Notre Terre s’est formée il y a environ 4,5 milliards d’années et des traces fossiles de vie ont été trouvées, entre autres, dans des roches vieilles de plus de 3,5 milliards d’années. Depuis, elle a évolué, s’est adaptée, mais n’a jamais disparu. La vie est présente partout sur la Terre. Dans chaque centimètre cube d’air, dans les déserts, dans les profondeurs des océans et de la croûte terrestre.
Les plantes constituent de loin la plus grande partie de la biomasse. Les bactéries viennent ensuite. Les animaux et les humains, en revanche, ne représentent qu’une infime partie de la biomasse totale. En ce qui concerne la vie unicellulaire, c’est-à-dire les bactéries et ce que l’on appelle les archées, 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.
Sascha Quanz est professeur d’astrophysique à l’EPF de Zurich et étudie les exoplanètes.
La vie a contribué de manière significative à façonner 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 croûte 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 paraître les formes de vie sur Terre - bactéries, archées, plantes, animaux - elles ont pourtant un point commun fondamental : toute, absolument toute la vie connue sur Terre peut être retracée à une origine commune unique. 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 l’information génétique.
Lorsque nous essayons d’étudier la vie et son origine d’un point de vue scientifique, nous sommes confrontés à un défi passionnant. Nous pouvons certes attribuer des attributs et des propriétés à la vie telle que nous la connaissons et décrire ce qui "fait" la vie, mais nous ne disposons pas d’une définition scientifique exacte de ce qu’est réellement la vie.
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 finalement les composants élémentaires à partir desquels les premières unités semblables aux cellules ont pu se former.
"Plus nous comprenons la vie terrestre, plus notre marge de découverte au-delà de la Terre est grande".
Nous voulons reproduire ces processus de manière scientifique et les rendre plausibles. Pour cela, il est important de connaître 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, des approches interdisciplinaires coordonnées sont nécessaires. C’est pourquoi des universités de premier plan dans le monde ont créé des centres de recherche à cet effet. Avec son Centre for Origin and Prevalence of Life, fondé en 2022, l’ETH Zurich joue un rôle 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. D’un point de vue scientifique, 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’interviennent les exoplanètes. Il s’agit de 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 se trouvent même à proximité immédiate 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 qu’imaginer 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" (site externe www.life-space-mission.com call_made), qui caractérisera en détail les exoplanètes semblables à la Terre. Dans ce cas, la détection de la vie passera par l’analyse des atmosphères des exoplanètes : Car 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 en dehors de la Terre, est pour moi l’un des défis les plus grands et les plus passionnants des sciences naturelles modernes".
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 que nous poursuivions 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 croît avec la connaissance
La vie sur Terre, dans sa fantastique diversité, sa complexité inimaginable et son énorme résistance, mérite notre admiration respectueuse. Et nous devrions la traiter en conséquence.Approcher l’origine et la nature de la vie et étudier sa possible propagation en dehors de la Terre est pour moi l’un des défis les plus importants et les plus passionnants des sciences naturelles modernes. Peut-être qu’une exoplanète habitable se trouve dans notre voisinage astronomique immédiat. Peut-être que l’apparition de la vie est un impératif cosmique. Peut-être que la vie est encore plus fascinante que ce que nous avons pu imaginer jusqu’à présent. Découvrons-le.
