Approches chretiennes relation entre la science et la
religion pasteur réformé
L'HISTOIRE INACHEVEE DES ORIGINES DE LA VIE Comment la vie est-elle apparue sur Terre ?
Un scénario chasse l'autre. Pourtant, chaque
hypothèse a permis àla connaissance de
progresser sur ce point. Jusqu'aux thèses
scientifiques d'aujourd'hui.S'il est une histoire dont le
début ne peut pas être "Tout a
commencé par...", c'est bien celle qui concerne
lesorigines de la vie. En effet, malgré les
efforts des scientifiques de toutes disciplines -
physico-chimistes,microbiologistes,
généticiens, cosmologistes,
océanographes -, nous ne pouvons toujours pas
affirmer où, quandet comment est apparue la vie
sur Terre. LES ANCIENS RIVALISENT D'IMAGINATION. Pourtant, les hypothèses ne manquent
pas. Depuis des milliers d'années, les hommes
s'interrogent sur lecommencement de la vie. Ils se
posent, notamment, cette question cruciale: la vie, la
première cellule de toutesles tonnes de vie
actuelle, vient-elle de la matière
"inanimée", inerte? Dès le \/le
siècle avant Jésus-Christ, lesphilosophes
grecs et les Egyptiens pensent que les créatures
vivantes comme le ver, le crocodile ou la
sourisémergent de la boue chauffée par les
rayons du Soleil. En Chine ancienne, on est convaincu que
les bambousdonnent naissance spontanément aux
pucerons et les écrits sacrés de l'Inde
mentionnent la naissanced'insectes et de parasites
à partir d'ordures et de sueur. Le poète
latin Lucrèce (1er siècle av. J.-C.) passe
pour le précurseur des idées biologiques
actuelles quand il propose une origine de la vie dans
l'eau. Mais c'est surtout Aristote (IVe
siècle av. J.-C.) et sa théorie de la
"génération spontanée", selon
laquelle les êtres vivants naissent
spontanément de la matière inerte, qui
marque fortement les esprits. A tel point que sa
conception reste pendant près de deux mille ans la
référence exclusive du monde occidental
judéo-chrétien. Comme l'explique Dominique
Lecourt, professeur de philosophie des sciences à
l'Un Paris VII, "cette conception du vivant put
s'accorder sans difficulté au récit de la
Genèse et à la conception juive de l'esprit
comme souffle animant la poussière de la terre,
dont l'homme est constitué". Aujourd'hui, les
théologiens s'accordent pour donner à ces
textes anciens le rôle de mythes d'origines. Mythes
à interpréter, mythes aidant à
donner un sensà la vie. Ce sont des sources
d'inspiration, pas d'explication. Au Moyen Age, des
voyageurs assurent avoir vu des "arbres à oies",
ainsi que des végétaux sortant de fruits en
forme de calebasse. L:alchimiste Paracelse, au XVIE
siècle, donne une recette pour fabriquer en
laboratoire un être humain miniature, un homuncule.
En 1648, Jean-Baptiste Van Helmont, chimiste et
médecin à Bruxelles, propose une recette
pour créer en vingt et un jours des souris
à partir de grains de blé et d'une chemise
sale de femme, la sueur humaine jouant le rôle de
principe vivifiant. LES PREMIERS EXPERIMENTATEURS ET L
'INVENTION DU MICROSCOPE Cependant, dès le XVIIe
siècle, des savants tentent d'élucider ce
mystère de la génération
spontanée. Le biologiste et poète florentin
Francesco Redi, sans toutefois se prononcer
catégoriquement contre la génération
spontanée, démontre par une série
d'expériences que les asticots n'apparaissent pas
spontanément dans la viande. Grâce au
microscope optique inventé en 1590, l'anglais
Robert Hooke, étudiant une coupe de liège,
observe en 1665 une multitude de logettes ressemblant
à des cellules de moine. C'est de là que
vient le mot "cellule". la plus petite unité du
monde vivant. Le microscope aiguise la curiosité
des savants, mais engendre aussi parfois des descriptions
