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Quelle divergence serait nécessaire pour les classifications en astrobiologie ?


Il est possible que la vie ait envahi Mars ou la Lune au moyen de sondes rovers et d'autres technologies artificielles. Combien d'années ou de générations de divergences séquentielles et phénotypiques seraient nécessaires pour établir l'organisme comme astrobiologie ?


Je pense que si la vie était transférée à l'un ou l'autre corps sur une sonde, elle ne compterait pas encore comme extraterrestre car elle n'aurait pas pu avoir le temps de se développer très loin par elle-même, car toutes les sondes sont récentes en termes d'évolution. Ce seraient des ramifications de la vie terrestre. Une vie vraiment extraterrestre utiliserait très probablement une biochimie différente car elle serait originaire d'une planète différente, ce serait un arbre de vie totalement différent. Cependant, la présence de vie sur la lune ou sur mars, même si elle ne fait que contaminer des bactéries terrestres, serait extrêmement importante pour les astrobiologistes, car elle fournirait la preuve directe que la vie peut survivre dans ces environnements difficiles. La vie sur la lune serait probablement constituée de bactéries dormantes, car il n'y a ni air, ni eau, ni nourriture. Cependant, si les bactéries pouvaient survivre à une exposition prolongée à l'espace et être réanimées en entrant dans un environnement approprié, cela fournirait des preuves de la panspermie. Lisez ceci : https://en.wikipedia.org/wiki/Surveyor_3

Si la panspermie est vraie, alors ces extraterrestres pourraient ne pas être si indépendants après tout. Mais jusqu'à ce que nous en trouvions un, nous ne pouvons tirer aucune conclusion.


De quel diplôme ai-je besoin pour être astrobiologiste ?

L'astrobiologie est l'étude de l'origine, de l'évolution, de la distribution et de l'avenir de la vie dans l'univers : la vie extraterrestre et la vie sur Terre. Ce domaine interdisciplinaire englobe la recherche d'environnements habitables dans notre système solaire et de planètes habitables en dehors de notre système solaire, la recherche de preuves de la chimie prébiotique, des recherches en laboratoire et sur le terrain sur les origines et l'évolution précoce de la vie sur Terre, et des études sur le potentiel de la vie à s'adapter aux changements sur Terre et dans l'espace.

SOURCE D'IMAGE : Pixabay, domaine public

L'astrobiologie utilise la physique, la chimie, l'astronomie, la biologie, l'écologie, la science planétaire, la géographie et la géologie pour étudier la possibilité de la vie sur d'autres mondes et aider à reconnaître les biosphères qui pourraient être différentes de la biosphère sur Terre. Dans cette entreprise, la National Aeronautics and Space Administration (NASA) a été à l'avant-garde de l'exploration de la recherche de la vie sur d'autres planètes. En novembre 2011, la NASA a lancé le rover du Mars Science Laboratory (MLS), surnommé Curiosité, qui a atterri sur Mars au cratère Gale en août 2012.

L'astrobiologie est une science à multiples facettes impliquant ces disciplines:

  • Astronomie - recherche qui implique la détection de planètes extrasolaires - l'hypothèse étant que la vie pourrait exister sur d'autres planètes ayant des caractéristiques similaires à la Terre
  • Biologie - un aspect de cette science est l'étude de extrêmophiles ou des organismes capables de survivre dans des conditions extrêmes. On sait que les organismes prospèrent sur Terre dans la glace, l'eau bouillante, les cristaux de sel, les déchets toxiques et l'acide. Cela pourrait-il être vrai sur d'autres planètes qui ont des conditions similaires ?
  • Astrobiologie - étudie les ressources dans les sols planétaires en utilisant des matériaux spatiaux réels dans des météorites
  • Astrogéologie - concerne la géologie des corps célestes tels que les planètes et leurs lunes, astéroïdes, comètes et météorites

Il existe de nombreuses disciplines dans le domaine de l'astrobiologie. La plupart des programmes de premier cycle impliquent l'étude de la physique, de la chimie, de la biologie, de la géologie, de l'astronomie et des domaines connexes. Une école, le Florida Institute of Technology, déclare qu'il s'agit du premier et du seul programme d'astrobiologie de premier cycle aux États-Unis. Cette institution soutient que les étudiants de premier cycle en astrobiologie sont prêts pour des études supérieures en astrophysique, en sciences planétaires ou en biologie, ainsi qu'à des carrières dans l'aérospatiale ou les industries liées à la biotechnologie. Que l'étudiant souhaite étudier les effets des voyages spatiaux sur les humains, découvrir la vie microbienne passée ou présente sur Mars ou aider à développer des moyens de maintenir la vie sur la lune, il sera bien préparé.

Malgré l'affirmation du Florida Institute of Technology, d'autres programmes sont proposés dans le domaine de l'astrobiologie. Actuellement, plus de 22 collèges ou universités proposent des cours d'astrobiologie aux États-Unis. Lors de la sélection d'un programme menant à un diplôme, il est recommandé d'en choisir un qui est approuvé par le NASA Astrobiology Institute (NAI). Il s'agit d'une organisation virtuelle composée de quinze équipes situées dans des universités des États-Unis qui mènent des recherches interdisciplinaires en astrobiologie. Ces équipes sont engagées dans la formation d'étudiants diplômés et de stagiaires postdoctoraux. Les équipes du NAI sont généralement situées au sein d'un seul département, comme l'astronomie, la géologie ou les sciences biologiques.

Des stages

Les stages de la NASA sont disponibles pour les lycées par le biais d'étudiants de deuxième cycle inscrits à des programmes accrédités à temps plein. Les candidats doivent être inscrits à un programme d'études diplômant adapté aux besoins de main-d'œuvre professionnelle à long terme de la NASA. Les stagiaires de niveau collégial doivent maintenir un minimum de 3.0 GPA. Ces stages sont ouverts aux étudiants de diverses filières allant du commerce à l'ingénierie.

La majorité des opportunités se présentent dans douze installations de la NASA dans les États de la Californie, de l'Ohio, du Texas, de la Floride, de la Virginie, de l'Alabama, de Washington, du Mississippi et du Nouveau-Mexique. Il y a des sessions d'automne et de printemps d'une durée de seize semaines et une session d'été d'une durée de huit à dix semaines. La NASA a également une session d'un an de plus de seize semaines. Tous les stages nécessitent la citoyenneté américaine.

Il s'agit principalement d'une carrière de recherche, soit dans un établissement d'enseignement, avec la NASA ou une agence connexe. Le Bureau of Labor Statistics des États-Unis (BLS) ne répertorie pas la profession d'astrobiologiste. Il ne fait référence qu'aux professions connexes de physicien et d'astronome. Pour ces professions, le BLS a le salaire annuel médian à 106 360 $ à partir de 2012 avec un doctorat. La croissance de l'emploi devrait être de 10 % jusqu'en 2022.

Toute personne intéressée à poursuivre l'astrobiologie ou l'une des sciences complémentaires, il semble que le programme de stage soit le point de départ. De préférence pendant vos études secondaires pour voir si c'est là que vous souhaitez commencer vos études de premier cycle.


Preuve d'une ancienne duplication du génome entier dans la lignée des cycadales

Contrairement aux nombreux événements de duplication de génome entier enregistrés pour les angiospermes (plantes à fleurs), les duplications de génomes entiers chez les gymnospermes (plantes à graines non florifères) semblent être beaucoup plus rares. Bien que d'anciennes duplications de génome entier aient été rapportées pour la plupart des lignées de gymnospermes, certaines sont encore contestées et doivent être confirmées. Par exemple, les données pour le ginkgo, mais en particulier les cycadales, sont restées peu concluantes jusqu'à présent, probablement en raison de la qualité des données disponibles et des défauts de l'analyse. Nous avons extrait et séquencé l'ARN du cycad Encephalartos natalensis et du Ginkgo biloba. Cela a été suivi par l'assemblage du transcriptome, après quoi ces données ont été utilisées pour construire des distributions d'âge paralogues. Sur la base de ces distributions, nous avons identifié des vestiges d'une ancienne duplication du génome entier chez les cycadales et le ginkgo. L'explication la plus parcimonieuse serait que tout cet événement de duplication du génome était partagé entre les deux espèces et s'était produit avant leur divergence, il y a environ 300 millions d'années.

Déclaration de conflit d'intérêts

Intérêts concurrents : Les auteurs ont déclaré qu'il n'existe aucun intérêt concurrent.

Les figures

Fig. 1. K S répartitions par âge pour…

Fig. 1. K S distributions d'âge pour Ginkgo biloba et Encéphalartos natalensis transcriptome.

Fig 2. Emplacements possibles pour l'ensemble…

Fig 2. Emplacements possibles pour la duplication du génome entier découvert pour Encéphalartos natalensis et Ginkgo…


30.2 Astrobiologie

Les scientifiques adoptent aujourd'hui une approche multidisciplinaire pour étudier l'origine, l'évolution, la distribution et le destin ultime de la vie dans l'univers. Ce domaine d'étude est connu sous le nom d'astrobiologie. Vous pouvez également parfois entendre ce champ appelé exobiologie ou bioastronomie. L'astrobiologie rassemble des astronomes, des planétologues, des chimistes, des géologues et des biologistes (entre autres) pour travailler sur les mêmes problèmes à partir de leurs différents points de vue.

Parmi les questions que les astrobiologistes explorent figurent les conditions dans lesquelles la vie est apparue sur Terre et les raisons de l'extraordinaire adaptabilité de la vie sur notre planète. Ils sont également impliqués dans l'identification des mondes habitables au-delà de la Terre et dans la tentative de comprendre en termes pratiques comment rechercher la vie sur ces mondes. Examinons certains de ces problèmes plus en détail.

Les blocs de construction de la vie

Bien qu'aucune preuve non ambiguë de la vie n'ait encore été trouvée ailleurs que sur Terre, les éléments constitutifs chimiques de la vie ont été détectés dans un large éventail d'environnements extraterrestres. Les météorites (dont vous avez appris l'existence dans Échantillons cosmiques et l'origine du système solaire) contiennent deux types de substances dont les structures chimiques les marquent comme ayant une origine extraterrestre : les acides aminés et les sucres. Les acides aminés sont des composés organiques qui sont les éléments constitutifs moléculaires des protéines. Les protéines sont des molécules biologiques clés qui fournissent la structure et la fonction des tissus et des organes du corps et effectuent essentiellement le «travail» de la cellule. Lorsque nous examinons le gaz et la poussière autour des comètes, nous trouvons également un certain nombre de molécules organiques, des composés qui, sur Terre, sont associés à la chimie de la vie.

