Sur les traces de la vie
Sascha Quanz recherche des traces de vie sur les planètes extrasolaires qui tournent autour d'étoiles étrangères. L'astrophysicien est convaincu que l'étude de la vie et de son apparition sur Terre joue un r?le important.
Notre Terre s'est formée il y a environ 4,5 milliards d'années, et des traces fossiles de vie sont notamment visibles dans des roches datant de plus de 3,5 milliards d'années. Depuis, elle a évolué, s'est adaptée, mais n'a jamais disparu. Nous trouvons la vie partout sur la Terre. Dans chaque centimètre cube d'air, dans les déserts, dans les profondeurs des océans et de la cro?te terrestre.
Les plantes constituent de loin la plus grande partie de la biomasse. Les bactéries suivent ensuite. Les animaux et les humains, en revanche, ne contribuent qu'à une part infime de la biomasse totale. En ce qui concerne la vie unicellulaire, c'est-à-dire les bactéries et ce que l'on appelle les archéobactéries, nous ne connaissons pas encore une grande partie de la biomasse. Cela signifie que même ici sur Terre, il y a encore beaucoup de vie à découvrir.
La vie a contribué de manière significative à fa?onner notre planète d'origine. Non seulement les êtres vivants eux-mêmes, mais aussi l'oxygène et le méthane qu'ils produisent ont modifié durablement la cro?te terrestre, les océans et l'atmosphère. Ainsi, sans les plantes et les algues, il n'y aurait pas d'oxygène dans l'atmosphère. Et sans oxygène, il n'y aurait ni animaux ni êtres humains. Toutes les sphères et tous les êtres vivants de la Terre sont reliés entre eux par un gigantesque réseau physico-chimique.
La diversité actuelle provient d'un seul ancêtre
Aussi incroyablement diverses que puissent para?tre les formes de vie sur Terre - bactéries, archéobactéries, plantes, animaux - elles ont pourtant un point commun fondamental : toute, absolument toute la vie connue sur Terre peut être retracée à une seule origine commune. Cela ne signifie pas qu'il n'y ait eu qu'une seule origine de la vie sur la Terre primitive. Mais s'il y a eu plusieurs approches, une seule s'est imposée.
Ce que nous ne savons toutefois pas, c'est où, comment et quand exactement la transition de la matière inanimée à la vie a eu lieu. D'un point de vue biologique, notre dernier ancêtre commun "LUCA" (Last Universal Common Ancestor) était déjà un système très complexe, qui portait en lui toutes les caractéristiques principales d'une cellule moderne, comme le métabolisme, les parois cellulaires et les informations génétiques.
En essayant d'étudier la vie et son origine par les sciences naturelles, nous sommes confrontés à un défi passionnant. Certes, nous pouvons attribuer des attributs et des propriétés à la vie telle que nous la connaissons et décrire ce qui "fait" la vie, mais une définition exacte en sciences naturelles de ce qu'est réellement la vie est, nous n'avons pas.
D'où venons-nous ?
Et c'est ainsi que nous ne pouvons toujours pas répondre à l'une des questions les plus fondamentales de l'humanité : D'où venons-nous ? Il s'agit de comprendre quelles étaient les briques chimiques présentes sur la Terre primitive, comment ces premières briques ont réagi chimiquement entre elles pour donner naissance à des molécules de plus en plus complexes et à de nouvelles fonctions. Et ainsi fournir les composants élémentaires à partir desquels les premières unités cellulaires ont pu se former.
"Mieux nous comprenons la vie terrestre, plus grande est notre marge de découverte au-delà de la Terre".Sascha Quanz
Nous voulons reproduire ces processus de manière scientifique et les rendre plausibles. Pour cela, il est important de conna?tre les conditions extérieures correctes pour ces réactions chimiques, telles qu'elles existaient à l'époque sur la Terre primitive. Cela concerne par exemple la composition et la densité de l'atmosphère primitive ainsi que la présence et les propriétés chimiques de l'eau. Pour aborder ces questions complexes et multidimensionnelles, il faut des approches interdisciplinaires coordonnées. C'est pourquoi des universités de premier plan dans le monde ont créé des centres de recherche à cet effet. Avec son centre fondé en 2022 Centre pour l'origine et la prévalence de la vie l'ETH Zurich joue un r?le important dans ce domaine.
