Mais alors, comment la vie a-​t-​elle pu apparaître sur terre ? On peut faire remonter les tentatives modernes pour répondre à cette question aux années 20, avec les travaux du biochimiste russe Alexander Oparin. Lui et d’autres depuis ont proposé le scénario d’une pièce en trois actes qui se serait jouée sur la scène terrestre. Le premier acte voit les éléments de la terre, les matériaux bruts, subir des transformations pour former des groupes de molécules. Acte II : le saut jusqu’aux grosses molécules. Acte III : le bond jusqu’à la première cellule vivante. Mais est-​ce vraiment ainsi que les choses se sont déroulées ?

Ce scénario repose sur le postulat d’une atmosphère terrestre initiale très différente de celle d’aujourd’hui. Selon une théorie, elle était pour ainsi dire dépourvue d’oxygène libre, et les éléments que sont l’azote, le carbone et l’hydrogène avaient formé de l’ammoniac et du méthane. Sous l’action de la foudre et de la lumière ultraviolette, ces gaz mêlés de vapeur d’eau auraient donné naissance à des sucres et à des acides aminés. Ne perdez pas de vue, cependant, qu’il ne s’agit que d’une théorie.

S’il faut en croire ce scénario hypothétique, les molécules ainsi formées auraient été emportées dans les océans ou d’autres points d’eau de la planète. Avec le temps, les sucres, les acides et d’autres composés se seraient concentrés en une “ soupe prébiotique ”, où les acides aminés, par exemple, se seraient combinés pour devenir protéines. Par ailleurs, d’autres composés moléculaires, les nucléotides, auraient formé des chaînes pour donner naissance à un acide nucléique, tel que l’ADN. Toutes ces opérations sont censées avoir mis en place les conditions nécessaires au dernier acte de ce drame moléculaire.

Ce dernier acte, qui n’est étayé par aucune preuve, peut être qualifié d’histoire d’amour. Les protéines et les molécules d’ADN se rencontrent, se reconnaissent et s’étreignent. Puis, juste avant que le rideau ne tombe, c’est la naissance de la première cellule vivante. ‘ Réalité ou fiction ? ’ pourraient se demander les spectateurs de cette pièce. ‘ La vie sur terre a-​t-​elle vraiment pu apparaître de la sorte ? ’

A-​t-​on reproduit la genèse en laboratoire ?

Au début des années 50, on a entrepris de vérifier la théorie d’Alexander Oparin. Bien qu’il fût établi que la vie ne pouvait venir que de la vie, certains supposaient qu’avec des conditions différentes dans le passé la vie pouvait avoir émergé lentement du monde inanimé. Pourrait-​on en faire la démonstration ? Stanley Miller, qui travaillait dans le laboratoire de Harold Urey, a rempli un récipient en verre scellé d’un mélange d’hydrogène, d’ammoniac, de méthane, de vapeur d’eau (l’atmosphère primitive supposée) et d’eau en ébullition (les océans) qu’il a activé par des étincelles électriques pour simuler la foudre. Au bout d’une semaine, il a constaté la présence d’une substance visqueuse et rougeâtre qui, à l’analyse, s’est révélée riche en acides aminés, les constituants de base des protéines. Sans doute avez-​vous déjà entendu parler de cette expérience, car voilà des années qu’elle figure dans les manuels scolaires et les cours de science comme si elle expliquait le commencement de la vie sur terre. Mais est-​ce vraiment le cas ?

En réalité, la validité de l’expérience de Miller est aujourd’hui sérieusement remise en question (voir “ Classique mais discutable ”, pages 36-7). Mais à l’époque son succès apparent a ouvert la voie à d’autres expériences au cours desquelles on a même produit certains composants des acides nucléiques (ADN ou ARN). Les spécialistes étaient optimistes, car ils semblaient avoir reproduit en laboratoire le premier acte de l’évolution moléculaire et tout laissait supposer que les deux autres parties du scénario allaient suivre. Un professeur de chimie affirmait : “ L’explication de l’origine d’un système vivant primitif par des mécanismes évolutifs est en vue. ” Un auteur scientifique écrit : “ D’éminents spécialistes prédirent alors que l’Homme créerait bientôt des organismes vivants, à la manière du docteur Frankenstein, et qu’il éluciderait les détails de la genèse. ” Beaucoup pensaient que le mystère de l’origine spontanée de la vie était résolu. — Voir l’encadré “ Droite, gauche ”, page 38.