S'étendant au-delà de notre système solaire, l'un des résultats les plus intéressants de la radioastronomie moderne a été la découverte de molécules organiques dans des nuages ​​géants de gaz et de poussière entre les étoiles. Plus de 100 molécules différentes ont été identifiées dans ces réservoirs de matière première cosmique, notamment le formaldéhyde, l'alcool et d'autres que nous connaissons comme des tremplins importants dans le développement de la vie sur Terre. À l'aide de radiotélescopes et de radiospectromètres, les astronomes peuvent mesurer l'abondance de divers produits chimiques dans ces nuages. Nous trouvons les molécules organiques le plus facilement dans les régions où la poussière interstellaire est la plus abondante, et il s'avère que ce sont précisément les régions où la formation d'étoiles (et probablement de formation de planètes) se produit le plus facilement (Figure 30.4).

Il est clair que la Terre primitive elle-même a produit certains des éléments constitutifs moléculaires de la vie. Depuis le début des années 1950, les scientifiques ont tenté de reproduire dans leurs laboratoires les voies chimiques qui ont conduit à la vie sur notre planète. Dans une série d'expériences connues sous le nom de Expériences Miller-Urey, lancé par Stanley Miller et Harold Urey à l'Université de Chicago, les biochimistes ont simulé les conditions sur la Terre primitive et ont été capables de produire certains des éléments fondamentaux de la vie, y compris ceux qui forment les protéines et d'autres grandes molécules biologiques connues sous le nom d'acides nucléiques (dont nous parlerons sous peu).

Bien que ces expériences aient produit des résultats encourageants, elles posent quelques problèmes. La chimie la plus intéressante d'un point de vue biologique a lieu avec des substances riches en hydrogène ou réduire gaz tels que l'ammoniac et le méthane. Cependant, l'atmosphère primitive de la Terre était probablement dominée par le dioxyde de carbone (comme les atmosphères de Vénus et de Mars le sont encore aujourd'hui) et n'a peut-être pas contenu une abondance de gaz réducteurs comparable à celui utilisé dans les expériences de type Miller-Urey. Les évents hydrothermaux - les systèmes du fond marin dans lesquels l'eau de l'océan est surchauffée et circule à travers les roches de la croûte ou du manteau avant de réémerger dans l'océan - ont également été suggérés comme des contributeurs potentiels de composés organiques sur la Terre primitive, et de telles sources n'exigeraient pas que la Terre ait un atmosphère réductrice.

Les sources terrestres et extraterrestres peuvent avoir contribué à l'approvisionnement précoce de la Terre en molécules organiques, bien que nous ayons des preuves plus directes de ces dernières. Il est même concevable que la vie elle-même soit originaire d'ailleurs et ait été semée sur notre planète, bien que cela, bien sûr, ne résolve pas le problème de l'origine de cette vie.

Lien vers l'apprentissage

Les sources hydrothermales commencent à sembler plus probables en tant que premiers contributeurs aux composés organiques trouvés sur Terre. Lisez à propos des sources hydrothermales et regardez des vidéos et des diaporamas sur ces merveilles et d'autres merveilles des grands fonds sur le site Web de la Woods Hole Oceanographic Institution.

Essayez une simulation interactive de la circulation hydrothermale sur le site Web Dive and Discover.

L'origine et l'évolution précoce de la vie

Les composés de carbone qui forment la base chimique de la vie sont peut-être courants dans l'univers, mais il s'agit toujours d'un pas de géant entre ces éléments constitutifs et une cellule vivante. Même les molécules les plus simples des gènes (les unités fonctionnelles de base qui transportent le matériel génétique, ou héréditaire, dans une cellule) contiennent des millions d'unités moléculaires, chacune arrangée dans une séquence précise. De plus, même la vie la plus primitive nécessitait deux capacités spéciales : un moyen d'extraire de l'énergie de son environnement et un moyen d'encoder et de répliquer des informations afin de se reproduire fidèlement. Les biologistes d'aujourd'hui peuvent voir comment l'une ou l'autre de ces capacités a pu se former dans un environnement naturel, mais nous sommes encore loin de savoir comment les deux se sont réunies dans les premières formes de vie.

Nous n'avons aucune preuve solide de la voie qui a conduit à l'origine de la vie sur notre planète, à l'exception de l'histoire ancienne qui peut être conservée dans la biochimie de la vie moderne. En effet, nous avons très peu de preuves directes de ce qu'était la Terre elle-même au cours de sa première histoire - notre planète est si efficace pour refaire surface grâce à la tectonique des plaques (voir le chapitre sur la Terre en tant que planète) que très peu de roches restent de cette première période. Dans le chapitre précédent sur Cratered Worlds, vous avez appris que la Terre a été soumise à un bombardement intense - une période de grands événements d'impact - il y a environ 3,8 à 4,1 milliards d'années. De gros impacts auraient été suffisamment énergétiques pour stériliser à la chaleur les couches superficielles de la Terre, de sorte que même si la vie avait commencé à ce moment-là, elle aurait très bien pu être anéantie.

Lorsque les grands impacts ont cessé, le décor était planté pour un environnement plus pacifique sur notre planète. Si les océans de la Terre contenaient des matières organiques accumulées provenant de l'une des sources déjà mentionnées, les ingrédients étaient disponibles pour créer des organismes vivants. Nous ne comprenons pas en détail la séquence d'événements qui ont conduit des molécules à la biologie, mais il existe des preuves fossiles de la vie microbienne dans des roches vieilles de 3,5 milliards d'années, et des preuves possibles (contestées) de la vie aussi loin que 3,8 milliards. années.

La vie telle que nous la connaissons utilise deux systèmes moléculaires principaux : les molécules fonctionnelles appelées protéines, qui effectuent le travail chimique de la cellule, et les molécules d'ADN (acide désoxyribonucléique) contenant des informations qui stockent des informations sur la façon de créer la cellule et son composants chimiques et structurels. L'origine de la vie est parfois considérée comme un « problème de la poule et de l'œuf » car, dans la biologie moderne, aucun de ces systèmes ne fonctionne sans l'autre. Ce sont nos protéines qui assemblent les brins d'ADN dans l'ordre précis requis pour stocker les informations, mais les protéines sont créées sur la base des informations stockées dans l'ADN. Lequel est venu en premier ? Certains chercheurs sur l'origine de la vie pensent que la chimie prébiotique était basée sur des molécules qui pouvaient à la fois stocker des informations et effectuer le travail chimique de la cellule. Il a été suggéré que l'ARN (acide ribonucléique), une molécule qui facilite le flux d'informations génétiques de l'ADN aux protéines, aurait pu servir un tel objectif. L'idée d'un « monde ARN » précoce est de plus en plus acceptée, mais il reste encore beaucoup à comprendre sur l'origine de la vie.

L'innovation peut-être la plus importante dans l'histoire de la biologie, en dehors de l'origine de la vie elle-même, a été la découverte du processus de photosynthèse, la séquence complexe de réactions chimiques par lesquelles certains êtres vivants peuvent utiliser la lumière du soleil pour fabriquer des produits qui stockent de l'énergie (comme sous forme de glucides), libérant de l'oxygène comme sous-produit. Auparavant, la vie devait se contenter de sources d'énergie chimique disponibles sur Terre ou provenant de l'espace. Mais l'énergie abondante disponible dans la lumière du soleil pourrait soutenir une biosphère plus grande et plus productive, ainsi que certaines réactions biochimiques auparavant impossibles à vivre. L'un d'eux était la production d'oxygène (en tant que déchet) à partir de dioxyde de carbone, et l'augmentation des niveaux atmosphériques d'oxygène il y a environ 2,4 milliards d'années signifie que la photosynthèse productrice d'oxygène doit avoir émergé et devenir mondialement importante à cette époque. En fait, il est probable que la photosynthèse productrice d'oxygène ait émergé beaucoup plus tôt.

Certaines formes de preuves chimiques contenues dans les roches anciennes, telles que les formations rocheuses solides et stratifiées connues sous le nom de stromatolites, seraient les fossiles de bactéries photosynthétiques productrices d'oxygène dans des roches vieilles de près de 3,5 milliards d'années (Figure 30.5). On pense généralement qu'une forme plus simple de photosynthèse qui ne produit pas d'oxygène (et est encore utilisée par certaines bactéries aujourd'hui) a probablement précédé la photosynthèse produisant de l'oxygène, et il existe de fortes preuves fossiles que l'un ou l'autre type de photosynthèse fonctionnait sur Terre. il y a au moins 3,4 milliards d'années.

L'oxygène libre produit par la photosynthèse a commencé à s'accumuler dans notre atmosphère il y a environ 2,4 milliards d'années. L'interaction de la lumière du soleil avec l'oxygène peut produire de l'ozone (qui a trois atomes d'oxygène par molécule, par rapport aux deux atomes par molécule dans l'oxygène que nous respirons), qui s'accumule dans une couche élevée dans l'atmosphère terrestre. Comme sur Terre aujourd'hui, cet ozone protégeait des rayons ultraviolets nocifs du Soleil. Cela a permis à la vie de coloniser les masses continentales de notre planète au lieu de rester uniquement dans l'océan.

L'augmentation des niveaux d'oxygène a été mortelle pour certains microbes car, en tant que produit chimique hautement réactif, il peut endommager de manière irréversible certaines des biomolécules développées au début de la vie en l'absence d'oxygène. Pour les autres microbes, c'était une aubaine : combiner l'oxygène avec de la matière organique ou d'autres produits chimiques réduits génère beaucoup d'énergie - vous pouvez le voir lorsqu'une bûche brûle, par exemple - et de nombreuses formes de vie ont adopté ce mode de vie. Cette nouvelle source d'énergie a permis une grande prolifération d'organismes, qui ont continué à évoluer dans un milieu riche en oxygène.

Les détails de cette évolution font l'objet de cours de biologie, mais le processus d'évolution par sélection naturelle (survie du plus apte) fournit une explication claire du développement de la remarquable variété de formes de vie sur Terre. Cependant, cela ne résout pas directement le mystère des tout premiers débuts de la vie.Nous émettons l'hypothèse que la vie surviendra chaque fois que les conditions seront appropriées, mais cette hypothèse n'est qu'une autre forme du principe copernicien. Nous avons maintenant le potentiel d'aborder cette hypothèse avec des observations. Si un deuxième exemple de vie est trouvé dans notre système solaire ou dans une étoile proche, cela impliquerait que la vie émerge suffisamment souvent pour que l'univers soit probablement rempli de biologie. Pour faire de telles observations, cependant, nous devons d'abord décider où concentrer notre recherche.

