Les scientifiques proposent un nouveau cadre radical pour redéfinir la vie sur Terre

Il y a environ 3,5 milliards d’années, la vie sur Terre a vu le jour à partir des origines moléculaires, s’étendant au fil du temps à l’éventail vertigineux d’entités que nous connaissons et aimons aujourd’hui. C’est ainsi que va la ligne de pensée actuelle.

Mais nous n’avons même pas encore une définition claire de la vie. Par exemple, le virus est-il vivant ? Ou tout un écosystème forestier ? Après tout, de nombreux aspects d’un écosystème dépendent les uns des autres tout autant que les organes à l’intérieur du corps.

Ainsi le biologiste Chris Kempes et le chercheur en systèmes complexes David Krakauer du Santee Institute au Nouveau-Mexique Ils ont évoqué l’idée Notre focalisation sur l’évolution en tant que force motrice de la vie peut nous avoir « aveuglé aux principes généraux supplémentaires de la vie ».

Pour explorer cela, les chercheurs ont étendu la définition de « vie » à l’union de deux processus énergétiques et informationnels qui peuvent coder et transmettre des informations adaptatives à travers le temps.

L’utilisation de cette définition augmente considérablement ce qui pourrait être considéré comme la vie, pour inclure des concepts tels que la culture, les forêts et l’économie. Une définition plus traditionnelle pourrait considérer ces produits comme les produits de la vie, et non comme la vie elle-même.

« La culture humaine vit de la substance de l’esprit, tout comme les organismes multicellulaires vivent de la substance d’organismes unicellulaires », Kempes Explique.

Sur la base de leur nouvelle définition, les chercheurs soutiennent que la vie est apparue plusieurs fois sur Terre et que nous coexistons en fait avec de nombreuses formes de vie d’aujourd’hui.

Le cadre proposé par Kempes et Krakauer contient trois niveaux hiérarchiques de contraintes sur ce qui implique la vie, comme décrit ci-dessous.

(Kembes & Krakauer, J.Mol. Evol., 2021)

Au premier niveau, la vie est limitée par les substances potentielles dont elle peut être constituée (telles que les molécules). Au deuxième niveau, la vie est limitée par les contraintes de l’univers plus large (comme la gravité), et au troisième niveau, la vie est renforcée par des processus adaptatifs (comme la sélection naturelle).

Au sein de cette hiérarchie, les concepts liant les domaines de la physique à la biologie sont considérés. Par exemple, la vie utilise de nombreuses gradations de production d’énergie en utilisant la contrainte de premier niveau, mais toutes doivent adhérer à la contrainte de deuxième niveau de la loi Thermodynamique.

« Aucune cellule ne sera trouvée avec plus de structure interne que ce qui peut être calculé par l’énergie libre totale disponible de l’environnement », l’équipe écrire dans leur papier.

« Nous nous attendons à ce que de nombreux concepts biologiques riches soient définis par » l’étrange enchevêtrement « des trois niveaux, car les trois niveaux évolueront inévitablement. »

Cette théorie embrasse pleinement la vie comme un spectre, plutôt que comme un phénomène séparé, Comme ce qui fait de nous un individu? Seules les cellules nées du même ADN, ou notre microbiome aussi ? Sans parler des connexions fluides entre l’énergie tirée de l’environnement, la physiologie cellulaire et les processus évolutifs.

Bien que tout cela puisse être aussi théorique qu’une grande partie de la physique quantique, c’est une excellente tentative d’examiner un ancien concept sous un nouveau jour. Avec des systèmes particulièrement complexes, comme la vie et les conséquences de notre vie sur elle, parfois Élargir notre réflexion Il peut libérer différentes idées qui mènent à de nouvelles compréhensions.

La paire espère que cette vision plus large conduira à un aperçu de ce que nous entendons exactement par la vie, aidera à construire des appareils pour la créer ou la trouver, et en apprendre davantage sur le niveau de vie que nous voyons – même s’il est fondamentalement différent de la vie familière sur Terre.

Les définir mettra certainement un terme au débat sur la question de savoir si Virus Ils sont vraiment vivants, car ils s’inscrivent parfaitement dans la théorie de la vie de Kemps et Krakauer.

Bien que le cadre soit certainement détaillé et nous donne beaucoup d’idées, changer les définitions est un travail difficile. Et quand la plupart d’entre nous pensent à la vie, il ne s’agit probablement que de la vie biologique – du moins jusqu’à ce que nous rencontrions des extraterrestres défiant la biologie tels que nous les connaissons, ou que notre IA devienne suffisamment avancée pour former leur propre esprit.

« Notre revendication est que nous pourrons dire que nous avons une nouvelle théorie de la vie quand elle sera capable de nous révéler de nombreuses origines et de nombreux types de vie », ils écrivent.

Cette théorie est décrite dans Journal de l’évolution moléculaire.