L’enthousiasme retombe, les énigmes demeurent

Au fil des ans, ce bel optimisme s’est évaporé. Plusieurs dizaines d’années ont passé, et la vie n’a toujours pas livré ses secrets. Quarante ans après son expérience, le professeur Miller a fait cet aveu dans la revue Scientific American : “ Le problème de l’origine de la vie s’est révélé bien plus complexe que moi et la plupart des autres l’avions prévu. ” Ce changement d’attitude s’observe aussi chez ses confrères. C’est le cas, par exemple, de Dean Kenyon, professeur de biologie et coauteur en 1969 d’un ouvrage intitulé Biochemical Predestination [Prédestination biochimique], qui plus récemment estimait “ fondamentalement peu probable que matière et énergie se soient organisées d’elles-​mêmes, sans assistance, pour former des systèmes vivants ”.

De fait, les travaux en laboratoire confirment l’opinion du professeur Kenyon pour qui “ les théories actuelles sur les origines chimiques de la vie sont toutes fondamentalement défectueuses ”. Après que le professeur Miller et d’autres eurent réalisé la synthèse d’acides aminés, on a cherché à obtenir des protéines et de l’ADN, deux types de molécules indispensables à la vie sur terre. Qu’ont donné les milliers d’expériences pratiquées dans des conditions dites prébiotiques ? “ Il y a un contraste saisissant entre la très grande réussite de la synthèse des acides aminés et l’échec systématique de la synthèse des protéines et de l’ADN. ” (The Mystery of Life’s Origin : Reassessing Current Theories). Les tentatives les plus récentes se sont traduites par un “ échec invariable ”.

À dire vrai, le mystère ne concerne pas seulement l’apparition des premières molécules de protéines et d’acides nucléiques (ADN ou ARN), mais aussi leur interaction. “ La vie sur la Terre telle que nous la connaissons actuellement dépend tout entière de l’association des deux molécules ”, lit-​on en effet dans la New Encyclopædia Britannica, qui précise que la mise en place de cette association demeure “ un problème crucial et irrésolu de l’origine de la vie ”. On ne saurait mieux dire.

L’appendice A (“ Une collaboration au service de la vie ”, pages 45-7) décrit certaines facettes fondamentales du fascinant travail d’équipe auquel se livrent les protéines et les acides nucléiques à l’intérieur de nos cellules. Ce simple survol des mécanismes à l’œuvre dans les cellules de notre corps nous remplit d’admiration pour le travail des chercheurs qui nous révèlent l’existence de processus extraordinairement complexes, processus dont la plupart d’entre nous ne sont même pas conscients alors qu’ils se produisent à tout instant de notre vie. Cependant, considérés sous un autre angle, ces mécanismes d’une complexité et d’une précision proprement ahurissantes nous ramènent à notre question : comment tout cela est-​il apparu ?

Vous n’êtes probablement pas sans savoir que les spécialistes n’ont pas renoncé à formuler un scénario plausible relativement à l’apparition de la vie. Toutefois, les dernières moutures ne se révèlent guère convaincantes. (Voir l’appendice B, “ Du ‘ monde d’ARN ’ ou d’un autre monde ? ” page 48.) Témoin cette remarque de Klaus Dose, de l’institut de biochimie de Mayence (Allemagne) : “ Actuellement, toutes les discussions portant sur les principales théories et expériences touchant à ce domaine débouchent soit sur une impasse, soit sur un aveu d’ignorance. ”

La Conférence internationale sur l’origine de la vie qui s’est tenue en 1996 n’a pas permis non plus de dégager de solutions. Au contraire. La revue Science a signalé que les près de 300 scientifiques réunis pour la circonstance “ se sont colletés avec le mystère que constituent l’apparition des molécules [d’ADN et d’ARN] et leur évolution en des cellules capables de se reproduire ”.

Il a fallu de l’intelligence et une formation poussée pour étudier et ne serait-​ce que commencer à expliquer ce qui se passe dans nos cellules à l’échelle moléculaire. Est-​il raisonnable de croire que ces processus compliqués se soient produits à l’origine dans une “ soupe prébiotique ”, sans intervention extérieure, spontanément et par hasard ? Ou bien faut-​il chercher l’explication plus loin ?

Pourquoi tant de mystères ?

Après un demi-siècle d’hypothèses et des milliers de tentatives pour prouver que la vie est apparue d’elle-​même, il serait difficile de ne pas partager l’opinion du prix Nobel Francis Crick. À propos des théories sur l’origine de la vie, il a signalé qu’il y a “ beaucoup trop d’hypothèses et que nous ne possédons qu’infiniment peu de faits ”. Dès lors, on comprend qu’à la lumière de ces faits certains scientifiques tirent la conclusion que la vie est par trop complexe pour surgir inopinément dans un laboratoire bien équipé, et encore moins donc dans un environnement livré à lui-​même.

