Le mystère de la vie

Dans l’Ancien Testament, le livre du Lévitique fait référence à la vie en confirmant, dans une certaine mesure, ce que nous dit la science. Il explique que « la vie de la chair est dans le sang » (Lévitique 17 : 11a). Sur l’homme, il est dit ceci : « L’Éternel Dieu forma l’homme de la poussière de la terre, il souffla dans ses narines un souffle de vie et l’homme devint une âme vivante [un être vivant] » (Genèse 2 : 7). Donc, selon la Bible et la science, la vie humaine dépend du sang et du « souffle de vie » (c’est-à-dire de l’oxygène que le sang transporte dans tout le corps). Par ailleurs, Salomon nous dit que les êtres humains et les animaux ont « tous un même souffle » (Ecclésiaste 3 : 19). En conséquence, un point commun unit ces entités vivantes au niveau le plus fondamental, lien que la science affirme également.

Dans ce qui peut paraître le comble de l’ironie pour certains, les preuves scientifiques et bibliques de l’une des exigences indispensables à la vie s’accordent donc pour l’essentiel. Mais en fait, qu’est-ce que la vie ? Une vision du monde évolutionnaire nous aidera-t-elle à mieux comprendre l’origine et la finalité de la vie ?

Définition de la vie

Peut-on définir la vie ? La biologie et les disciplines en lien avec elle ont accompli des progrès spectaculaires ces soixante-dix dernières années. Il est devenu relativement facile d’expliquer ce qui constitue un organisme vivant, ainsi que les processus qui s’y déroulent et les raisons pour lesquelles ils s’y produisent… mais pas ce qu’est la vie.

Placez une grenouille qui vient de mourir à côté d’une grenouille vivante. Qu’est-ce qui les différencie ? La seconde, douée de sensations, est une entité autonome, tandis que l’autre a perdu ces propriétés. La grenouille vivante réagit aux stimuli externes et internes, elle est capable de mécanismes d’auto-préservation tels que l’ingestion de substances nutritives, la respiration et la reproduction. La grenouille morte est désormais un assemblage de molécules ; à terme, son corps se désagrégera en ses éléments constitutifs.

Qu’est-il arrivé à la vie de la grenouille quand elle est morte ? Est-elle partie ailleurs, vers un paradis des grenouilles peut-être ? Le roi Salomon a apporté cette réponse : « Car le sort des fils de l’homme et celui de la bête est pour eux un même sort, comme meurt l’un, ainsi meurt l’autre [...]. Tout va dans un même lieu ; tout a été fait de la poussière, et tout retourne à la poussière » (Ecclésiaste 3 : 19‑20). « De la poussière à la poussière », comme on l’entend souvent dire.

Avons-nous appris quoi que ce soit d’autre depuis l’époque de Salomon ? En réalité, nous avons disséqué le processus de la vie au moyen d’expérimentations poussées. Mais comme tout ce que nous réduisons à ses composants les plus infimes, l’essence de l’objet se perd dans sa réduction. La vie n’est-elle qu’un ensemble de mécanismes physicochimiques ? Ces processus définissent-ils ce qu’est la vie ? Ils existent certainement à l’intérieur d’un organisme du fait que celui-ci est « vivant ». Toute chose vivante est un système intégré, comme une bicyclette : si l’on déconnecte tous ses éléments, sa nature de bicyclette disparaît.

« Les biologistes, ces scientifiques qui se consacrent à l’étude des systèmes vivants, [...] restent déconcertés par ce qu’est la vie, et les physiciens, avec leur compréhension profonde des lois les plus fondamentales de la nature, ne sont pas moins désemparés. »

Il en est de même pour toute la machinerie moléculaire à l’intérieur d’un organisme vivant, jusqu’aux cellules. La machinerie n’est présente que parce que l’organisme vivant est doté de l’aptitude intrinsèque de la construire. Cette capacité de vivre sur le plan chimique a été transmise par ses parents qui, eux-mêmes, la tenaient de leurs parents, et ainsi de suite.

Définir la vie n’est manifestement pas chose aisée. Beaucoup la considèrent par conséquent comme un sujet plus philosophique que scientifique. En fait, certains scientifiques pensent franchement qu’il est impossible d’en donner une définition. Le chimiste Addy Pross, par exemple, admet dans son livre What Is Life ? [Qu’est-ce que la vie ?] qu’« il est vain de tenter de définir une entité que nous nous efforçons encore de comprendre ».

Théories anciennes

Si même les scientifiques les plus brillants se débattent pour comprendre la nature de la vie, qu’en est-il de la question de l’origine de la vie ? Comment l’expliquent-ils ? L’apparition de la vie est une question qui déconcerte l’humanité depuis l’Antiquité et reste un mystère jusqu’à ce jour.