surréalistes. Ainsi, cette publication d'un
certain Louis Joblot, pourtant approuvée par
l'Académie des sciences de Paris en 1716, qui,
à partir d'une infusion d'anémone, rapporte
la découverte d'un animal minuscule - un
animalcule - à figure humaine, avec des pattes et
une queue... Dans la seconde moitié du XVIII
ème siècle, les expériences
reprennent et on assiste à une controverse entre
deux abbés: l'italien Spallanzani contre
l'irlandais John de Turbeville Needham qui, soutenu par
le naturaliste Buffon mais critiqué par Voltaire,
prétend avoir réalisé la
genèse d'animalcules à partir de jus de
mouton ! PASTEUR-POUCHET : LA QUERELLE DU
SIÈCLE Il faut finalement attendre le XIXe
siècle pour voir la génération
spontanée sévèrement battue en
brèche par les scientifiques. Le naturaliste
allemand Theodor Schwann, célèbre par ses
travaux sur la théorie cellulaire, dans laquelle
il avance que tous les organismes vivants sont
constitués de cellules contenant un noyau, rejette
avec force le vitalisme : cette doctrine selon laquelle
les phénomènes vitaux ne peuvent être
réduits aux mécanismes physico-chimiques,
mais sont l'expression d'une "force vitale" qui rend la
matière et organisée. Schwann acquiert la
certitude que "les forces agissant au niveau du vivant
sont les mêmes que dans la nature inorganique". En 1836, il prouve
expérimentalement que l'air, ou l'oxygène,
contient quelque chose qui peut être détruit
par chauffage : ce sont les germes. Survient alors la
controverse entre Pouchet et Pasteur au sujet de-ces
germes, dont le point d'orgue sera une leçon
donnée en 1861 à la Société
chimique de Paris. A cette occasion, Pasteur
démontre que la génération
spontanée de microorganismes n'existe pas et que
toute apparition de vie dans un bocal apparemment clos
est en fait due à des poussières, des
germes véhiculés par l'air à l'insu
de l'observateur . Et pour être sûr qu'il n'y a
pas d'influence de l'environnement dans ce
phénomène, Pasteur refait ses
expériences dans le jura et sur la mer de Glace,
au-dessus de Chamonix. Ce résultat a un certain
retentissement dans la société du Second
empire. En effet, à cette époque, nombreux
sont les Français, plutôt conservateurs, qui
sont hostiles à la théorie de la
génération spontanée. Ils
l'associent à la théorie de
l'évolution de Darwin selon laquelle, pour
résumer, l'homme descend du singe. Pasteur,
lui-même conservateur, aurait, en partie du moins,
entrepris ses recherches dans le but de soutenir les
valeurs traditionnelles. Et en 1864, il s'exclame :
« Quelle victoire cela serait pour le
matérialisme s'il pouvait démontrer que la
matière pouvait s'auto-organiser et fabriquer la
vie toute seule!" Malgré les faiblesses de la
chimie à l'époque, les savants les plus
éclairés admettent que la vie a
évolué à partir du monde
minéral, inorganique. Idée sinon
confirmée, du moins fortifiée en 1828 par
le chimiste Wöhler qui réussit la
première synthèse organique, celle de
l'urée, l'une des composantes de l'urine, à
partir d'une substance minérale. Les
préjugés s'évanouissent peu à
peu, mais le changement ne se fait pas sans
résistance, y compris de la part de scientifiques
de renom. Parmi eux, lord Kelvin et surtout le physicien
suédois Svante Arrhénius, prix Nobel de
chimie, qui propagent en 1906 la théorie de la
panspermie, doctrine selon laquelle les germes venant de
l'espace auraient été transportés
sur la Terre par les météorites, les
comètes ou encore les rayons lumineux. Dès
1910, Becquerel réfute cette théorie en
démontrant que les rayons ultraviolets
détruisent tout germe de vie. Pourtant, la
panspermie ne semble pas encore tout à fait morte.