Si la science, dans ses derniers progrès, ne peut démontrer que la vie soit apparue d’elle-​même, pourquoi certains scientifiques s’accrochent-​ils à ces théories ? On peut en avoir une idée à travers ces propos tenus par le professeur John Bernal il y a une trentaine d’années dans son livre L’origine de la vie : “ En appliquant les stricts canons de la méthode scientifique à ce sujet [la génération spontanée de la vie], il est possible de démontrer officiellement comment, à plusieurs moments de cette histoire, la vie aurait pu ne pas apparaître ; les improbabilités sont trop grandes, les chances de l’émergence de la vie trop petites. ” Et d’ajouter : “ Malheureusement pour ce point de vue, la vie est présente sur la Terre, dans toute la multiplicité de ses formes et de ses activités, et c’est à expliquer son existence que les arguments doivent être pliés. ” Or, la situation ne s’est pas améliorée.

Comprenez-​vous ce que sous-entend ce raisonnement ? Il revient à dire : ‘ Scientifiquement parlant, il est correct de dire que la vie ne peut avoir commencé d’elle-​même. Mais l’apparition spontanée de la vie est la seule possibilité que nous prendrons en considération. D’où la nécessité de plier les arguments de telle sorte qu’ils étayent l’hypothèse d’une apparition spontanée de la vie. ’ Êtes-​vous d’accord avec une telle logique ? N’exige-​t-​elle pas de “ plier ” un nombre important de faits ?

Mais il y a aussi des hommes de science compétents et respectés qui ne jugent pas nécessaire de plier les faits pour les adapter à la philosophie du moment sur l’origine de la vie. Ils préfèrent laisser les faits les amener à une conclusion raisonnable. Quels sont ces faits et cette conclusion ?

Informations et intelligence

Interviewé dans le cadre d’un documentaire, le professeur Maciej Giertych, éminent généticien de l’institut de dendrologie de l’Académie polonaise des sciences, a donné la réponse suivante :

“ Nous savons aujourd’hui que les gènes sont porteurs d’une masse d’informations. La science est incapable d’expliquer comment ces informations peuvent apparaître spontanément. Elles réclament une intelligence ; leur apparition ne peut être le fruit d’événements aléatoires. Il ne suffit pas de mélanger des lettres pour obtenir des mots. ” “ Pour ne citer qu’un exemple, a-​t-​il ajouté, il fallait que le système très complexe de réplication ADN/ARN/protéine qui fonctionne dans la cellule soit parfait dès le départ. Autrement, les systèmes vitaux n’auraient pu exister. La seule explication logique, c’est que cette énorme quantité d’informations émanaient d’une intelligence. ”

[Encadré/Illustration, pages 36, 37]

Classique mais discutable

L’expérience réalisée par Stanley Miller en 1953 est souvent citée comme preuve qu’il aurait pu y avoir génération spontanée dans le passé. Cependant, la validité de cette théorie repose sur l’hypothèse d’une atmosphère initiale “ réductrice ”, c’est-à-dire ne contenant qu’une infime proportion d’oxygène libre (non lié chimiquement). Pourquoi ce postulat ?

L’ouvrage The Mystery of Life’s Origin : Reassessing Current Theories [Le mystère de l’origine de la vie : remise en cause des théories actuelles] explique qu’en présence de grandes quantités d’oxygène libre ‘ aucun acide aminé ne se serait formé, et si, par chance, il s’en était formé, il se serait décomposé rapidement ’a. Que penser de l’hypothèse de Miller sur cette atmosphère dite primitive ?

Dans un article qui a fait date, publié deux ans après son expérience, Stanley Miller écrivait : “ Il s’agit là évidemment d’hypothèses, car nous ne savons pas si la Terre possédait une atmosphère réductrice lors de sa formation. [...] Aucune preuve directe n’a encore été trouvée. ” — Journal of the American Chemical Society, 12 mai 1955.

A-​t-​on trouvé ces preuves par la suite ? Environ 25 ans plus tard, l’auteur scientifique Robert Cowen signalait : “ Les scientifiques doivent repenser certaines de leurs suppositions. [...] Rien pour ainsi dire n’est venu étayer l’idée d’une atmosphère fortement réductrice, riche en hydrogène, certains faits témoignant même du contraire. ” — Technology Review, avril 1981.

Et depuis ? En 1991, John Horgan écrivait qu’au cours de la décennie écoulée les hypothèses d’Urey et de Miller sur l’atmosphère avaient été de plus en plus remises en question. Il ajoutait : “ En effectuant des expériences et en reconstituant par ordinateur l’atmosphère primitive, plusieurs équipes ont découvert qu’à l’origine les rayons ultraviolets du Soleil, actuellement filtrés par la couche d’ozone, auraient dissocié les gaz hydrogénés de l’atmosphère. [...] L’activation de ces gaz [dioxyde de carbone et azote] ne produit ni des acides aminés ni d’autres précurseurs de la vie. ” — Pour la science.