Pour expliquer l’origine de la vie, Aristote proposait la génération spontanée à partir d’une matière organique non vivante. L’observation d’asticots surgissant d’une viande avariée, ou celle de puces sortant de la poussière, confirmait en apparence cette idée.

Une autre théorie, remontant à l’histoire antique, est le préformationnisme. Hippocrate et d’autres affirmaient que les formes de vie naissaient dans la substance séminale de l’un des parents (ou des deux) et contenaient toutes les structures adultes en miniature ; celles-ci poursuivaient ensuite leur développement par l’ajout de masse. Vers la fin du dix-septième siècle, des variantes de cette idée connurent un regain de notoriété en essayant d’expliquer comment Dieu avait conçu la vie. Nicolas Malebranche, philosophe et prêtre catholique romain français, défendait qu’en fait, toute chose vivante ayant jamais existé avait pris forme lors de la Création.

La préformation fut écartée quand des microscopes de plus en plus puissants montrèrent les premiers stades des cellules embryonnaires qui passaient par une série de changements afin de se spécialiser et de former les différents organes et autres structures. Les scientifiques apprirent que les nouveaux individus résultent de la combinaison d’un œuf et de sperme, et n’existaient pas recroquevillés dans un ovule ou un spermatozoïde.

Bien que le marchand hollandais Antonie van Leeuwenhoek (1632-1723) ait été le premier à observer la vie cellulaire à l’aide d’un microscope monoculaire qu’il avait mis au point, son appellation animalcules ne s’est jamais popularisée. C’est à son contemporain britannique Robert Hooke que l’on doit le terme cellule. Un autre siècle s’écoula avant que le botaniste allemand Matthias Jakob Schleiden conclût que tous les tissus des plantes étaient composés de cellules. Un an plus tard, en 1839, Theodor Schwann aboutissait à la même conclusion au sujet des animaux. Botanique et zoologie se rejoignaient dans la « théorie cellulaire » unificatrice. En 1855, les chercheurs Rudolf Virchow et Robert Remak firent une importante contribution en matière de régénération cellulaire. Leurs travaux permettaient de conclure que les cellules vivantes proviennent uniquement de cellules préexistantes, inscrivant ainsi la loi de la biogenèse dans la théorie cellulaire.

« Si quelqu’un, mieux que tout autre, a mis de l’ordre dans la confusion qui entourait l’origine des cellules animales, c’est bien Robert Remak. »

Louis Pasteur, chimiste et microbiologiste français célèbre pour ses découvertes médicales qui corroboraient la théorie des germes, enfonça ce qui semblait être le dernier clou dans le cercueil de la génération spontanée. En 1862, Pasteur mena une expérience : il stérilisa un bouillon en le portant à ébullition, puis le plaça à l’abri de l’air qui, selon lui, contenait des germes. Le chercheur démontra ensuite que c’était seulement quand le bouillon, auparavant stérile, était exposé à l’air pendant quelque temps qu’il était contaminé par des bactéries. La conclusion était que la vie ne pouvait pas naître spontanément d’une matière inerte. Dès lors, l’abiogenèse (génération de la vie en l’absence de vie) pouvait être écartée sur une base scientifique.

Re-génération spontanée

L’Origine des espèces de Charles Darwin avait été publié trois ans avant que l’abiogenèse ne soit reléguée par l’expérience de Pasteur. Darwin éludait la question de l’origine de la vie et se montra prudent à propos de la génération spontanée, suggérant une seule fois (dans une lettre personnelle de 1871) la possibilité que l’origine de la vie ait suivi la voie d’une évolution chimique dans une « petite mare chaude ». Il professait l’agnosticisme et n’en disait pas beaucoup plus sur une Cause Première de la vie elle-même. Pourtant, dans l’édition de 1860 de L’Origine, il s’approcha un peu de Dieu en concluant : « N’y a-t-il pas une véritable grandeur dans cette manière d'envisager la vie, avec ses puissances diverses attribuées primitivement par le Créateur à un petit nombre de formes, ou même à une seule ? »

Néanmoins, l’idée de la petite mare chaude marqua un point de départ pour les chercheurs. Suivant cette inspiration, le biochimiste russe Alexander Oparin et le scientifique britannique John Haldane préconisèrent dans les années 1920 que les conditions, aux débuts de la Terre avec son atmosphère chargée en hydrogène, avaient favorisé la génération de molécules organiques qui avaient finalement servi l’évolution de la vie, contredisant ainsi les conclusions expérimentales de Pasteur et de Remak. En conséquence, la génération spontanée renaissait d’une « soupe primordiale ».