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Comment la vie est-elle apparue en premier lieu ? Et cela aurait-il pu arriver avec un autre type de chimie ? Regardez la vidéo de 15 minutes Making Matter Come Alive dans laquelle un expert en chimie explore quelques réponses à ces questions, tirées d'une conférence TED de 2011.

Environnements habitables

Parmi le nombre impressionnant d'objets dans notre système solaire, notre galaxie et notre univers, certains peuvent avoir des conditions propices à la vie, tandis que d'autres n'en ont pas. Comprendre quelles conditions et caractéristiques font d'un environnement habitable - un environnement capable d'accueillir la vie - est important à la fois pour comprendre à quel point les environnements habitables peuvent être répandus dans l'univers et pour concentrer la recherche de la vie au-delà de la Terre. Ici, nous discutons de l'habitabilité du point de vue de la vie que nous connaissons. Nous explorerons les exigences de base de la vie et, dans la section suivante, considérerons la gamme complète des conditions environnementales sur Terre où se trouve la vie. Bien que nous ne puissions pas entièrement exclure la possibilité que d'autres formes de vie aient une biochimie basée sur des alternatives au carbone et à l'eau liquide, une telle vie "telle que nous ne la connaissons pas" est encore complètement spéculative. Dans notre discussion ici, nous nous concentrons sur l'habitabilité pour une vie chimiquement similaire à celle de la Terre.

La vie a besoin d'un solvant (un liquide dans lequel les produits chimiques peuvent se dissoudre) qui permet la construction de biomolécules et les interactions entre elles. Pour la vie telle que nous la connaissons, ce solvant est l'eau, qui possède diverses propriétés essentielles au fonctionnement de notre biochimie. L'eau est abondante dans l'univers, mais la vie exige que l'eau soit sous forme liquide (plutôt que de glace ou de gaz) afin de remplir correctement son rôle en biochimie. Ce n'est le cas que dans une certaine plage de températures et de pressions - trop élevées ou trop basses dans l'une ou l'autre des variables, et l'eau prend la forme d'un solide ou d'un gaz. L'identification des environnements où l'eau est présente dans la plage appropriée de température et de pression est donc une première étape importante dans l'identification des environnements habitables. En effet, une stratégie de « suivre l'eau » a été, et continue d'être, un moteur clé dans l'exploration des planètes à l'intérieur et au-delà de notre système solaire.

Notre biochimie est basée sur des molécules composées de carbone, d'hydrogène, d'azote, d'oxygène, de phosphore et de soufre. Le carbone est au cœur de la chimie organique. Sa capacité à former quatre liaisons, à la fois avec lui-même et avec les autres éléments de la vie, permet la formation d'un grand nombre de molécules potentielles sur lesquelles fonder la biochimie. Les éléments restants contribuent à la structure et à la réactivité chimique de nos biomolécules et constituent la base de nombreuses interactions entre elles. Ces « éléments biogéniques », parfois désignés par l'acronyme CHNOPS (carbone, hydrogène, azote, oxygène, phosphore et soufre), sont les matières premières à partir desquelles la vie est assemblée, et leur approvisionnement accessible est une deuxième exigence d'habitabilité. .

Comme nous l'avons appris dans les chapitres précédents sur la fusion nucléaire et l'histoire de la vie des étoiles, le carbone, l'azote, l'oxygène, le phosphore et le soufre sont tous formés par fusion au sein des étoiles, puis distribués dans leur galaxie à mesure que ces étoiles meurent. Mais comment ils sont distribués parmi les planètes qui se forment au sein d'un nouveau système stellaire, sous quelle forme, et comment les processus chimiques, physiques et géologiques sur ces planètes transforment les éléments en structures accessibles à la biologie, peuvent avoir des impacts significatifs sur la distribution. de la vie. Dans les océans de la Terre, par exemple, l'abondance de phytoplancton (organismes simples qui sont à la base de la chaîne alimentaire océanique) dans les eaux de surface peut varier d'un millier de fois parce que l'approvisionnement en azote diffère d'un endroit à l'autre (figure 30.6). Comprendre quels processus contrôlent l'accessibilité des éléments à toutes les échelles est donc un élément essentiel de l'identification des environnements habitables.

Avec ces deux premières exigences, nous avons les matières premières élémentaires de la vie et un solvant dans lequel les assembler en molécules compliquées qui régissent notre biochimie. Mais réaliser cet assemblage et entretenir la machinerie biochimique compliquée de la vie demande de l'énergie. Vous répondez à vos propres besoins énergétiques chaque fois que vous mangez de la nourriture ou respirez, et vous ne vivriez pas longtemps si vous ne le faisiez pas régulièrement. La vie sur Terre utilise deux principaux types d'énergie : pour vous, ce sont l'oxygène de l'air que vous respirez et les molécules organiques de votre alimentation. Mais la vie dans son ensemble peut utiliser une gamme beaucoup plus large de produits chimiques et, alors que tous les animaux ont besoin d'oxygène, de nombreuses bactéries n'en ont pas besoin. L'un des premiers processus de vie connus, qui fonctionne encore dans certains micro-organismes modernes, combine de l'hydrogène et du dioxyde de carbone pour produire du méthane, libérant de l'énergie au cours du processus. Il y a des micro-organismes qui « respirent » des métaux qui seraient toxiques pour nous, et même certains qui respirent du soufre et expirent de l'acide sulfurique. Les plantes et les micro-organismes photosynthétiques ont également développé des mécanismes pour utiliser directement l'énergie de la lumière.

L'eau en phase liquide, les éléments biogènes et l'énergie sont les conditions fondamentales de l'habitabilité. Mais existe-t-il des contraintes environnementales supplémentaires ? Nous considérons cela dans la section suivante.

La vie dans des conditions extrêmes

Au niveau chimique, la vie se compose de nombreux types de molécules qui interagissent les unes avec les autres pour mener à bien les processus de la vie. En plus de l'eau, des matières premières élémentaires et de l'énergie, la vie a également besoin d'un environnement dans lequel ces molécules complexes sont stables (ne se décomposent pas avant d'avoir pu faire leur travail) et leurs interactions sont possibles. Votre propre biochimie ne fonctionne correctement que dans une plage très étroite d'environ 10 °C de température corporelle et de deux dixièmes d'unité de pH sanguin (le pH est une mesure numérique de l'acidité ou de la quantité d'ions hydrogène libres). Au-delà de ces limites, vous êtes en grave danger.

La vie dans son ensemble doit aussi avoir des limites aux conditions dans lesquelles elle peut fonctionner correctement mais, comme nous le verrons, elles sont beaucoup plus larges que les limites humaines. Les ressources qui alimentent la vie sont réparties dans un très large éventail de conditions. Par exemple, il existe une énergie chimique abondante dans les sources chaudes qui sont essentiellement de l'acide bouillant (voir la figure 30.7). Cela fournit une incitation suffisante à l'évolution pour remplir autant de cette gamme de vie que cela est biochimiquement possible. Un organisme (généralement un microbe) qui tolère ou même se développe dans des conditions que la plupart de la vie autour de nous considérerait comme hostiles, comme une température ou une acidité très élevée ou basse, est connu comme un extrêmophile (où le suffixe -phile signifie « amant de »). Jetons un coup d'œil à certaines des conditions qui peuvent défier la vie et les organismes qui ont réussi à se tailler une niche aux confins du possible.

Les températures élevées et basses peuvent causer un problème à vie. En tant que grand organisme, vous êtes capable de maintenir une température corporelle presque constante, qu'il fasse plus froid ou plus chaud dans l'environnement qui vous entoure. Mais ce n'est pas possible à la taille minuscule des micro-organismes quelle que soit la température dans le monde extérieur qui est aussi la température du microbe, et sa biochimie doit pouvoir fonctionner à cette température. Les températures élevées sont l'ennemi de la complexité : l'augmentation de l'énergie thermique a tendance à briser les grosses molécules en morceaux de plus en plus petits, et la vie doit stabiliser les molécules avec des liaisons plus fortes et des protéines spéciales. Mais cette approche a ses limites.

Néanmoins, comme indiqué précédemment, les environnements à haute température comme les sources chaudes et les sources hydrothermales offrent souvent des sources abondantes d'énergie chimique et entraînent donc l'évolution d'organismes pouvant tolérer des températures élevées (voir la figure 30.8). Un tel organisme est appelé thermophile. Actuellement, le détenteur du record de température élevée est un micro-organisme producteur de méthane qui peut se développer à 122 °C, où la pression est également si élevée que l'eau ne bout toujours pas. C'est incroyable quand on y pense. Nous cuisons nos aliments, c'est-à-dire que nous modifions la chimie et la structure de ses biomolécules, en les faisant bouillir à une température de 100 °C. En fait, les aliments commencent à cuire à des températures beaucoup plus basses que cela. Et pourtant, il existe des organismes dont la biochimie reste intacte et fonctionne très bien à des températures supérieures de 20 degrés.

Le froid peut également être un problème, en partie parce qu'il ralentit le métabolisme à des niveaux très bas, mais aussi parce qu'il peut provoquer des changements physiques dans les biomolécules. Les membranes cellulaires – les enveloppes moléculaires qui entourent les cellules et permettent leur échange de produits chimiques avec le monde extérieur – sont essentiellement constituées de molécules semblables à de la graisse. Et tout comme la graisse se fige lorsqu'elle refroidit, les membranes se cristallisent, modifiant leur fonctionnement lors de l'échange de matériaux à l'intérieur et à l'extérieur de la cellule. Certaines cellules adaptées au froid (appelées psychrophiles) ont modifié la composition chimique de leurs membranes pour faire face à ce problème mais là encore, il y a des limites. Jusqu'à présent, la température la plus froide à laquelle un microbe a pu se reproduire est d'environ –25 ºC.