Dès lors, pourquoi sont-​ils si nombreux à continuer de défendre l’idée d’une atmosphère terrestre initialement réductrice, ne contenant que peu d’oxygène ? Dans leur livre Molecular Evolution and the Origin of Life [L’évolution moléculaire et l’origine de la vie], Sidney Fox et Klaus Dose répondent : il faut nécessairement que l’atmosphère ait été pauvre en oxygène parce que, d’une part, “ les expériences réalisées en laboratoire montrent que l’oxygène aurait considérablement entravé l’évolution chimique ” et que, d’autre part, les composés tels que les acides aminés “ ne sont pas stables à l’échelle géologique en présence d’oxygène ”.

N’est-​ce pas le chat qui se mord la queue ? L’atmosphère initiale était réductrice, nous dit-​on, parce qu’autrement la génération spontanée de la vie n’aurait pas pu se produire. Mais, en fait, rien ne prouve qu’elle ait été effectivement réductrice.

Autre détail qui a son importance : si le mélange gazeux représente l’atmosphère, que les décharges électriques jouent le rôle de la foudre et que l’eau en ébullition simule l’océan, à qui ou à quoi le savant ayant préparé et réalisé l’expérience correspond-​il ?

[Note de l’encadré]

[Encadré, page 38]

Droite, gauche

Tout le monde sait qu’il existe des gants pour main droite et des gants pour main gauche. Le même phénomène existe pour les acides aminés (on parle de chiralité). Sur la centaine d’acides aminés connus, 20 seulement entrent dans la composition des protéines et tous sont de type “ gauche ”. Quand les scientifiques reproduisent en laboratoire les réactions qu’ils supposent s’être déroulées dans une soupe prébiotique, ils obtiennent autant d’acides aminés de type droit que de type gauche. Selon le New York Times, “ cette proportion de 50 % n’est pas caractéristique de la vie, qui dépend exclusivement des acides aminés de type gauche ”. Pourquoi les organismes vivants sont-​ils composés uniquement d’acides aminés de ce type ? C’est là “ un grand mystère ”. Même les acides aminés trouvés dans les météorites “ présentent une proportion plus importante de type gauche ”. De l’avis du professeur Jeffrey Bada, spécialiste des problèmes concernant l’origine de la vie, “ quelque influence extérieure à la terre pourrait être intervenue pour déterminer la chiralité des acides aminés biologiques ”.

[Encadré, page 40]

“ Ces expériences... veulent conclure à une synthèse abiotique pour ce qui a en fait été produit et conçu par un homme très intelligent et on ne peut plus biotique dans le but de confirmer des idées en faveur desquelles il s’était largement engagé. ” — Origin and Development of Living Systems.

[Encadré/Illustration, page 41]

“ Un acte intellectuel délibéré ”

L’astronome britannique Fred Hoyle a consacré plusieurs dizaines d’années de son existence à l’étude de l’univers et de la vie. Il en est arrivé à penser que la vie sur terre est venue de l’espace. Dans un exposé présenté au California Institute of Technology, voici ce qu’il a dit concernant l’ordre des acides aminés dans les protéines.

“ Le gros problème en biologie n’est pas tant le fait relativement évident qu’une protéine est constituée d’une chaîne d’acides aminés reliés entre eux d’une certaine manière, mais plutôt que l’ordre précis des acides aminés confère à cette chaîne des propriétés remarquables [...]. Si les acides aminés étaient assemblés au hasard, il y aurait un très grand nombre de combinaisons qui ne seraient d’aucune utilité à la cellule vivante. Quand on sait qu’une enzyme de taille moyenne possède une chaîne de peut-être 200 maillons et qu’il existe 20 possibilités pour chaque maillon, on comprend aisément que le nombre de combinaisons inutiles est énorme ; en fait, il dépasse le nombre d’atomes existant dans toutes les galaxies observables par les plus grands télescopes. Cela, c’est pour une enzyme, et il en existe plus de 2 000, dont la plupart ont des propriétés très différentes les unes des autres. Alors, comment en est-​on arrivé là ? ”

Et l’astronome d’ajouter : “ Au lieu d’accepter la probabilité fantastiquement faible que l’apparition de la vie puisse être le fruit des forces aveugles de la nature, il semble préférable de supposer que l’origine de la vie fut un acte intellectuel délibéré. ”

[Encadré, page 44]

Le professeur Michael Behe a écrit : “ Pour qui ne se croit pas obligé de limiter ses recherches à des causes inintelligentes, la conclusion la plus évidente est que beaucoup de systèmes biochimiques ont été conçus. Ils n’ont été conçus ni par les lois de la nature ni par le hasard et la nécessité ; ils ont plutôt été prévus. [...] La vie sur la terre, dans ses formes les plus élémentaires, dans ses composantes les plus essentielles, est le produit d’une activité intelligente. ”