Vie, Virus, Vivant…

Derrière les mots, des notions importantes…

life

Allons, allons, ne soyez pas déçus. En fait, cette simple question pourrait alimenter des heures de discussion… et voilà pourquoi.

Bien souvent, le vivant est défini par ce qui le caractérise, ce qui le distingue du reste. Ainsi, les diverses définitions reprennent un ou plusieurs des caractères suivants (cette liste est non exhaustive) :

  • Organisation : les organismes vivants sont structurés, de la molécule à la cellule, jusqu’à l’organisme pluricellulaire.
  • Métabolisme : les organismes convertissent de l’énergie pour réaliser leurs fonctions vitales (ils transforment par exemple de l’énergie chimique en énergie mécanique, etc…). Ils dégradent et fabriquent des molécules.
  • Reproduction : il s’agit de l’aptitude à former de nouveaux individus/organismes
  • Hérédité : les organismes vivants héritent leurs caractères de leurs parents, grâce à l’information génétique portée par l’ADN ou l’ARN
  • Evolution : ces individus peuvent aussi évoluer, c’est-à-dire avoir des variations dans ces informations héréditaires, qui sont ensuite triées par la sélection naturelle.

(il en existe bien d’autres, comme l’homéostasie, la réponse aux stimulis, la croissance…)

Pour définir une notion, nous utilisons ce que nous savons à son sujet. Ainsi, les premières définitions de la vie l’opposent à la mort : ce qui est vivant ne se décompose pas. Les organismes vivants se caractérisent donc par le maintien de leur corps (ou leur(s) cellule(s)), grâce au renouvellement de ses constituants.

Une vision plus énergétique, chez Schrödinger et d’autres, caractérise la vie par son ordre (le contraire du désordre), et donc une entropie négative*. Cet ordre est maintenu grâce à l’énergie puisée dans l’environnement par les organismes.

D’autres scientifiques, comme Maynard Smith, mettent l’emphase sur la génétique. Selon lui, nous ne pouvons pas juste définir le vivant à travers sa structure et sa capacité de reproduction. Par exemple, une flamme est elle-même structurée et elle peut engendrer d’autres flammes. Pourtant, elle n’est pas vivante. Ainsi, la transmission de l’information génétique aux générations suivantes constituerait le caractère le plus singulier du vivant. De plus cette information peut évoluer, et est soumise à la sélection naturelle. Au delà de l’hérédité, cette évolution Darwinienne constitue aussi un critère important.

Il existe encore bien d’autres définitions possibles, et aucune ne fait consensus. D’autre part, en fonction des définitions, la notion de « vivant » englobe bien plus que la vie cellulaire.

Si par exemple nous estimons, comme dans le dernier exemple, que la vie se résume à des organismes ayant une information héréditaire pouvant évoluer au cours des générations, nous incluons alors au monde vivant des organismes numériques. En effet, certains programmes informatiques sont capables de s’auto-reproduire et même d’évoluer (pensez aux virus informatiques). Or comme ils sont dépourvus d’enveloppe physique, il est facile de les exclure. Mais qu’en est-il des virus biologiques ? Autant vous dire que leur place dans le monde vivant est très polémique !!

Reconstitution d’un dialogue entre chercheurs sur cette question :

lifegame

etc…

Et encore, je me restreins à ce qui existe sur Terre. Alors lorsqu’on cherche la vie sur Mars ou ailleurs, que cherche-t-on exactement ?

La NASA a choisi cette définition : système chimique auto-entretenu capable de suivre une évolution Darwinienne.

Bien évidemment, cela ne fait pas l’unanimité, mais au moins la NASA a une idée de ce qu’elle recherche, et c’est déjà pas mal !

La semaine prochaine justement, on s’envole vers l’espace, avec un invité ! … alors à très bientôt !!!

virlema

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*L’entropie est une grandeur physique qui caractérise le désordre. Selon le Second Principe de la Thermodynamique, les systèmes évoluent spontanément vers le désordre. Voir ici

Quelques références pour aller plus loin :

Les propos de J. Maynard Smith sur sa vision du vivant

What is life? (qu’est-ce que la vie ?) E. Schrödinger, 1944
The Problems of Biology. J. Maynard Smith (Oxford University Press, Oxford, 1986)
Why Is the Definition of Life So Elusive? Epistemological Considerations. Serhiy A. Tsokolov. Astrobioloy, 9(4). 2009
Ten reasons to exclude viruses from the tree of life. D. Moreira & P. López-García. Nat Rev Microbiol. 7, 306-311. 2009 (voir aussi les articles de réponse)
About Various Definitions of Life. P. L. Luisi. Orig. Life Evol. Biosph. 28, 613–622, 1998.

4 commentaires:

  1. Je trouve que la question des limites du « vivant » n’a pas beaucoup de sens dans l’abstrait. En pratique, les virus sont étudiés par les biologistes, et pertinents en médecine et agriculture, donc font partie du domaine d’étude de la biologie.

    La définition de la NASA ne permet pas de détection pratique, alors que ça me parait être leur question. Quelle définition permettrait de détecter de la vie extraterrestre ? Je ne sais pas.

    J’en profite pour vous féliciter pour votre blog, que j’aime beaucoup, et que j’ai recommendé à mes collègues enseignant la microbiologie.

    1. C’est vrai qu’on ne se pose pas tous les jours la question !! C’est une polémique qui est soulevée de temps à autres lorsque quelqu’un veut placer les virus sur l’arbre du vivant, ou après diverses théories sur l’origine du vivant. Il y a eu une bonne discussion à ce sujet dans Nature Review of Micribiolgy en 2009. La lecture de ces papiers est très intéressante. Les virus font partie de la biologie, cela ne fait aucun doute, comme les prions par exemple. Mais définir la vie est bien plus compliqué que ça.
      De façon très intéressante, c’est une question qu’un lycéen m’a posée durant une conférence !
      Merci pour la lecture et les partages !!!

  2. Pour ma part, je suis dans la tendance Patrick Forterre à savoir une dichotomie dans l’arbre du vivant entre ribosome-encoding organisms et capsid-encoding organisms

    Ann N Y Acad Sci. 2009 Oct;1178:65-77. doi: 10.1111/j.1749-6632.2009.04993.x.
    The great billion-year war between ribosome- and capsid-encoding organisms (cells and viruses) as the major source of evolutionary novelties.

    http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19845628

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