Des conditions très acides ou alcalines peuvent également être problématiques pour la vie, car bon nombre de nos molécules importantes, comme les protéines et l'ADN, sont décomposées dans de telles conditions. Par exemple, le nettoyeur de drains ménagers, qui fait son travail en décomposant la structure chimique de choses comme les sabots de cheveux, est une solution très alcaline. Les organismes les plus tolérants aux acides (acidophiles) sont capables de vivre à des valeurs de pH proches de zéro, soit environ dix millions de fois plus acides que votre sang (Figure 30.9). A l'autre extrême, certains alcaliphiles peut croître à des niveaux de pH d'environ 13, ce qui est comparable au pH de l'eau de Javel domestique et presque un million de fois plus alcalin que votre sang.

Des niveaux élevés de sels dans l'environnement peuvent également causer un problème pour la vie, car le sel bloque certaines fonctions cellulaires. Les humains l'ont reconnu il y a des siècles et ont commencé à saler les aliments pour les empêcher de se gâter, c'est-à-dire pour éviter qu'ils ne soient colonisés par des micro-organismes. Pourtant, certains microbes ont évolué pour se développer dans une eau saturée de chlorure de sodium (sel de table), environ dix fois plus salée que l'eau de mer (figure 30.10).

Des pressions très élevées peuvent littéralement comprimer les biomolécules de la vie, les obligeant à adopter des formes plus compactes qui ne fonctionnent pas très bien. Mais nous trouvons toujours de la vie - pas seulement microbienne, mais même animale - au fond de nos fosses océaniques, où les pressions sont plus de 1000 fois supérieures à la pression atmosphérique. De nombreuses autres adaptations aux « extrêmes » environnementaux sont également connues. Il y a même un organisme, Déinocoque radiodurans, qui peut tolérer des rayonnements ionisants (tels que ceux libérés par les éléments radioactifs) mille fois plus intenses que vous ne seriez capable de supporter. Il résiste également très bien à la dessiccation extrême (dessèchement) et à une variété de métaux qui seraient toxiques pour l'homme.

À partir de nombreux exemples de ce type, nous pouvons conclure que la vie est capable de tolérer un large éventail d'extrêmes environnementaux, à tel point que nous devons travailler dur pour identifier les endroits où la vie ne peut pas exister. Quelques-uns de ces endroits sont connus - par exemple, les eaux des sources hydrothermales à plus de 300 °C semblent trop chaudes pour supporter la vie - et trouver ces endroits aide à définir la possibilité de vivre ailleurs. L'étude des extrêmophiles au cours des dernières décennies a élargi notre perception de l'éventail des conditions dans lesquelles la vie peut survivre et, ce faisant, a rendu de nombreux scientifiques plus optimistes quant à la possibilité que la vie puisse exister au-delà de la Terre.


Arbre du temps de la vie

Les scientifiques et les non-scientifiques ont désormais un accès facile aux informations sur l'origine des espèces vivantes et de leurs ancêtres, informations qui étaient auparavant difficiles à trouver ou inaccessibles. L'accès gratuit à l'information fait partie de la nouvelle initiative Timetree of Life développée par Blair Hedges, professeur de biologie à la Penn State University, et Sudhir Kumar, professeur de sciences de la vie à l'Arizona State University.

Le projet Timetree of Life a débuté avec la publication simultanée d'une ressource en ligne majeure appelée "TimeTreeWeb" (http://www.timetree.org), et d'un livre intitulé "The Timetree of Life" (Oxford University Press), qui est écrit par un consortium de 105 experts sur des groupes spécifiques d'organismes et est édité par Hedges et Kumar. Le lauréat du prix Nobel James D. Watson, co-découvreur de la structure de l'ADN, commente dans son avant-propos du livre, "Je regarde avec émerveillement The Timetree of Life, l'étendue de la vie qu'il couvre et les données extraordinaires qui y sont présentées ."

"L'objectif ultime de l'initiative Timetree of Life est de tracer l'échelle de temps de la vie" pour découvrir quand chaque espèce et tous leurs ancêtres sont apparus, jusqu'à l'origine de la vie il y a environ quatre milliards d'années", a déclaré Hedges. De nombreux chercheurs ont longtemps étudié l'époque d'origine d'espèces individuelles afin de reconstituer un arbre de vie, mais maintenant le projet Timetree of Life fournit une synthèse de l'arbre de vie calibré dans le temps, en plus d'ajouter beaucoup de nouvelles informations de précédemment études scientifiques non publiées.

"L'outil TimeTreeWeb appartient à un nouveau genre de ressources qui permet à quiconque d'exploiter facilement des connaissances précédemment enfermées dans des articles de recherche technique, sans avoir besoin de connaître le jargon du domaine", a déclaré Kumar. "Par exemple, si vous tapez ‘cat’ et ‘dog,’" Hedges a déclaré, "le programme naviguera dans larbre de vie jusquau point où les espèces de chat et de chien se séparent, et il trouvera toutes les études portant sur cette divergence. En quelques secondes, vous apprendrez que votre chat et votre chien de compagnie ont divergé au cours de l'évolution il y a environ 50 à 60 millions d'années.

"Les arbres temporels ont un large impact en biologie et dans d'autres domaines tels que la géologie, et même en santé humaine, où les chercheurs doivent suivre l'évolution et la propagation des organismes pathogènes", a déclaré Hedges. À l'autre extrémité de l'échelle de temps, les astrobiologistes, qui étudient l'origine et le développement de la vie dans l'univers, ont besoin de savoir quels organismes sont responsables des changements dans la chimie des roches sur Terre vieilles de milliards d'années. Un arbre temporel pourrait exclure des espèces qui n'avaient pas encore évolué au moment de la formation de la roche, tout en impliquant d'autres espèces qui ont des branches évolutives profondes. "La variété des utilisations d'un arbre temporel fait vraiment ressortir sa puissance en tant qu'outil interdisciplinaire", a déclaré Hedges, lui-même astrobiologiste.

Un cinquième du livre "The Timetree of Life" contient de nouvelles données, publiées pour la première fois, qui comblent de nombreuses lacunes dans l'arbre généalogique de la vie jusqu'au niveau taxonomique de la "famille" (groupes d'espèces). Par exemple, le chapitre du livre sur les raies et les requins est la première analyse d'arbre temporel publiée des données moléculaires existantes sur ces animaux. Presque toutes les données précédemment publiées examinées dans le livre ne sont devenues connues que récemment, dans les centaines d'articles scientifiques publiés au cours des cinq ou dix dernières années.

Commentant l'initiative Timetree of Life, James Collins, directeur adjoint des sciences biologiques à la National Science Foundation, a déclaré : " L'origine de la vie est un problème de grande envergure en biologie qui est aussi convaincant que l'origine de l'univers dans les sciences physiques. Hedges et Kumar nous rapprochent de la résolution de ce mystère. Leur volume de synthèse sur l'histoire de la vie sur terre est une contribution inestimable pour les chercheurs comme pour les éducateurs.

TimeTreeWeb est une ressource en ligne innovante permettant aux scientifiques et aux non-scientifiques d'explorer toute l'échelle de temps de la vie, jusqu'au niveau des espèces individuelles. Avec cette ressource Web, « trouver l'heure à laquelle deux espèces ont partagé un ancêtre commun pour la dernière fois est aussi simple que de donner leurs noms à TimeTreeWeb et d'appuyer sur le bouton de recherche », explique Kumar. TimeTreeWeb traduit ensuite les noms communs et scientifiques en termes de recherche appropriés et utilise un système unique "d'escalade" pour produire un temps de divergence après une recherche dans toutes les études publiées, y compris celles du livre "The Timetree of Life". Plus de 800 études sont actuellement consultables dans TimeTreeWeb, et d'autres sont ajoutées en continu.

Dans le cadre de la sortie de TimeTreeWeb, les utilisateurs obtiennent l'estimation du temps du livre "The Timetree of Life", où un expert a appliqué un jugement de qualité, ainsi que la moyenne absolue des estimations de toutes les études. « L'initiative Timetree of Life est un exemple de la façon dont un livre et une ressource Web peuvent être intégrés, au profit des deux », a déclaré Hedges.

Pour collecter les gènes de la plupart ou de toutes les espèces vivant sur Terre, les scientifiques doivent d'abord trouver l'espèce. "Découvrir l'arbre ou l'arbre temporel de la vie nécessite un travail sur le terrain" aller dans des régions reculées du monde et collecter des espèces pour une étude scientifique ", a déclaré Hedges. Cette aventure est quelque chose que Hedges connaît bien, ayant passé des années à explorer des îles des Caraïbes où il a découvert, avec des collaborateurs, plus de 100 nouvelles espèces, dont la plus petite grenouille du monde, le plus petit lézard et le plus petit serpent.

Chaque chapitre du livre "The Timetree of Life" est un examen de l'histoire de l'évolution des familles au sein d'un groupe particulier d'organismes, tels que les mousses, les fougères, les champignons, les coléoptères, les oursins, les grenouilles et les crapauds, les tortues, les hiboux, les primates et de nombreux autres. Les chapitres contiennent chacun une photographie d'un organisme représentatif, un arbre temporel codé par couleur montrant comment les familles sont liées et quand elles se sont séparées de leur parent le plus proche, et un tableau avec les temps de divergence. Chaque chapitre du livre a été soumis à un examen scientifique rigoureux par d'autres experts dans le domaine respectif.

En tant que service continu à la communauté scientifique, Hedges et Kumar prévoient de continuer à ajouter de nouvelles données à TimeTreeWeb à partir de futures études évaluées par des pairs. Ils développeront également des programmes qui faciliteront l'accès à l'information et l'exploration de l'arbre temporel de la vie, et qui permettront aux scientifiques de déposer plus facilement de nouvelles données dans TimeTreeWeb. Une fois déposé, chaque ensemble de données sera d'abord examiné par les membres d'un comité d'experts avant de pouvoir être intégré dans TimeTreeWeb. "L'un de nos objectifs est de disposer d'un système rigoureux qui s'auto-entretient presque et est géré en grande partie par la communauté scientifique", a déclaré Kumar.

Le soutien au développement de TimeTreeWeb est venu de la Fondation nationale des sciences des États-Unis, de l'Institut d'astrobiologie de l'Administration nationale de l'aéronautique et de l'espace des États-Unis, de la Science Foundation of Arizona et du Biodesign Institute of ASU.


Prochain épisode : astéroïdes, biosignatures agnostiques et opéra rock expérimental avec le Dr Heather Graham !