Sir Fred Hoyle, astrophysicien à
l'Université de Cambridge et auteur de
science-fiction, attribue un rôle central aux
comètes. En 1993, il va même jusqu'à
suggérer qu'elles ont apporté sur Terre les
premières abeilles et les premiers cafards ! L'AVÈNEMENT DE LA CHIMIE DU
VIVANT Revenons sur Terre. Avec les progrès
de la méthode scientifique, le débat se
déplace. La question n'est pas tant de savoir
quelle est la provenance des germes de vie que
d'expliquer comment la vie a pris naissance pour
atteindre la complexité que nous connaissons
aujourd'hui. A la fin du XIXE siècle, ce sont les
théories protoplasmiques qui dominent. Selon le
naturaliste anglais Thomas H. Huxley, ce qui constitue la
masse de la cellule, le protoplasme, représente la
substance de la vie. En Allemagne, Ernst Haeckel, fervent
défenseur de Darwin, pense que les
phénomènes vitaux aussi bien que non
vivants sont régis par les mêmes lois
physiques. Pour lui, l'avènement de la
théorie de l'évolution implique l'abandon
des croyances religieuses et l'adoption d'une nouvelle
philosophie, le monisme, qui s'oppose au dualisme du
corps et de l'âme, principe fondateur de la
conception de l'homme. Mais c'est le chimiste
Pflüger qui suggère que le cyanure (sel de
l'acide cyanhydrique) est le lien entre le monde
inanimé et le monde vivant. Ainsi naît
l'idée d'une longue évolution chimique, qui
aurait précédé le commencement de la
vie. Le développement de la biochimie au
début du XXe siècle met en évidence
la complexité chimique de la cellule. Le fait que
des protéines particulières, les enzymes,
puissent catalyser les réactions
métaboliques ébranle lathéorie qui
attribue au protoplasme dans son ensemble la
responsabilité des processus vitaux. De plus, l'émergence de la
génétique va favoriser une nouvelle
approche des origines de la vie. Prolongeant les travaux
du moine Gregor Mendel (1865), Thomas Morgan
démontre en 1910 la théorie chromosomique
de l'hérédité. Ce sont les
gènes portés par les chromosomes qui se
dupliquent et commandent le développement d'un
organisme semblable à ses parents. Une nouvelle
idée voit le jour: la duplication et les mutations
sont les caractéristiques fondamentales de la vie.
Et c'est sur cette idée neuve que reposent les
recherches actuelles sur les origines de la vie. DES MOLECULES ORGANIQUES A LA CELLULE
HUMAINE Extraordinaire scénario que celui
qui invente la vie ! Que ce soit à la surface de
la Terre, au fond des océans, ou grâce aux
météorites, la vie est le fruit d'une
longue évolution. Un beau jour, les trois grandes
familles de molécules chimiques indispensables
à la vie se trouvent rassemblées au sein
d'une membrane. La première "cellule"" vivante
capable de fonctionner est née. D'OÙ VIENNENT LES INGRÉDIENTS
DE LA VIE ? Il y a environ quatre milliards
d'années, la Terre est la seule planète, au
sein de l'Univers, où l'eau est présente en
grande quantité. Les sédiments d'Isua au
Groenland, vieux de 3,8 milliards d'années, en
témoignent. C'est précisément dans
ce décor aquatique que sont nées les
premières molécules "organiques",
celles-là mêmes que l'on retrouve
aujourd'hui dans tous les organismes vivants, capables
donc de se reproduire. Ces molécules organiques
primitives sont bâties sur un squelette de carbone
auquel s'arriment essentiellement des atomes
d'hydrogène, d'oxygène, d'azote, de soufre
et de phosphore. Mais aussi des éléments
plus lourds comme le calcium ou le fer. Comme le rappelle
le géophysicien Jean-Paul Poirier dans son tout
récent livre Le minéral et le vivant, la
matière organique (vivante) ne diffère pas
de la matière minérale (inanimée)
par sa nature, mais par sa complexité. Les
molécules organiques situées à la
base du processus de I'évolution vers la vie sont
nombreuses même si certaines ont disparu du fait de
la dérive des continents, de l'érosion et
surtout de l'oxygène qui, on l'oublie parfois, est
un poison violent pour certaines molécules. A ce
jour, les molécules organiques les plus anciennes
(3,5 milliards d'années) contenues dans des
micro-organismes fossilisés, des algues bleues,
ont été trouvées en Australie dans
les stromatolithes, sortes de millefeuilles calcaires.
