’espace à une vitesse proche de la lumière.(Voir Wikipédia pour plus de détails). Pourtant des expériences avec des particules dans des accélérateurs l’ont prouvé ! (Les particules radioactives ont des horloges internes permettant de mesurer leur temps propre !)
              Ces difficultés sont celles que je voulais souligner dans un article récent (« misère de la philosophie »), qui n’incitait pas à renoncer à réfléchir et à philosopher, bien au contraire, mais qui voulait souligner l’impossibilité de le faire sans tenir compte des acquis de la science actuelle, que notre intuition ne peut en aucun cas remplacer. Kant l’avait déjà pressenti dans sa « critique de la raison pure », et certains lecteurs philosophes n’ont pas manqué de le faire remarquer, avec plus de compétence que je n’aurais pu le faire.


              • erdal (---.---.242.88) 13 novembre 2006 17:40

                @l’auteur

                J’ai une formation en génie thermique et je dois vous avouer que la demarche de vorte article est loin d’être simple.

                Mais j’ai quelques questions :

                En terme de probabilité, il y a plusieurs echelles dans la dimension de l’univers jusqu’a l’infiniment petit. Est ce que dans l’univers régit par la probalité du chaos peut il resurgir un monde similaire au notre ? Si oui quel peut être son pourcentage de probabilité ?

                Par ailleurs, nous ne savons toujours pas quels sont les lois regit en dessous du quartz. Les hypothèses disent que les dimensions sont complètement bouleversées. D’après ce que j’ai lu, la matière est régit par des phénomènes electromagnétique, ce qui explique que si la terre est dans un trou noir, il serait de même dimension qu’une aiguille.

                A celà, comment une matière morte comme l’atome peut elle faire surgir vers un programme complexe ? Si l’interaction engendre cela, il faut bien avouer qu’en laboratoire, il est imposible de reproduire ce processus. La question est bien là... de la matière morte vers la matière complexe qui est la base de la vie.

                cordialement

                erdal


                • Candide2 13 novembre 2006 21:15

                  Je ne suis pas certain d’avoir bien compris toutes vos questions mais je vais essayer de répondre :

                  Première : Je ne crois pas qu’on puisse calculer la probabilité d’un phénomène qu’on n’a observé qu’une seule fois ! On peut seulement estimer qu’elle est extrêmement faible et que sa survenue résulte d’une infinité d’événements possibles, tous infiniment improbable, comme je l’illustre par l’aiguille mouillée sous la pluie.

                  Deuxième : Il est vrai que la matière terrestre est surtout composée de vide : Un atome d’hydrogène agrandi au diamètre de la place de la concorde aurait son proton gros comme une noix au centre et son électron comme une tête d’épingle tournerait en périphérie. En comprimant tout ça à toucher, la terre serait grosse comme un grain de riz, avec une densité que je vous laisse imaginer. Mais je ne vois pas en quoi cela vous pose un problème pour ce qui est du comportement chimique de la matière, qui est bien fonction des forces électromagnétiques en effet.

                  Troisième : Vous parlez de matière morte, ce que je ne fais pas : morte ou vivante, la matière suit les mêmes lois et sous forme d’atomes et de molécules elle est soumise aux forces électromagnétiques et à la gravité. Les arrangements qui s’ensuivent se font au hasard, et sans programme. Mais parmi l’infinité d’arrangements possibles de ce chaos si un seul se trouve être auto réplicateur, il se pérennise et s’auto complexifie sans fin. C’est une auto organisation. Il est impossible d’obtenir un événement aussi rare au laboratoire, sauf à remplacer le hasard par des techniques sophistiquées pour reproduire artificiellement les mêmes occurrences.


                • erdal (---.---.242.88) 14 novembre 2006 01:02

                  @l’auteur

                  merci, pour votre réponse.

                  Ce que je retiens dans l’explication est le mot hasard, il est vrai qu’il est facile à utiliser, mais difficile à cerner. Mais bon, on fait avec les moyens du bord.

                  Par ailleurs, je me pose la question si les mathématiciens peuvent démontrer que la vie est la conséquence des lois universelles, ou est ce un phénomène mathématiquement impossible ? En pratique la vie est bien un phénomène réel, mais la théorie l’explique t-il ? Vous avez souligné le fait avec l’aiguille, mais combien de fois la pluie devait toucher l’aiguille ? Peut être est ce un phénomène naturel ou bien qu’a un certains niveau, on pourrait appeler ça de l’acharnement.

                  cordialement et merci pour l’article, on en redemande...

                  erdal


                • Internaute (---.---.122.76) 13 novembre 2006 18:13

                  Cet article est aussi intéressant que la première partie. S’il est vrai que l’organisation vitale est bien improbable et n’est arrivée qu’une seule fois sur la terre, je doute qu’elle soit cependant unique. En s’en tenant aux simples propabilités il devrait y avoir d’autres organisations vivantes, différentes de la nôtre. Parmis une quasi infinité de combinaisons moléculaires possibles, le 1 est aussi impropable que le 2 ou le 3. Alors pourquoi la vie est-elle unique ? Peut-être que la cause propabiliste n’est pas suffisante pour l’expliquer.


                  • Candide2 13 novembre 2006 21:18

                    Beaucoup de savants pensent en effet que la vie a bien du se reproduire quelque part dans l’Univers, mais on ne peut pas l’affirmer.