Notre invitée est le Dr Heather Graham, géochimiste organique et associée de recherche du NASA Goddard Space Flight Center. Les recherches du Dr Graham se concentrent sur le développement scientifique d'outils et de techniques qui peuvent nous aider à identifier les « biosignatures agnostiques » – des preuves de systèmes vivants qui peuvent ne pas partager la biochimie commune avec la vie sur Terre. Le Dr Graham est également impliqué dans l'étude des échantillons d'astéroïdes renvoyés par la mission Hayabusa 2. En plus de son travail d'astrobiologiste, elle a également co-écrit et réalisé un opéra rock expérimental sur "Hidden Figures" Katherine Johnson, Mary Jackson et Dorothy Vaughn, plus de 2 ans avant Hollywood.

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Rejoignez-nous pour un épisode spécial consacré à la mission OSIRIS-REx, qui vient de laisser l'astéroïde Bennu avec du matériel astéroïde sur le chemin du retour sur Terre ! Les invités de cet épisode sont tous des collaborateurs de la mission OSIRIS-REx : les Drs. Eve Berger, Jason Dworkin et Scott Sandford.

Sur la base de notre compréhension actuelle de la vie sur Terre, nous pouvons dire avec un grand degré de confiance que l'origine et l'évolution de la vie se sont produites dans une gamme très limitée de conditions physiques pendant une période de quelques milliards d'années. Il est donc naturel de sonder les propriétés des objets astronomiques régissant les conditions physiques conduisant à l'origine et à l'évolution de la vie sur Terre. La recherche d'environnements extraterrestres habitables a suscité un énorme intérêt pour l'étude des planètes en orbite autour d'étoiles autres que notre Soleil, ou des planètes extrasolaires (exoplanètes en bref). De telles études nous aident à comprendre la naissance et l'évolution des systèmes stellaires dans notre Galaxie et conduisent également à de nouveaux développements dans l'instrumentation astronomique. La recherche de preuves d'environnements habitables sur Mars a conduit à un certain nombre de missions scientifiques sur la planète qui fournissent des informations sur l'histoire du système solaire, entre autres.

Commençons par définir la chimie prébiotique comme des réactions chimiques qui se sont produites avant l'émergence de la vie telle que nous la connaissons. Il existe de nombreuses théories sur les origines de la vie sur Terre, mais nous devons encore relier tous les points pour terminer l'histoire. Une théorie sur l'origine de la vie sur notre planète indique un «monde de l'ARN» où se sont formées des molécules du polymère génétique ARN (acide nucléique ribo - similaire à l'ADN, acide nucléique désoxyribo). Selon cette théorie, ces molécules d'ARN avaient la capacité de se copier et ont ensuite été encapsulées par des lipides (certains types de molécules organiques) pour former ce que nous appelons des « protocellules ».

Ici, nous posons la question : d'où vient l'ARN en premier lieu ? Pour répondre à cette question, nous étudions la structure des nucléotides, les éléments constitutifs de l'ARN. Un nucléotide a trois composants : un sucre (ribose), un phosphate et un hétérocycle (un certain type de composé organique). Concentrons-nous sur l'un de ces composants, le ribose (une molécule de ce sucre possède cinq atomes de carbone).

Les chimistes s'intéressent au type de molécules qui auraient pu être présentes sur la Terre primitive ou dans l'espace interstellaire, il y a des milliards d'années, pour évaluer les éléments constitutifs chimiques de la vie qui auraient pu être disponibles pour commencer. Pour mieux comprendre quelles molécules peuvent être ajoutées à ma boîte à outils de chimie prébiotique, nous collaborons. Nous demandons à nos collègues scientifiques – astrochimistes, géochimistes et géologues – qui ont une meilleure compréhension de ce qui se passe dans l'espace lointain et de ce qui a pu être sur la Terre primitive, lorsque la planète s'est refroidie juste assez pour permettre à l'eau d'être liquide sur sa superficie.

Par exemple, les astrochimistes ont confirmé la présence de molécules organiques simples telles que le formaldéhyde, le glycolaldéhyde et le glycéraldéhyde dans les nuages ​​de gaz interstellaires. Ces trois molécules contiennent respectivement un, deux et trois atomes de carbone. En utilisant la chimie, nous pouvons mélanger ces molécules en laboratoire dans divers rapports, à différentes températures et à différents niveaux de pH, et nous pouvons inclure une variété d'éléments ou de minéraux que nous pensons être présents sur une Terre primitive. Une expérience de chimie prébiotique, par exemple, a montré que nous pouvions mélanger ces molécules organiques simples avec du borate pour former des sucres stables, dont le ribose à cinq carbones. Une autre molécule présente dans les nuages ​​de gaz interstellaires est le cyanure, qui peut subir une réaction chimique pour évoluer en la molécule hétérocyclique adénine. Ici, nous avons maintenant deux morceaux d'un nucléotide. L'étape suivante consiste à comprendre comment ces molécules s'associent pour former le squelette ou l'ARN.

L'un des avantages d'être astrobiologiste est l'opportunité de collaborer avec des scientifiques dans d'autres domaines et l'apprentissage perpétuel dans lequel nous nous engageons tous pendant que nous répondons à certaines des questions les plus importantes relatives à notre propre existence.

Les scientifiques font exactement ce que vous suggérez ! Ils simulent en laboratoire les conditions qui auraient été présentes dans les cheminées hydrothermales de l'ancienne Terre. Ils font cela pour tester l'hypothèse selon laquelle la vie aurait pu provenir de sources hydrothermales lorsque la Terre était jeune (

il y a 4 milliards d'années). Les conditions de laboratoire ne doivent pas nécessairement être extrêmement stériles, car les produits chimiques produits dans ces conditions ne sont généralement pas ceux qui seraient immédiatement utilisés par la vie moderne. Les scientifiques (par exemple, au Jet Propulsion Laboratory de Pasadena, en Californie) ont découvert que des composés biologiquement importants tels que les acides aminés et les peptides sont produits dans d'anciennes conditions d'évent hydrothermal. De plus, lorsque les évents simulés forment des minéraux comme ceux des cheminées que nous voyons dans les systèmes hydrothermaux modernes, les minéraux contiennent des microcompartiments qui auraient pu séparer un mélange chimique prébiologique de son environnement, formant essentiellement la première proto-cellule. Cela continue donc d'être un domaine de recherche actif et l'une des nombreuses alternatives qui sont étudiées pour nous aider à comprendre l'origine de la vie sur Terre.

Un « tricordeur », comme décrit dans “Star Trek,” est un appareil technologique polyvalent utilisé par les explorateurs humains. L'exploration spatiale humaine actuelle n'a pas encore mené d'astronaute plus loin que la Lune, bien qu'une planification initiale de missions humaines vers Mars soit en cours. Ce n'est que lorsque les humains seront capables de mettre le pied à la surface d'une autre planète qu'il sera nécessaire d'avoir un appareil mobile de type tricordeur que les explorateurs pourront utiliser pour détecter la vie lorsqu'ils explorent d'autres planètes.


Cela dit, la technologie qui pourrait entrer dans un tel appareil a des analogues réels avec des instruments scientifiques installés sur des rovers d'exploration planétaire robotisés. La mission robotique actuelle du Mars Exploration Laboratory, par exemple, comprend une recherche de signatures chimiques dans les roches ou le sol qui pourraient indiquer que Mars est ou était habitable pour la vie présente ou passée. Ce laboratoire itinérant est équipé de perceuses et de pelles pour prélever des échantillons, qui sont ensuite introduits dans des chambres permettant d'analyser la composition du matériau à analyser en fonction de sa masse (à l'aide d'un spectromètre de masse), de ses volatils (à l'aide de la chromatographie en phase gazeuse) ou de son signature induite par laser (à l'aide d'un spectromètre laser). Le Mars Science Laboratory (nommé “Curiosity”, voir : http://mars.jpl.nasa.gov/msl/) comprend même un instrument qui tire un laser sur une roche distante et observe sa composition chimique de loin ! Les scientifiques comparent les résultats de ces analyses chimiques avec leur connaissance des environnements sur Terre pour comprendre si ces environnements martiens sont compatibles ou non avec la présence de la biologie (par exemple, en recherchant des matières organiques, du carbone, des acides aminés ou d'autres restes de vie) . Bien que nous ne puissions pas prédire à quoi ressemblera la technologie à l'avenir, nous pouvons au moins être sûrs que les techniques utilisées dans l'exploration robotique actuelle de Mars seront disponibles pour une future exploration humaine du système solaire.

Les scientifiques n'ont encore trouvé aucune preuve de vie extraterrestre, ou de ce que certaines personnes appellent des "extraterrestres". Les scientifiques étudient les environnements habitables possibles dans notre système solaire dans l'espoir de trouver de telles preuves. Deux endroits où les scientifiques pensent que la vie a pu avoir existé ou peut exister aujourd'hui sont le sous-sol de Mars et l'océan d'eau liquide recouvert de glace sur Europe (une lune de Jupiter).


Les astronomes ont détecté des centaines de "planètes extrasolaires" c'est-à-dire des planètes en orbite autour d'étoiles autres que notre Soleil. Bien que les scientifiques n'aient pas encore la capacité de détecter des preuves de la vie sur les planètes extrasolaires, ils sont en mesure de spéculer sur la possibilité que ces planètes soient habitables pour la vie telle que nous la connaissons.


En ce qui concerne les ovnis, ce que signifie “ OVNI ” est “objet volant non identifié.” Certaines personnes semblent penser “ OVNI ” signifie “objet volant non identifié d'une autre planète. Une personne peut certainement voir des objets qui semblent voler et que personne ne peut identifier. Cependant, les scientifiques n'ont trouvé aucune preuve que des êtres ou des véhicules extraterrestres aient visité la Terre.


