Si vous voyiez un extraterrestre, sauriez-vous au moins ce que c’est ?

Qu’est-ce qui vous convaincrait de l’existence des extraterrestres ? La question a été soulevée récemment lors d’une conférence sur l’astrobiologie qui s’est tenue à l’Université Stanford en Californie.

Plusieurs idées ont été lancées : des gaz inhabituels dans l’atmosphère d’une planète, d’étranges gradients de chaleur à sa surface. Mais aucune n’était persuasive.

Enfin, un scientifique a proposé la solution : une photographie.

Il y a eu des rires et un murmure d’approbation de la part du public de chercheurs : oui, la photo d’un extraterrestre serait une preuve convaincante, le Saint Graal de la preuve que nous ne sommes pas seuls.

Mais pourquoi une photo serait-elle si convaincante ? Qu’est-ce qu’on verrait qui nous dirait qu’on ne regarde pas juste un autre tas de pierres ?

Un extraterrestre sur une planète en orbite autour d’une étoile lointaine serait extrêmement exotique, ce qui est peut-être inimaginable. Qu’est-ce qui, alors, nous dirait qu’il est en vie ?

La réponse est pertinente à notre recherche d’extraterrestres et à ce que nous pouvons nous attendre à trouver.

Qu’est-ce qu’on cherche ?

L’astrobiologie – l’étude de la vie sur d’autres planètes – est passée d’une sous-discipline marginale de la biologie, de la chimie et de l’astronomie à un domaine interdisciplinaire de pointe, attirant des chercheurs des meilleures institutions du monde entier,ainsi que d’importantes sommes d’argent provenant de bailleurs de fonds privés et de la NASA.

Mais qu’est-ce que les astrobiologistes recherchent exactement ? Comment saurons-nous quand il est temps de faire péter le champagne ?

Ce qui distingue la vie de la non-vie, c’est son design apparent. Les êtres vivants, des bactéries les plus simples aux grands séquoias, ont un grand nombre de parties complexes qui travaillent ensemble pour faire fonctionner l’organisme.

Pensez à vos mains, à votre cœur, à votre rate, à vos mitochondries, à vos cils, à vos neurones, à vos ongles d’orteils – tous collaborant en synchrone pour vous aider à naviguer, manger, penser et survivre. Les plus belles formations rocheuses naturelles manquent même d’une infime fraction de la myriade de parties d’une cellule bactérienne unique qui se coordonnent pour l’aider à se diviser et se reproduire.

Et les êtres vivants, contrairement à la terre et au vent, semblent essayer de faire des choses – manger, grandir, survivre, se reproduire. Si vous avez déjà essayé d’écraser un insecte résilient, vous savez qu’il n’est pas nécessaire d’avoir un esprit complexe pour qu’un organisme semble vouloir survivre.

Ou pour un écureuil de “vouloir” sauter d’une branche à l’autre. Ou pour qu’une plante “essaie” d’atteindre le Soleil et d’absorber les nutriments du sol.

Non seulement les êtres vivants ont de nombreuses parties complexes, mais toutes ces parties ont le même but commun – la survie et la reproduction. Cette combinaison d’une conception complexe et d’un but apparent, également connu sous le nom d’adaptation, définit la vie.

Qu’est-ce que cela signifie ?

Quand on regarde la photo d’un extraterrestre, c’est exactement cette adaptation qui nous ferait dire : “Aaaahh !”

Nous verrions, clairement, la différence entre un tas de roches décevant et un extraterrestre passionnant – le design. C’est une bonne nouvelle, car il n’y a qu’un seul moyen d’obtenir un tel design : la sélection naturelle.

La sélection naturelle se produit chaque fois que vous avez une collection de choses (cellules, réplicateurs, oiseaux, une espèce imaginaire que nous appellerons “Glipgloops”) qui ont trois propriétés : variation, hérédité et succès différentiel.

Par exemple, certains des Glipgloops que nous avons postés ont des yeux plus longs que d’autres (variation).

Les Glipgloops à long œil ont des bébés à long œil (héritage de la variation). Et les Glipgloops avec de longues mèches oculaires peuvent mieux voir les trous de méthane et ainsi avoir plus de bébés (succès différentiel lié à cette variation).

Le résultat est que, avec le temps, les Glipgloops évoluent pour avoir des yeux allongés.

C’est le processus par lequel le dessin apparent dans la nature est généré : à chaque génération, à chaque instant, des individus ayant des traits liés à une meilleure reproduction sont “sélectionnés”. Par conséquent, au fil du temps, les populations se composent d’individus qui semblent conçus dans le but de se reproduire.

C’est précisément parce que le critère de sélection est toujours le même que le design peut se développer.

Imaginez une voiture qui a été construite en utilisant un plan différent à chaque étape – eh bien, vous ne vous retrouveriez probablement pas avec une voiture. C’est le mantra inébranlable de la sélection naturelle – la contribution des gènes aux générations futures – qui permet au design d’apparaître sans designer.

En fait, le critère de sélection est tellement cohérent qu’un organisme ne peut être conçu que pour contribuer des gènes aux générations futures. C’est pourquoi nous n’avons pas d’organismes qui se sacrifient pour le bien de leur espèce.