                    Comme je le disais plus haut, on ne peut pas estimer la probabilité d’un événement qui ne s’est produit qu’une seule fois. Mais la fourchette proposée par les mathématiciens sur la durée des temps géologiques comprendrait de 200 à 30 zéros après la virgule. (Je ne sais pas écrire dix puissance moins deux cent sur agoravox)

                    Si on estime qu’il y a cent milliards de galaxies de cent milliards d’étoiles et qu’un étoile sur dix milliards est capable d’avoir une planète compatible avec la vie, il faudrait multiplier cette probabilité par mille milliards, soit enlever 12 zéro après la virgule. Si il y en a déja de 30 à 200, vous voyez qu’il en resterait encore beaucoup et que l’existence d’un autre foyer de vie n’est pas si probable que ça ! Si elle s’est produite, ce n’est certainement pas sous la même forme que sur la terre

                    PS :Je tire ces évaluations probabilistes du livre « Science et philosophie », écrit par Alain Stahl, qui est un mathématicien sorti major de Polytechnique et qui a réfléchit à ce problème.


                  • gem gem 13 novembre 2006 19:36

                    Article qui me semble déraper dès le départ. On ne vois pas bien où vous voulez aller, et il est actuellement bien présompteux de décrire le commencement de la vie puisqu’on ne pas grand’chose à ce sujet, et qu’on a n’a pas encore été capable de reproduire le phénomène (les seules choses que nous savons faire sont le feu, quelques autoréplicateurs chimiques, et le jeu de la vie de Conway : choses totues assez loin de la « vie organique »...). Alors que l’exemple (parfait) de la rencontre inévitable entre l’aiguille exposée à la pluie et une goutte d’eau dit tout à lui tout seul, l’exposé sur le phénomène individuellement improbable dont la survenue est pourtant quasiment obligatoire patauge longtemps...

                    Vous présenter la « membrane » et la formation d’une cellule comme un progrès par rapport à une autoréplication préexistante. Possible, mais il existe une autre hypothèse qui tient autant et même mieux la route : que, dès l’origine, les autoréplicateurs qui produiront la vie étaient liés à un support et une interface entre une phase aqueuse et une autre phase (un solide ou une goutelette d’hydrocarbures). Un système autoréplicateur aussi simple qu’une flamme de bougie a déjà besoin de cette interface, alors suppose qu’un autoréplicateur plus complexe et plus improbable puisse s’en passer...


                    • Xavier Lainé (---.---.185.126) 14 novembre 2006 06:38

                      Bien difficile de faire science sans faire de scientisme.

                      Faire science s’approche de la croyance quand le scientisme voudrait l’en éloigner. Car il faut bien croire qu’il y a quelque chose à chercher pour commencer la quête, sans forcément trouver ce que l’on cherche.

                      Je persiste et je signe : c’est une ambition courageuse que de vouloir expliquer simplement la complexité du vivant. Cette ambition nous offre pourtant l’intérêt de démystifier les discours simplistes et les dogmes établis, de bousculer quelque peu les réductionisme de toutes espèces.

                      Aborder la complexité du vivant et la logique qui est sous-tendue par son apparition, c’est aller à contre-courant. Cette complexité, en effet, se caractérise par une logique impliquant auto organisation, auto reproduction, autonomie, diversification, différenciations. On rejoint ici l’autopoièse de Varela. C’est en même temps rigoureusement l’opposé des discours ambiant qui tendent à accréditer l’idée d’une vivant soumis à l’uniformisation, à l’unification, provoquant la disparition des espèces et des cultures.

                      Il ne faut donc pas s’attendre à recevoir de massives approbations d’un monde dont l’intelligence se repaît de simplifications outrancières, arquebouté sur ses spécialisations étroites, ses cloisons étanches et ses interdits.

                      Il faut évidemment revenir à La Méthode de Edgar Morin : abattre les cloisons et les murs, observer l’universel sans perdre de vue le local, ouvrir l’esprit et le corps à d’autres écoutes, partir à la recherche d’un je ne sais quoi qui fasse sens, quitter la voie des vérités toutes faites.

                      Merci, le sujet est passionant, et nous donne du grain à moudre quand notre biosphère ne nous apporte qu’asphyxie !


                      • DEALBATA (---.---.166.140) 14 novembre 2006 16:53

                        Pas besoin de réinventer la poudre, toutes ces explications, les unes plus fumeuses que les autres ne sont que des dérivées de l’existence : elles n’aboutiront jamais. La compréhension est une phase nécessaire mais non suffisante, pour avoir la connaissance, il faut un saut qualitatif, c’est à dire que l’esprit, ses déductions, ses inductions et ses itérations discursives sans fin ne permettront pas de connaître : Il faut être.


                      • Matthieu (---.---.7.224) 15 novembre 2006 22:47

                        petite erreur de manipulation un peu plus haut, désolé.

                        Un article très intéressant, encore une fois.

                        Il peut être completé par la lecture du blog de Tom Roud, en particulier cet article sur l’ « improbabilité » de l’appartition de la vie, et par les discussions sur mon blog sur l’émergence de la vie d’après le livre de Dawkins « le gène égoïste » et sur les « prerequis » de la vie.


                        • Candide2 21 novembre 2006 14:23

                          @ Pierrot

                          Détrompez-vous Pierrot, le système solaire est vieux d’environ 4,5 milliards d’années ! Les cyanobactéries existent au moins depuis 3,5 milliards d’années et les premières cellules Eucaryotes depuis 1,5 milliard d’années.

                          L’explosion du Cambrien survient près d’un milliard d’années plus tard, (plus exactement il y a 530 millions d’’années).

                          Puisque vous êtes attentif aux durées, remarquez que plus les organismes sont simples, plus l’évolution est lente. Plus ils sont complexes, plus les variétés se multiplient vite. C’est une loi cumulative, elle suit une courbe exponentielle. Vous verrez comme ça va aller vite pour la dernière période que nous envisagerons.

                          Bien cordialement.

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