Si vous êtes intéressé à en savoir plus sur l'histoire des observations d'OVNI, vous pouvez lire un rapport publié par le Congressional Research Service en 1983. Vous pouvez trouver ce rapport en ligne à l'adresse : http://www.nicap.org/docs/TheUFOEnigma .pdf

Jusqu'à présent, les scientifiques n'ont encore découvert aucune forme de vie sur d'autres planètes, mais ils utilisent une variété de méthodes pour rechercher des preuves de vie sur d'autres planètes. Dans notre propre système solaire, les scientifiques peuvent envoyer des rovers robotiques pour prendre des mesures réelles de la géologie d'une autre planète. L'exploration de Mars, par exemple, comprend une recherche de signatures chimiques dans les roches ou le sol qui pourraient indiquer une vie présente ou passée. Les scientifiques équipent ces rovers de perceuses et de pelles pour collecter des échantillons, qui sont ensuite introduits dans des chambres permettant d'analyser la composition du matériau en fonction de sa masse (à l'aide d'un spectromètre de masse), de ses volatils (à l'aide de la chromatographie en phase gazeuse) ou de son laser. -signature induite (à l'aide d'un spectromètre laser). Le récent Mars Science Laboratory (nommé “Curiosity”, voir : http://mars.jpl.nasa.gov/msl/) comprend même un instrument qui tire un laser sur une roche distante et observe sa composition chimique de loin ! Les scientifiques comparent les résultats de ces analyses chimiques avec les environnements terrestres pour comprendre si ces environnements martiens sont compatibles ou non avec la présence de la biologie (par exemple, en recherchant des matières organiques, du carbone, des acides aminés ou d'autres restes de vie). Les scientifiques utilisent ce type d'analyses pour concevoir de meilleures expériences qui permettront en fin de compte de conclure si Mars a (ou a eu) la vie. Des techniques d'exploration similaires sont utilisées, ou seront utilisées, dans l'exploration d'autres corps au sein de notre système solaire.

Les planètes extrasolaires présentent un autre défi car elles sont trop éloignées pour une exploration même robotique. Les scientifiques doivent donc s'appuyer sur des observations à distance à l'aide de télescopes pour identifier d'abord les planètes extrasolaires puis les caractériser en fonction de leur habitabilité potentielle. Un télescope équipé d'un spectromètre peut identifier les composants gazeux individuels de l'atmosphère d'une planète extrasolaire, ce qui fournit au moins quelques informations sur la planète. En utilisant le passé et le présent de la Terre comme proxy, les scientifiques pensent que certaines combinaisons de gaz atmosphériques sont probablement dues à la présence de la vie. La présence d'oxygène, d'ozone et de méthane, par exemple, est due à la vie répandue sur Terre si les scientifiques observaient une planète extrasolaire avec une composition similaire, alors ce serait la preuve d'une planète semblable à la Terre habitée en orbite autour d'une autre étoile. Les scientifiques n'ont pas encore découvert de telles planètes, mais les télescopes pour mener correctement cette recherche en sont encore à leurs balbutiements. Au fur et à mesure que de nouvelles générations de télescopes verront le jour, nous pourrons éventuellement effectuer des recherches plus minutieuses qui nous permettront de scruter l'atmosphère des planètes extrasolaires, dans le but de trouver des signes de vie.

Considérons ceci : le comportement en mouvement n'est pas uniquement attribué aux animaux. Nous savons que toutes les plantes ne sont pas sédentaires. Considérons, par exemple, les moisissures visqueuses ou les choanoflagellés, qui présentent des propriétés morphologiques similaires à celles des éponges.


Par conséquent, nous ne pouvons pas énumérer le mouvement comme une propriété distinctive fondamentale distinguant les plantes des animaux. Pour comprendre pourquoi certains organismes sont sédentaires et d'autres non, il faut tenir compte de l'environnement. N'oubliez pas : l'environnement sélectionne !


Pensez au mode de vie d'une plante, par exemple, et à ce dont elle a besoin pour survivre : nutriments, sol suffisant, air et lumière. Par conséquent, il serait logique qu'une plante ne bouge pas pour survivre et satisfaire ses besoins de base. Une plante n'a pas à rechercher activement sa nourriture comme les animaux doivent le faire.


Nous voyons souvent des espèces étroitement apparentées présentant des propriétés différentes. Pour ces cas, nous devons garder à l'esprit que la divergence entre ces espèces peut s'être produite il y a des millions d'années. Ainsi, les organismes ont eu beaucoup de temps pour s'adapter sélectivement à leur environnement local.

Pour autant que nous le sachions, il n'y a pas d'exemples vivants du dernier ancêtre universel commun (LUCA). Cela fournirait certainement beaucoup d'informations sur l'évolution précoce de la vie.


Au lieu de trouver un échantillon vivant d'une vie aussi ancienne, nous avons déduit l'existence de LUCA en comparant l'ADN de toutes sortes d'organismes différents vivants aujourd'hui - les points communs dans l'ADN d'organismes aussi divers que les bactéries et les humains suggèrent que toute vie sur Terre est liés (le fait que tous les organismes connus sur Terre aient de l'ADN est une déclaration puissante en soi sur l'ascendance commune).


Cependant, le dossier phylogénétique (le dossier de l'histoire de la vie sur Terre) qui est conservé dans l'ADN est vraiment limité, en ce sens que nous ne pouvons comparer que l'ADN des organismes qui existent aujourd'hui. Tout ce qui s'est éteint dans le passé ne contribuera pas aux banques de données sur les séquences d'ADN que nous générons maintenant. L'information est tout simplement perdue de l'histoire. Ce n'est qu'en utilisant les données d'organismes modernes que nous avons pu comprendre qu'une ascendance commune relie toute la vie connue - à la base de "l'arbre" se trouve LUCA.


MAIS (et c'est volontairement un gros MAIS), nous ne savons pas quelles informations pourraient manquer sur LUCA de toutes les lignées qui se sont éteintes au cours des 3+ milliards d'années depuis que LUCA a vécu. Donc, même si ce serait vraiment cool si nous pouvions reconstruire tout l'ADN de LUCA, et en principe, c'est certainement possible avec la technologie moderne comme vous le suggérez, ce n'est peut-être pas possible dans la pratique. Nous avons peut-être perdu trop d'informations au cours de l'histoire de l'évolution pour savoir exactement à quoi ressemblait LUCA. La situation est si difficile lorsque l'on remonte si loin dans le temps (plus de 3 milliards d'années) que nous ne savons même pas très bien où localiser la racine de l'arbre de vie.


La vie connue est divisée en trois domaines principaux : les eucaryotes, les bactéries et les archées. Ces trois types d'organismes très différents sont toujours liés par une ascendance commune (c'est-à-dire LUCA ), mais nous ne savons pas lequel est le plus étroitement lié à LUCA . Selon la façon dont vous construisez votre arbre (c'est-à-dire les séquences d'ADN que vous regardez), vous vous retrouvez avec des relations différentes des trois domaines près de la racine. Ainsi, même si nous savons que LUCA a existé, il reste encore beaucoup de travail à faire pour comprendre à quoi ressemblait le début de la vie.

Les astrobiologistes n'ont encore découvert aucune forme de vie en dehors de la Terre, et la vie terrestre reste donc notre seul exemple connu de systèmes biologiques possibles. Sur Terre, tous les organismes vivants ont besoin d'eau liquide pendant une partie de leur cycle de vie, ce qui a suggéré qu'une façon de rechercher une vie extraterrestre consiste à "suivre l'eau" dans l'espace. Nous connaissons de nombreux exemples de vie sur Terre qui ne nécessite pas d'oxygène (appelée vie anaérobie), et les astrobiologistes considèrent activement les environnements oxygénés et sans oxygène lorsqu'ils pensent à la vie ailleurs.


Cela dit, certains scientifiques étudient la possibilité d'une vie qui pourrait utiliser d'autres liquides, tels que des solvants à base d'alcool, ou d'autres squelettes chimiques, tels que l'arsenic ou le silicium, plutôt que le carbone. Nous ne pouvons pas non plus écarter la possibilité que la vie extraterrestre puisse être si complètement différente de ce que nous pouvons imaginer qu'elle pourrait être indétectable par nos techniques de recherche actuelles. Jusqu'à ce que nous découvrions un exemple de vie extraterrestre, nous ne pouvons pas le savoir avec certitude, mais réfléchir aux points communs de la vie sur Terre est au moins une étape vers le raffinement de notre recherche de vie ailleurs.

Alors que la plupart de la vie sur Terre est alimentée par la photosynthèse, ce n'est pas le seul moyen pour un organisme de survivre. Les organismes peuvent tirer leur énergie de réactions chimiques ainsi que de la lumière du soleil, et ces organismes sont connus sous le nom de chimiotrophes. Il existe en fait un nombre surprenant d'écosystèmes dans des endroits qui ne voient jamais le soleil. Les plus célèbres d'entre elles, peut-être, sont les communautés trouvées autour des cheminées hydrothermales, qui sont des fissures volcaniques dans le fond de l'océan. Étant au fond de la mer, ils ne reçoivent pratiquement aucune lumière du soleil, mais néanmoins, ils hébergent un écosystème prospère, basé sur des bactéries qui « mangent » le soufre émis par les évents, plutôt que sur les plantes. Si vous voulez en savoir plus sur ces communautés fascinantes et étranges, Searching For Life Where the Sun Don’t Shine est une formidable série d'articles en cinq parties examinant comment les choses vivent sans soleil et nos efforts pour en savoir plus à leur sujet.

C'est l'un des plus grands défis auxquels nous sommes confrontés en astrobiologie. Nous n'avons qu'un seul exemple de vie que nous pouvons étudier directement, mais il serait assez "centrée sur la Terre" de notre part de supposer que la vie ailleurs devrait ressembler à la vie sur Terre, ou qu'elle doit être basée sur la même biochimie exacte. .


Cependant, à mesure que nous en apprenons davantage sur le fonctionnement de la vie sur Terre (à la fois au niveau moléculaire et au niveau de l'organisme), nous devenons mieux équipés pour réfléchir à l'apparence et au comportement de la vie ailleurs. Nous pouvons réfléchir à la manière dont les principes de la vie sur Terre pourraient être étendus de différentes manières. Par exemple, existe-t-il d'autres polymères réplicatifs (nous utilisons l'ADN) qui sont constitués de différents composants chimiques ? Combien de classes différentes de biomolécules pourraient être nécessaires pour démarrer la vie ? Quelles sont les gammes de conditions environnementales qui peuvent soutenir la vie? Ces sujets sont actuellement étudiés par de nombreux laboratoires au sein du NAI et ailleurs.


Bien sûr, détecter la vie non terrestre est un autre défi de taille, car même si nous orientons nos capteurs dans la bonne direction, cette vie peut générer des « biosignatures » différentes de celles que nous utilisons sur Terre (par exemple, une atmosphère oxygénée). Dans ce cas, il peut être judicieux de rechercher quelque chose qui semble « déplacé » dans l'atmosphère d'un autre monde.C'est aussi un vaste domaine de débat et de recherche au sein de la communauté astrobiologique en tant que telle, en ce moment nous concentrons notre recherche sur les mondes qui devraient supporter l'eau à l'état liquide, ce qui est nécessaire à la vie telle que nous la connaissons. Il est peut-être possible que la vie existe dans un autre solvant, et des recherches sont en cours dans ce domaine, mais nous ne le savons pas encore avec certitude.