Comment ont pu se former les molécules organiques
? Les scientifiques ont proposé et proposent
encore différentes hypothèses. L'ATMOSPHERE PRIMITIVE Dans les années 20, le
Soviétique Oparin et l'Anglais Haldane
émettent, chacun de leur côté,
l'idée de la fabrication de composés
chimiques dans l'atmosphère terrestre. La vie a
pris naissance en absence d'oxygène, et Oparin
pense que l'atmosphère primitive est
dominée par le méthane, alors que pour
Haldane, les molécules organiques se sont
formées à partir de dioxyde de carbone. En
1953, l'hypothèse d'Oparin se trouve
confirmée par l'expérience presque mythique
de Miller qui fait appel à "l'étincelle de
vie". Ce jeune étudiant de 23 ans à
l'Université de Chicago remplit un ballon d'un
mélange gazeux de méthane, ammoniac,
hydrogène et eau. Il soumet ce mélange
à l'action d'un arc électrique simulant les
orages de la Terre primitive. Parmi les composés
formés, il identifie l'acide cyanhydrique et le
formol, deux molécules qu'on pourrait appeler les
"inévitables" : on les retrouve très
souvent dans cette histoire qui conduit aux
molécules biologiques. C'est ainsi qu'il isole
plusieurs acides aminés, les briques constitutives
des protéines, ces éléments vitaux
de toute cellule. Depuis cette expérience, 17 des
20 acides aminés protéiques ont
été isolés, ainsi que certains
éléments constitutifs des acides
nucléiques, les molécules porteuses de
l'information génétique. Méthane ou
dioxyde de carbone ? Le débat reste ouvert. LE FOND DES OCÉANS Des composés organiques ont-ils pu
apparaître au fond des océans, autour des
sources hydrothermales ? Si la richesse en gaz y est
satisfaisante, la température semble être un
handicap. L'eau qui s'échappe de la croûte
terrestre sous forme de geysers est en effet
portée à 350° Celsius,
température quasi "invivable" pour les briques du
vivant. Reste à envisager la synthèse de
molécules en périphérie des
"fumeurs", autre nom donné à ces sources
des profondeurs extrêmes. Au laboratoire, en mimant
ces conditions sous-marines, le chimiste n'a pu obtenir
que des rendements extrêmement faibles. Toutefois,
récemment, les océanographes ont
découvert des bactéries dites thermophiles
capables de vivre à 110 °C ! L'enquête
continue... L'APPORT EXTRATERRESTRE Dernière piste possible : des
molécules organiques tombées du ciel! A ce
jour, les radioastronomes ont dénombré plus
de cinquante molécules organiques dans l'espace
interstellaire. Leur synthèse a lieu dans les
nuages denses de gaz et de poussières par
collisions d'atomes d'hydrogène et d'hélium
avec les particules très
énergétiques du rayonnement cosmique. Parmi
elles, les "inévitables" acide cyanhydrique et
formol. Les comètes, comme celle de Halley, et les
météorites, comme celles d'Orgueil,
tombée dans le Tarn (France) en 1864, ou de
Murchison (Australie), en 1969, ont pu apporter
d'importantes quantité de molécules
organiques. La grosse météorite de
Murchison tombée en Australie contient des acides
aminés et des bases azotées qui entrent
dans la composition des acides nucléiques. Quant
aux micrométéorites collectées dans
la glace bleue de l'Antarctique, 80% des grains mesurant
environ un dixième de millimètre renferment
de la matière organique et dont pas fondu lors de
leur rentrée dans l'atmosphère. LA VIE PRIMITIVE En supposant donc que les molécules
organiques soient arrivées sur Terre, comment
ont-elles pu ensuite donner naissance aux premiers
systèmes vivants ? Là encore, les indices
qui pourraient guider le chimiste font cruellement
défaut. Pour comprendre le passage de
l'inanimé au vivant, il faut identifier les
qualités minimales qui caractérisent un
système vivant. Schématiquement, le vivant
primitif peut être défini comme un
système capable de réaliser des copies de
lui-même (autoréplication) en commettant de
petites erreurs de copie dont certaines confèrent
au système une meilleure efficacité. Ce qui
est d'une importance fondamentale pour permettre
l'évolution des êtres vivants! Donc les
erreurs sont importantes puisqu'elles permettent l
'évolution. LE MINERAL, BERCEAU DE LA VIE Première idée qui vient alors
à l'esprit : existe-t-il une vie minérale ?
Les similitudes observées entre les
systèmes vivants et la croissance des cristaux a
amené Cairns-Smith de l'Université de
Glasgow à proposer l'idée d'une vie
minérale fondée sur un transfert
d'information entre cristaux. Meilleurs candidats pour
supporter cette hypothèse : les argiles.
Structurées en feuillets, elles peuvent retenir
à leur surface les molécules organiques.