En général, les organismes sont égoïstes – se reproduire aux dépens des autres est une excellente façon de transmettre les gènes.

Nous voyons parfois des sacrifices et de la coopération dans la nature – mais seulement lorsque les avantages de la coopération vous reviennent, ou lorsque le sacrifice profite aux parents. Les membres de la famille partagent des gènes, donc une abeille peut se sacrifier pour la reine (sa mère), si cela signifie qu’elle produira 100 sœurs supplémentaires, chacune portant la moitié des gènes de l’abeille.

Le calcul des caractères qui mènent à plus de gènes, et exactement quand et combien sacrifier, est précis et rigide. C’est pourquoi les biologistes de l’évolution peuvent créer des modèles mathématiques qui permettent de prédire correctement le nombre d’assistants qu’un oiseau devrait autoriser dans son nid et la fréquence à laquelle les guêpes devraient cannibaliser leurs frères et sœurs.

Mais cette rigidité algorithmique de la sélection naturelle est également utile pour l’astrobiologiste.

Un fil devrait se révéler : la vie est spéciale par son apparence. La seule façon d’obtenir un design sans designer est la sélection naturelle. Par conséquent, les extraterrestres doivent être le produit de la sélection naturelle. Et la sélection naturelle suit certaines règles et ne peut produire que certains types d’organismes.

Ainsi, les astrobiologistes peuvent utiliser la théorie de la sélection naturelle et les mathématiques de l’évolution pour faire des prédictions sur les extraterrestres.

Y a-t-il des exceptions ?

Nous ne pouvons pas avoir une vie complexe, même quelque chose d’aussi simple qu’une bactérie, sans sélection naturelle. Même un extraterrestre post-organique, informatisé, serait en fin de compte le produit d’une sélection naturelle.

Mais considérons un cas limite. Imaginez une collection de molécules se répliquant, comme de minuscules gènes nus, sur une planète étrangère. Si ces réplicateurs faisaient des copies d’eux-mêmes (héritage), mais se reproduisaient parfaitement à chaque fois (aucune variation ou succès différentiel), vous n’obtiendriez pas la sélection naturelle.

Serait-ce la vie ? Peut-être, mais ce ne serait pas très excitant.

D’une part, sans variation, les molécules ne peuvent jamais changer, ou devenir plus adaptées, ou évoluer en quelque chose de plus intéressant ou complexe. La présence de bactéries ou d’ours sur une planète lointaine suggère que l’Univers pourrait grouiller de vie de toutes formes et de toutes tailles.

Ces réplicateurs ne suggèrent rien. Plus problématique encore, leur existence serait probablement éphémère – sans la sélection naturelle, ils ne seraient pas capables de faire face aux changements sur leur planète et disparaîtraient donc avant que nous les trouvions.

L’argument de la sélection naturelle est solide, même aux frontières. Cela nous permet d’utiliser les mêmes outils d’évolution que ceux que nous utilisons sur Terre pour faire des prédictions sur la vie ailleurs.

Des travaux antérieurs en astrobiologie ont extrapolé de ce qui s’est passé sur Terre, limitant potentiellement notre vision à certaines caractéristiques spéciales, comme l’ADN ou la vie à base de carbone, qui ne tiendront pas sur les autres planètes. La sélection naturelle, par contre, est universelle.

Cela ne dépend pas de l’ADN (rappelez-vous, Charles Darwin ne savait rien des gènes), de la chimie du carbone ou de la présence d’eau. C’est incroyablement simple – il suffit de quelques ingrédients – et c’est la seule façon de générer la vie.

Une image mentale de cette précieuse photo, montrant des entités apparemment conçues pour s’adapter à leur environnement, commence à se former. Nous ne pouvons pas dire si l’image granuleuse de l’extraterrestre aura des yeux, ou des membres, ou sa couleur.

Ce n’est pas le genre de prédiction qu’une bonne théorie évolutionnaire peut faire. Mais la sélection naturelle nous dit que ses formes, ses buts et ses voies d’évolution sont limités.

Un exemple posé par notre équipe dans l’esquisse ci-dessus est ce que nous appelons de manière ludique “l’octomite” – un conglomérat d’entités autrefois séparées qui travaillent maintenant ensemble pour survivre, se reproduire et évoluer.

Comment reconnaître un extraterrestre ? Il comprendrait une hiérarchie d’entités, les intérêts de chaque niveau inférieur étant alignés sur ceux des niveaux supérieurs.

La photo que nous envisageons montrerait la division du travail, avec diverses parties se spécialisant dans diverses tâches d’une manière mutuellement dépendante.

Ce travail d’intégration de la théorie de l’évolution dans notre boîte à outils astrobiologique ne fait que commencer. Qu’est-ce que Darwin peut nous dire d’autre sur les extraterrestres ? Vraisemblablement beaucoup.

La photo, si et quand elle viendra, sera quelque chose d’entièrement exotique à l’œil nu. Mais pour l’étudiant en biologie de l’évolution, elle pourrait sembler étonnamment familier.

Cet article a été publié à l’origine chez Aeon et a été republié sous Creative Commons. Lire l’article original ici.

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Source : ScienceAlert – Traduit par Anguille sous roche