Nous devons combiner à la fois connaissances et créativité lorsque nous nous engageons dans l'astrobiologie, c'est pourquoi il est si important d'avoir un groupe de scientifiques aussi diversifiés impliqués dans le processus.

L'une des raisons pour lesquelles les astrobiologistes étudient la vie ici sur Terre est de comprendre les limites de la vie et de comprendre si la vie ailleurs dans l'Univers ressemblerait à celle que nous voyons ici sur notre planète. Jusqu'à présent, la vie telle que nous la connaissons est basée sur le carbone. Cependant, gardez à l'esprit cette définition commune de la vie "un système chimique autonome capable d'évolution darwinienne". Par conséquent, oui, la vie telle que nous ne le savons pas peut être quelque chose qui dépasse notre imagination, nous avons juste aller le chercher !


La deuxième question est l'un des principaux domaines de la biologie synthétique. Diverses études (telles que celles menées par le groupe de recherche de Steve Benner à la Fondation pour l'évolution moléculaire appliquée) visent à synthétiser chimiquement du matériel génétique fabriqué avec des produits chimiques alternatifs. Certains chercheurs ont pu synthétiser des analogues d'ADN et d'ARN avec des squelettes de sucre plus simples qui peuvent très bien faire le travail. Le défi pour ces molécules, cependant, a été pour elles de maintenir leur stabilité, nécessaire pour subir l'évolution darwinienne et rester biologiquement actives. Ces expériences sont principalement menées dans des conditions terrestres simulées. Comprendre les différentes conditions environnementales sur d'autres corps planétaires nous permettra de réaliser des expériences qui explorent le potentiel de la vie au-delà de la Terre.

Il existe de nombreuses théories sur les types de vie que nous pouvons découvrir ailleurs dans l'Univers. Certains scientifiques pensent que la vie sera similaire à nous - basée sur le carbone, l'oxygène, l'azote et des éléments similaires. D'autres scientifiques pensent que nous pourrions trouver une vie complètement différente, peut-être basée sur le silicium au lieu du carbone, ou capable d'utiliser du méthane ou de l'éthane liquide comme solvant, par opposition à l'eau liquide. D'un point de vue chimique, je pense que toute vie que nous trouverons sera probablement à base de carbone, pour plusieurs raisons. Premièrement, la vie qui utilise des éléments plus légers comme le carbone et l'azote serait plus probable simplement parce que ces éléments sont plus abondants dans l'Univers que des éléments plus lourds comme le silicium et l'arsenic. Deuxièmement, nous savons que des composés à base de carbone comme le méthanol, le dioxyde de carbone et les acides aminés sont présents sur les comètes, dans les météorites et dans les nuages ​​​​moléculaires géants (nuages ​​interstellaires de gaz dans lesquels la formation de molécules peut avoir lieu), ils sont donc éteints. là déjà. Troisièmement et surtout, la vie à base de carbone fonctionne à un niveau thermodynamique. Dans les molécules contenant du carbone, les liaisons aux atomes de carbone sont juste assez fortes pour être stables, mais pas trop fortes pour être incassables, ce qui signifie que les molécules peuvent stocker de l'énergie dans ces liaisons et y accéder plus tard. C'est ainsi que la vie sur Terre peut stocker l'énergie de la lumière du soleil (s'il s'agit d'une plante ou d'un organisme de photosynthèse), ou utiliser l'énergie des sucres et d'autres composés dans les aliments. Le carbone a du sens !


MAIS, juste parce que le carbone a du sens, cela ne veut pas dire que nous ne trouverons pas de vie étrange quelque part ! Nous devons juste garder notre esprit ouvert à de nouvelles possibilités et ne rien négliger dans notre quête de vie.

La vie doit être couplée à son environnement, alors considérons ce que nous savons de l'environnement d'Uranus. Uranus est une géante gazeuse comme Jupiter, Saturne et Neptune. Ces planètes gazeuses n'ont pas de transition abrupte entre une surface solide et une atmosphère comme celle que nous avons sur Terre. L'enveloppe gazeuse recouvrant Uranus, composée principalement d'hydrogène et d'hélium, se transformerait en un «océan» à mesure que les pressions augmenteraient plus loin dans la planète. En profondeur, l'eau, l'ammoniac et le méthane existent également et peuvent former des nuages. Uranus a l'honneur d'avoir l'atmosphère la plus froide de toutes les planètes, mesurée à -371 degrés F. Les températures augmentent en dessous de l'atmosphère, atteignant probablement la température ambiante à des profondeurs où la pression est environ 200 fois celle de la pression à la surface. C'est la même pression que nous ressentirions sous environ 3 000 pieds d'eau sur Terre.


La pression et la température dans les profondeurs inférieures d'Uranus ne sont pas extrêmes pour la vie telle que nous la connaissons. Des formes de vie ont été trouvées à des kilomètres sous la surface de l'océan sur Terre. Ce qui est très différent sur Uranus, c'est l'absence d'une source d'énergie adéquate pour la biologie. Vivre dans une atmosphère sans interaction avec une surface rocheuse, d'où proviennent beaucoup de nutriments pour la vie, est difficile à imaginer. Bien qu'Uranus ait probablement un noyau rocheux, les pressions et les températures y seraient telles que la vie telle que nous la connaissons serait impossible. Plus haut dans l'atmosphère d'Uranus, où les températures et les pressions ne sont pas aussi extrêmes, la vie ne serait pas impossible, même si elle reste improbable. Gardez à l'esprit, cependant, que les astrobiologistes apprennent encore à quel point la biologie de la Terre est incroyable pour s'adapter aux environnements extrêmes.


Dans le livre de science-fiction de Ben Bova "Jupiter", les humains plongent dans Jupiter et trouvent des formes de vie "en forme de ballon" vivant dans l'environnement gazeux dense de la planète, et ils communiquent avec des signaux lumineux. La vie est-elle impossible sur Uranus ? Non. Est-ce improbable d'après ce que nous savons de la vie basée sur le carbone ? Oui.

Les preuves de la vie sur Mars affecteraient tout le monde de différentes manières. Certains peuvent ne pas le trouver important du tout, certains peuvent le trouver menaçant pour des raisons religieuses, et certains peuvent penser que ce serait la découverte la plus importante jamais faite. La découverte de la vie sur Mars soulèverait certainement des questions intéressantes d'un point de vue scientifique. L'étape la plus importante serait de déterminer l'origine de cette vie et si elle partageait un ancêtre commun avec la Terre. S'il est lié à la vie sur Terre, la prochaine étape (si possible) consisterait à déterminer qui a semé qui. La vie est-elle originaire de la Terre et a-t-elle ensuite semé Mars via l'impact d'une météorite ? Ou est-ce que la vie est née sur Mars et a semé la vie sur Terre ? Si cette vie était d'origine extraterrestre elle ferait certainement tourner plus de quelques têtes !


L'astrobiologie est l'étude de la vie dans l'univers, et en ce qui concerne ce domaine, trouver un type de vie qui ne provient pas de la Terre signifierait que notre ensemble de données, d'un, a maintenant doublé. Si vous y réfléchissez, tout ce que nous savons sur la vie dans l'univers vient de la Terre. Si nous avions un autre échantillon de vie - une vie qui a trouvé une manière différente d'évoluer - le potentiel d'acquérir une meilleure compréhension de la vie dans l'univers est immense ! Une découverte comme celle-ci donnerait l'espoir que ce n'est pas seulement nous là-bas dans Cosmos. Je suppose que les priorités de financement de la NASA seraient modifiées pour étudier cette preuve de la vie en profondeur. Selon le financement et la technologie actuelle disponible, d'autres étapes pourraient inclure le financement de rovers/atterrisseurs plus spécialisés, le financement d'un exemple de mission de retour, ou même le financement d'une mission habitée vers Mars. Espérons qu'à l'avenir, une découverte comme celle-ci rassemblerait les nations pour collaborer sur le financement et la recherche, car l'une des missions mentionnées représenterait un lourd fardeau financier pour un pays.

La plupart des emplois en astrobiologie sont dans les universités ou dans l'industrie, ne travaillant pas directement pour la NASA. Presque toutes les équipes qui font partie de l'Institut d'astrobiologie de la NASA sont dans des organisations universitaires. Ainsi, votre meilleur pari n'est pas de postuler directement à la NASA mais de faire des études supérieures dans l'une des universités qui proposent des cours d'astrobiologie, ou bien de postuler directement à des universités ou à d'autres laboratoires qui mènent des recherches en astrobiologie.


Consultez régulièrement notre offre d'emploi ainsi que les opportunités de financement.

Le domaine de l'astrobiologie est relativement nouveau par rapport aux domaines établis de longue date de l'astronomie, de la biologie, de la physique, de la géologie, des sciences planétaires, etc. À l'heure actuelle, il existe très peu de programmes d'études dédiés à l'astrobiologie. Le cheminement typique pour un étudiant intéressé à poursuivre des études supérieures en astrobiologie est de se spécialiser dans une seule discipline scientifique. Vous devez choisir un domaine qui vous passionne vraiment. Cette discipline sera la base de connaissances sur laquelle vous vous baserez, alors faites-en une qui vous passionne.

Études de premier cycle: Pendant que vous travaillez à jeter les bases de votre domaine d'intérêt, renseignez-vous sur l'astrobiologie. Il y a beaucoup de bons Astrobiology Primer est un bon outil de référence pour comprendre, au moins à un niveau fondamental, le domaine de l'astrobiologie. Vous pouvez parcourir ce site Web du programme d'astrobiologie de la NASA pour obtenir les dernières informations sur les carrières en astrobiologie, l'éducation, le financement, les actualités et les publications. Vous devez vous inscrire pour recevoir le bulletin d'information sur l'astrobiologie (au bas de n'importe quelle page de ce site Web) afin de vous tenir au courant des événements en astrobiologie.

Études supérieures: Lorsque vous recherchez des écoles supérieures, examinez les sujets de recherche de scientifiques individuels impliqués dans la partie de l'astrobiologie qui vous intéresse et concentrez vos demandes d'études supérieures sur le travail avec ces personnes.


Un bon endroit pour commencer votre recherche est de consulter les projets de recherche du programme d'astrobiologie de la NASA ainsi que les équipes et les rapports annuels de l'institut d'astrobiologie de la NASA.