Le livre du physicien Erwin Schrödinger, Qu’est-ce que la vie ?, paru en anglais en 1944, soutenait l’hypothèse de Haldane, en réduisant au fond l’indéfinissable prodige de la vie à une réaction chimique : la vie n’était que de la matière en mouvement. La chimie et la physique furent intégrées à la biologie, accélérant l’arrivée de la biologie moléculaire et entraînant des découvertes majeures telles que la structure de l’ADN. Schrödinger influença ainsi profondément tous les chercheurs qui s’intéressèrent après lui au mystère de l’origine de la vie, en les incitant à concevoir leurs investigations en termes d’évolution chimique.

Les contributeurs les plus renommés dans le débat sur l’origine de la vie furent les chimistes américains Stanley Miller et Harold Urey, entrés en scène alors que la croyance en la génération spontanée grâce à une évolution chimique gagnait du terrain. L’expérience de Miller et Urey en 1953 simulait les conditions prébiotiques supposées sur la base de l’hypothèse de Haldane et d’Oparin. Elle fut un succès : ils montrèrent que des composés organiques utiles à la vie pouvaient avoir été générés sur la Terre primitive. Au nombre des produits obtenus se trouvaient de très petites quantités de quelques acides aminés. Les acides aminés étant des constituants des protéines, l’expérience fut d’abord saluée comme une quasi-preuve que des composés chimiques organiques, et finalement la vie, avaient pu émerger grâce à une évolution chimique fortuite.

Comme Miller le déclara dans un entretien de 1996, la clé de l’expérience était que « même si la composition de l’atmosphère primitive était contestée, nous avons démontré que soit l’atmosphère est réductrice, soit les composés organiques nécessaires à la vie sont absents ». Mais l’atmosphère primordiale était-elle chargée en hydrogène, exempte d’oxygène et riche en méthane et ammoniac, comme Haldane et Oparin l’affirmaient, et Miller le présumait ?

« Hélas, l’euphorie suscitée par l’expérience de Miller et Urey s’est avérée quelque peu prématurée pour diverses raisons. »

D’après le physicien Paul Davies, « les géologues ne pensent plus que l’atmosphère primitive ressemblait au mélange gazeux contenu dans le ballon de Miller » (The Fifth Miracle, 1999). Il expliquait que l’hydrogène, l’élément le plus léger, se serait rapidement échappé dans l’espace et qu’une abondance de méthane et d’ammoniac sur la Terre primitive était « improbable ». La formation du méthane passe par une action prolongée de la pression sur des végétaux ensevelis. Or, il n’y aurait eu aucune végétation sur une Terre sans vie. Alors peut-être d’autres facteurs expliquent-ils la présence de méthane primordial ? À moins qu’il ait été absent. Des études ultérieures concluent que l’atmosphère de la Terre primitive était en fait pauvre en méthane et riche en composés oxygénés.

En ce qui concerne la soupe prébiotique de Haldane, supposons qu’il ait été possible de fabriquer des acides aminés à partir de divers composants chimiques comme le méthane. Pendant combien de temps auraient-ils été disponibles pour former une protéine ? Quelle est leur durée de vie chimique dans cet environnement volatil ? Même dans le meilleur scénario, si des acides aminés se sont effectivement formés, les versions gauches et droites seraient apparues en proportions égales. Or, les protéines dans les systèmes vivants actuels utilisent uniquement des formes gauches. L’affinité spécifique pour l’une au détriment de l’autre est un autre mystère de la vie.

Si les théories et hypothèses foisonnent encore, les contre-arguments abondent tout autant. Il est entendu de nos jours que l’expérience de Miller ne simulait pas l’atmosphère primitive. Et même si cela avait été le cas, les concentrations des « ingrédients » produits n’auraient pas ressemblé à celles qui donnent naissance à la vie aujourd’hui. De plus, l’apparition d’un petit nombre d’acides aminés ne prouve pas que la vie sous forme de cellules soit née par génération spontanée dans une soupe prébiotique.

Un Monde à ARN

Il semble incroyable que la cellule, avec ses mécanismes complexes et précis, ait tout simplement réussi à se construire seule, même sur une durée presque illimitée. Par exemple, si on ramène l’hérédité à son essence même, les problèmes ne tardent pas à s’accumuler : des copies d’ADN sont produites quand une cellule se divise ; la fabrication de ces copies nécessite des protéines spécialisées et des molécules de soutien que l’on appelle l’ARN. Sans elles, répliquer l’ADN serait impossible. Cependant, une cellule fabrique ces protéines et ces ARN en utilisant le code d’information stocké dans l’ADN. Donc, si une séquence complexe d’acteurs chimiques spécialisés est indispensable pendant la synthèse de l’ADN, et si ces protéines ne peuvent pas être fabriquées sans code ADN, nous sommes alors en présence d’un dilemme insoluble, semble-t-il. Si les protéines ont besoin d’instructions fournies par l’ADN, et si le patrimoine de ces instructions nécessite des protéines, comment peut-on aller au-delà d’une seule cellule, d’un seul ensemble d’informations ?