Par ailleurs, certaines augmentent la vitesse des
réactions chimiques: on dit qu'elles ont des
propriétés catalytiques. Toutefois, la
vérification expérimentale en laboratoire
n'est pas convaincante. LA PISTE CELLULAIRE L'unité des êtres
contemporains. qu'ils appartiennent au règne
animal ou végétal, suggère que la
vie est apparue sous les traits d'une cellule
simplifiée. Pendant des décennies, les
chimistes ont essayé de reconstituer en
laboratoire les trois familles de molécules
indispensables au fonctionnement d'une cellule
contemporaine. Quelles sont ces molécules ?
D'abord des molécules assurant l'écorce de
la cellule (membrane), ensuite des molécules qui
stockent et copient les informations nécessaires
à son fonctionnement. Enfin des molécules
qui réalisent le travail chimique de toute
cellule, les molécules catalytiques. Sans
membrane, point de salut! Il faut donc des
molécules de compartimentation qui retiennent les
constituants de la cellule et évitent leur
dispersion dans le milieu environnant. La membrane
biologique est formée de phospholipides (corps
gras). Particularité de ces
molécules: elles ont une "tête" hydrophile
et une "queue" hydrophobe. Ce qui leur permet de
s'organiser spontanément dans l'eau sous forme de
vésicules. Au sein de cette couche fluide et
imperméable s'insèrent quelques
protéines qui, elles, assurent les échanges
avec l'extérieur. Dans la météorite
de Murchison, on a détecté la
présence d'acides gras. Dans l'état actuel
des connaissances, ces molécules
météoritiques pourraient donc être
les constituants des membranes primitives.Quelle est la
seconde famille de molécules ? Comme leur nom l'indique, les
molécules porteuses d'information stockent et
copient les informations nécessaires au bon
fonctionnement de la cellule. L'ADN (acide
désoxyribonucléique) et l'ARN (acide
ribonucléique) sont de très longs mots
écrits à l'aide de quatre lettres
différentes, les nucléotides. Chaque
nucléotide se compose d'un sucre (ribose ou
désoxyribose), d'un phosphate et d'une base
(purine ou pyrimidine). Les météorites
contiennent du phosphore et des bases puriques. Le
chimiste arrive à peine à
synthétiser ces dernières à partir
d'acide cyanhydrique. De même pour le ribose
à partir du formol, mais avec un rendement encore
plus faible. Sans entrer dans le détail, les
réactions se compliquent au fur et à mesure
qu'on passe à l'étape suivante dans
l'espoir d'arriver jusqu'à l'acide
nucléique. Toujours est-il qu'à l'heure
actuelle, les chimistes ne savent pas encore
synthétiser un petit fragment d'acide
nucléique dans des conditions prébiotiques,
c'est-à-dire simples. La troisième grande famille est
celle des molécules catalytiques, les ouvriers qui
effectuent le travail chimique de la machinerie
cellulaire. La plupart des réactions chimiques
sont accélérées par les enzymes qui
coupent, collent, déroulent, dégradent,
réparent... Celles-ci constituent une classe
particulière de protéines, écrites
à l'aide de vingt lettres différentes, les
acides aminés. Les protéines sont
synthétisées selon les instructions
contenues dans l'ADN. Les acides aminés existent
dans les météorites et le chimiste les a
synthétisés en laboratoire. LA REPONSE VIENDRA-T-ELLE DE L'ESPACE
? La vie pourrait être apparue non pas
sous les traits d'une cellule, ni sous ceux d'un ARN,
mais sous une forme plus simple. Ce que les chimistes
appellent un système autocatalytique simple. Ce
système serait capable de produire des copies de
lui-même de façon non biologique. Les
exobiologistes - les biologistes qui étudient
l'origine, l'évolution et la distribution de la
vie dans l'Univers sont de plus en plus persuadés
que la vie est apparue il y a quatre milliards
d'années sous une forme qu'il faut
réinventer. Ils attendent beaucoup de
l'exploration du système solaire.
Particulièrement de deux corps
célestes-témoins: Titan, le plus grand
satellite de Saturne, et Mars. Le premier,
dépourvu d'eau liquide, a une atmosphère
riche en azote et méthane. La planète Mars,
célèbre par sa surface présentant
des lits de rivières asséchés,
devrait révéler des traces de vie qui se
serait arrêtée à un stade
embryonnaire (mission Cassini-Huygens qui abordera Titan
en 2004, et plus tard encore pour la mission
martienne). Extrait de Eureka, janvier 1996
n°3.
Approches
pentecotistes :
Approches Islams
approches scientifiques
autres sites