Sommes-nous seuls dans l'univers ?
Une autre question fondamentale qui concerne la vie est celle de la vie en dehors de la Terre : sommes-nous seuls dans l'univers ? Pour l'instant, la Terre est le seul endroit du cosmos dont nous savons qu'il abrite la vie. La preuve empirique de traces de vie sur d'autres planètes ou lunes de notre système solaire, voire sur des planètes hors de notre système solaire, n'a pas encore été apportée. Du point de vue des sciences naturelles, ce serait une sensation et cela aurait certainement des répercussions dans d'autres domaines comme la philosophie, la sociologie, la religion ou l'éthique. Cela indiquerait que l'apparition de la vie est, le cas échéant, plus universelle et non liée à des conditions initiales spécifiques et uniques.
C'est là qu'entrent en jeu ce qu'on appelle les exoplanètes. C'est-à-dire des planètes qui ne tournent pas autour de notre soleil, mais autour d'autres étoiles. Au cours des 30 dernières années, plus de 5500 de ces exoplanètes ont été découvertes, et leur nombre augmente presque chaque semaine. La plupart d'entre elles se trouvent à moins de 3000 années-lumière de nous et beaucoup sont même très proches du Soleil ; même l'étoile la plus proche du Soleil, Proxima du Centaure, a au moins deux planètes en orbite.
Statistiquement, chaque étoile devrait avoir des planètes et beaucoup d'entre elles ont des masses, des tailles et des orbites similaires à celles de notre Terre. Nous en savons encore très peu sur ces autres mondes et ne pouvons que deviner leurs conditions. La détection éventuelle d'une "Terre 2.0" nécessitera une nouvelle génération de télescopes terrestres et spatiaux, comme par exemple la mission "LIFE" menée à l'ETH Zurich (page externewww.life-space-mission.com), qui caractérisera en détail les exoplanètes semblables à la Terre. La détection de la vie passera dans ce cas par l'analyse des atmosphères des exoplanètes : En effet, la vie telle que nous la connaissons laisse ses traces partout, y compris dans l'atmosphère.
"Approcher l'origine et la nature de la vie ainsi qu'étudier sa possible propagation hors de la Terre est pour moi l'un des défis les plus grands et les plus passionnants des sciences naturelles modernes".Sascha Quanz
Les missions futures, comme la mission "LIFE", seront en mesure d'étudier la composition atmosphérique de dizaines d'exoplanètes similaires à la Terre afin de détecter ces signatures biologiques. Le hic, c'est que nous ne pouvons chercher que ce que nous connaissons et comprenons. Il est donc logiquement difficile de détecter des traces de vie inconnue. C'est aussi pour cette raison qu'il est important de poursuivre la recherche de formes de vie encore inconnues ou nouvelles, même ici sur Terre. Mieux nous comprenons la vie terrestre, plus grande est notre marge de découverte au-delà de la Terre.
L'admiration grandit avec la connaissance
La vie sur Terre, dans sa fantastique diversité, son inimaginable complexité et son énorme résistance, mérite notre admiration respectueuse. Et nous devrions la traiter en conséquence.
Approcher l'origine et la nature de la vie, ainsi qu'étudier sa possible propagation en dehors de la Terre, est pour moi l'un des plus grands et des plus passionnants défis des sciences naturelles modernes.Peut-être une exoplanète habitable se trouve-t-elle dans notre voisinage astronomique immédiat. Peut-être que l'apparition de la vie est un impératif cosmique. Peut-être même que la vie est encore plus fascinante que ce que nous avons pu imaginer jusqu'à présent. Découvrons-le.
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