Aujourd’hui, évidemment, le processus fonctionne très bien. L’organisme humain, constitué d’environ 30 000 milliards de cellules, n’existerait pas autrement. Mais comment cette réplication a-t-elle pu avoir lieu la première fois, dans cette supposée première cellule primordiale ?

Michael P. Robertson et Gerald F. Joyce, chercheurs sur l’origine de la vie, ont proposé la réponse suivante : « Des preuves solides indiquent aujourd’hui qu’il existait bien un Monde à ARN sur la Terre primitive. » Mais cela signifie-t-il que la vie a débuté avec l’ARN ? Selon eux, cela semble improbable : « Dans ce qu’on a appelé le “Rêve du biologiste moléculaire” [...], on pourrait imaginer que tous les composants de l’ARN étaient présents dans une mare prébiotique, et que ces composants ont pu s’assembler en polynucléotides capables de se répliquer et d’évoluer en l’absence préalable de toute macromolécule évoluée. Toutefois, un examen approfondi de cette vision de la vie originelle qui place l’ARN en premier provoque inévitablement le “Cauchemar du chimiste prébiotique”, avec des images de mélanges intraitables nés d’expériences conçues pour simuler la chimie de la Terre primitive. »

Miller et le chercheur en biologie Antonio Lazcano ont concédé qu’« il est peu plausible que l’ARN, avec les AUCG [ses quatre unités chimiques] et un squelette ribose-phosphate, soit une molécule prébiotique. »

Comme dans le cas de la construction aléatoire des acides aminés, sans l’existence d’une sorte de filtre supérieur capable d’acheminer des éléments chimiques sur des voies spécifiques, les problèmes de l’évolution chimique de la vie semblent donc objectivement insurmontables. Néanmoins, comme insiste le chimiste Pross, « nous ne pouvons pas simplement exclure la possibilité de l’émergence spontanée de nucléotides d’ARN prébiotiques, car comme l’énonce un vieil adage : l’absence de preuves ne constitue pas une preuve d’absence. »

Quête de réponses

La science continue de chercher une réponse matérialiste à l’origine de la vie puisque ce type de réponse est du domaine de la science. Pourtant, les règles de la vie que la science elle-même a découvertes semblent indiquer que la réponse à trouver n’est pas matérialiste. Néanmoins, si l’on admet que des preuves scientifiques confirment la biogenèse (hypothèse selon laquelle la vie a besoin d’une source vivante) et que l’abiogénèse n’est guère plus qu’une douce illusion, un chemin de compréhension du mystère de la vie émerge de la brume. Il existe bien une Source de vie, plus proche que la plupart des gens le pensent. Cependant, tant que l’humanité ne sera pas prête à reconnaître cette Source, l’origine de la vie restera sans aucun doute un mystère déroutant.

La vie est un miracle indéniable, et sa réalité même témoigne avec force de l’existence d’un auteur initial. L’apôtre Jean a évoqué la nature divine génératrice de vie. Il a écrit, à propos de Jésus-Christ : « Au commencement était la Parole [...]. En elle était la vie, et la vie était la lumière des hommes » (Jean 1 : 1‑4).

Jean a également consigné les paroles de Jésus lui-même : « Les paroles que je vous ai dites sont Esprit et vie » (Jean 6 : 63b). Cette « vie » porte un double sens, car elle fait référence tant à la vie physique aujourd’hui qu’à la possibilité d’une vie éternelle non physique dans le futur.

Dieu est l’initiateur et le pourvoyeur de la vie passée, présente et future (Colossiens 1 : 17). Au cours de ses voyages, l’apôtre Paul s’est rendu à Athènes, où il a fait remarquer aux Grecs, réputés pour leur curiosité, qu’il existait un dieu qu’ils ne connaissaient pas encore. Ils appelaient simplement cette divinité le « dieu inconnu ». Paul leur a expliqué que ce dieu mystérieux surpassait tous ceux qu’on pouvait imaginer et personnifier, puisqu’il était le vrai Créateur « qui a fait le monde et tout ce qui s’y trouve ». En parlant de Jésus, Paul poursuivait ainsi : « Il a fait que tous les hommes, sortis d’un seul sang, habitent sur toute la surface de la terre. » Son dessein, continuait Paul, était « qu’ils cherchent le Seigneur, et qu’ils s’efforcent de le trouver [...], bien qu’il ne soit pas loin de chacun de nous » (Actes 17 : 22‑27).

S’il est vrai que l’étude scientifique de la vie restera fascinante et produira sans aucun doute beaucoup de connaissances nouvelles, les mystères persistants de la vie elle-même (son origine, son avenir et sa finalité ultime) ne peuvent pas être expliqués en laboratoire. Les réponses se trouvent tout simplement hors du champ de la science.