Vous devriez également être en réseau et vous engager avec votre communauté d'astrobiologie. Participer à des séminaires d'astrobiologie. Assistez à la conférence des diplômés en astrobiologie (AbGradCon) et participez aux écoles d'été en astrobiologie.


Possibilités d'études supérieures : de nombreux programmes d'été, bourses et programmes spéciaux de la NASA sont disponibles pour les étudiants de niveau supérieur.

Travail postdoctoral : Actuellement, les doctorats ne sont pas décernés uniquement en astrobiologie. En vous tournant vers votre travail postdoctoral, vous voudrez identifier un groupe de recherche impliqué dans la recherche qui vous intéresse, qu'il s'agisse de rechercher des exoplanètes ou de comprendre les microbes dans des environnements extrêmes. Encore une fois, vous pouvez consulter les projets de recherche du programme d'astrobiologie de la NASA, les équipes de l'institut d'astrobiologie de la NASA et les rapports annuels. Vous devriez lire les articles récemment publiés par le groupe qui vous intéresse et visiter leur site Web pour mieux comprendre ce qu'ils font et comment cela correspond à vos intérêts. Ensuite, contactez le chercheur principal (PI) pour voir s'ils ont un doctorat. postes disponibles.

Les matières organiques peuvent se former dans les jeunes zones galactiques et être livrées aux systèmes solaires. (Dans le contexte de la question, on suppose que les « composés organiques » désignent ceux qui contiennent du carbone, qui ressemblent souvent ou même sont les mêmes que les composés utilisés ou fabriqués par la vie.)


Certains scientifiques utilisent la méthode de spectroscopie - analyse de la façon dont la lumière est absorbée et émise par les objets - pour étudier les matières organiques dans les nébuleuses (énormes nuages ​​de poussière et de gaz formant des étoiles de la taille des galaxies). Ils ont identifié des composés organiques dans ces parties de l'univers et ont développé des théories sur leur formation. Les matières organiques se forment dans les zones circumstellaires, où se forment de jeunes étoiles, et s'échappent avec d'autres particules de poussière interstellaire dans le milieu interstellaire. Ils peuvent être aspirés dans les nébuleuses planétaires voisines, qui sont des zones où les planètes se forment. La formation d'étoiles ou de planètes peut incorporer ces composés organiques.


Les météorites, qui sont en quelque sorte des "miettes" laissées par la formation des planètes, peuvent également transporter des composés organiques à travers l'espace. Lorsqu'une météorite frappe une planète, elle peut déposer ces matières organiques. Certains scientifiques pensent que ce processus de dépôt pourrait avoir joué un rôle dans l'origine du fonctionnement de la vie sur Terre.

La glace d'eau dans le nuage d'Oort, comme presque tout le matériel du système solaire, provenait à l'origine d'un grand nuage interstellaire de gaz et de poussière appelé la nébuleuse présolaire. En raison du mélange particulier d'éléments injectés dans la nébuleuse présolaire à partir d'étoiles antérieures, il y avait plus d'oxygène que de carbone ou d'azote mais beaucoup plus d'hydrogène qu'autre chose. Cela a produit une grande quantité d'eau, de dioxyde de carbone, de monoxyde de carbone, d'ammoniac et de méthane - ce que les astronomes appellent des glaces ou des substances volatiles. Lorsque le nuage s'est effondré pour former le système solaire, il a formé un disque autour du jeune Soleil. Les parties internes du disque (jusqu'à ce qui allait devenir la ceinture d'astéroïdes interne) étaient suffisamment chaudes pour que ces composés soient des gaz plutôt que des solides, de sorte que les planétésimaux qui ont formé plus tard les planètes terrestres n'avaient que relativement peu de glace en eux. Mais les parties extérieures du disque étaient suffisamment froides pour que l'eau soit un solide, avec du CO2, CO, NH3 et CH4 devenant solide encore plus loin. C'est pourquoi les objets du nuage d'Oort et les planètes géantes et leurs satellites contiennent de grandes quantités d'eau et d'autres glaces.


Les acides aminés et autres composés carbonés des météorites et des comètes se sont formés lorsque ces glaces ont réagi les unes avec les autres, ainsi que les plus petites quantités de nombreux autres composés qui ont été produits dans la nébuleuse présolaire et avant cela dans les vents stellaires des étoiles antérieures. Ceux-ci ont ensuite été livrés à la Terre lorsque les orbites des comètes et des astéroïdes ont été perturbées pour les amener dans le système solaire interne. Cela se produit toujours, mais une grande partie de la matière qui a été livrée sur Terre est arrivée il y a 3,8 milliards d'années, appelée Late Heavy Bombardment, causée par les orbites des planètes géantes qui changent rapidement.

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Méthodes

Les données sur les séquences protéiques ont été obtenues à partir de la base de données publique (National Center for Biotechnology Information Entrez) pour le deutérostome et les taxons hors groupe a protostome (typiquement Drosophile) a été utilisé comme groupe externe connu des deutérostomes. Dans les rares cas où une séquence de protostome n'était pas disponible (<2% des protéines), un groupe externe plus éloigné, soit un cnidaire soit un champignon, a été utilisé. Les protéines codées mitochondriales et courtes (<100 acides aminés) ont été exclues. L'orthologie a été évaluée pour chaque protéine en utilisant les meilleurs résultats de Blast réciproques ( Altschul et al. 1997) et en inspectant visuellement les arbres préliminaires pour la monophylie des groupes connus (par exemple, les mammifères, les vertébrés, les échinodermes). Un total de 217 protéines qui abordent individuellement certains aspects de la phylogénie du deutérostome ont été obtenues et analysées au cours de cette étape. Les ensembles de données sur les protéines individuelles ont été alignés ( Thompson et al. 1997), et le paramètre de forme de la distribution gamma a été estimé pour modéliser la variation du taux ( Yang 1997). Des sous-ensembles des 217 protéines totales ont ensuite été concaténés pour traiter des relations spécifiques et ont été analysés à l'aide de la jointure par voisins (NJ) ( Kumar, Tamura et Nei 2004) et du maximum de vraisemblance (ML) ( Strimmer et von Haeseler 1996) sous un test de Jones Taylor-Thornton. (JTT) + modèle gamma et recherches de branches et d'arbres liés avec parcimonie maximale (MP) ( Kumar, Tamura et Nei 2004). L'amorçage a été utilisé pour déterminer les valeurs de confiance pour chaque nœud (2 000 répétitions pour NJ et MP et 1 000 étapes déroutantes pour ML). Les concaténations n'incluaient aucune donnée manquante (c'est-à-dire que tous les taxons étaient présents pour toutes les protéines). Des topologies alternatives ont été testées à l'aide d'un test ML ( Yang 1997 Shimodaira et Hasegawa 1999) et P valeurs (P(SH)) ont été enregistrés. Une liste des protéines individuelles utilisées dans chaque concaténation est incluse dans les données supplémentaires (tableau supplémentaire 1, matériel supplémentaire en ligne), et tous les alignements de protéines sont disponibles auprès de l'auteur (J.E.B.).

Estimations du temps de divergence bayésienne (MYA) pour les taxons de deutérostomes


Sommaire: Les biologistes et autres scientifiques ont régulièrement besoin de connaître les moments de divergence entre les espèces et de construire des phylogénies calibrées dans le temps (timetrees). Les études publiées rapportant des estimations de temps à partir de données moléculaires ont augmenté rapidement, mais les données ont été largement inaccessibles à la plus grande communauté de scientifiques en raison de leur complexité. TimeTree rassemble ces données dans un format cohérent et utilise une structure hiérarchique, correspondant à l'arbre de vie, pour maximiser leur utilité. Les résultats sont présentés et résumés, permettant aux utilisateurs de déterminer rapidement la plage et la robustesse des estimations de temps et le degré de consensus à partir de la littérature publiée.

Disponibilité: TimeTree est disponible sur la page Web de l'auteur

L'histoire évolutive de la vie comprend deux composantes principales : la phylogénie et l'échelle de temps. La phylogénie fait référence à l'ordre de ramification (relations) des espèces ou d'autres taxons au sein d'un groupe, crucial pour comprendre l'héritage des traits et pour ériger des classifications. Cependant, une échelle de temps est tout aussi importante car elle permet de comparer directement la phylogénie avec l'évolution d'autres organismes et avec l'histoire planétaire, comme la géologie, le climat, les impacts et d'autres caractéristiques ( Fig. 1). Les informations temporelles peuvent provenir soit des archives fossiles ( Benton, 1993) soit des horloges moléculaires, qui sont souvent calibrées à l'aide des archives fossiles (revue dans Hedges et Kumar, 2003 Kumar, 2005 Wray, 2001).

Relation entre un arbre phylogénétique (une) montrant uniquement l'ordre de branchement de sept espèces et l'arbre temporel correspondant (b) montrant à la fois l'ordre de branchement et les temps de divergence. Les panneaux horizontaux colorés représentent les périodes géologiques et la barre verticale grise représente un événement climatique ou géologique.

Relation entre un arbre phylogénétique (une) montrant uniquement l'ordre de branchement de sept espèces et l'arbre temporel correspondant (b) montrant à la fois l'ordre de branchement et les temps de divergence. Les panneaux horizontaux colorés représentent les périodes géologiques et la barre verticale grise représente un événement climatique ou géologique.

Les publications concernant les horloges moléculaires, qui se comptent maintenant par centaines, apparaissent plus fréquemment ( Kumar, 2005). Cela est dû en grande partie à l'augmentation rapide des données de séquence qui sont devenues disponibles ces dernières années, ainsi qu'au développement de méthodes qui tiennent compte des variations de taux dans l'estimation des temps de divergence et de leurs intervalles de confiance (Drummond et al., 2006 Kumar et al., 2005 Sanderson, 1997 Thorne et al., 1998). Finalement, cet effort conduira à un arbre de vie phylogénétique calibré au temps (c'est-à-dire un arbre de vie). Ceci est particulièrement important pour les nombreux groupes qui ont peu ou pas de fossiles. D'importantes questions biologiques ont été abordées avec ces méthodes, notamment l'origine de la vie, l'augmentation de l'oxygène sur Terre, l'origine des eucaryotes et la colonisation des terres par les plantes et les champignons, et le rayonnement des embranchements animaux (examiné dans Hedges, 2002). Bien que chaque étude aborde un thème ou une question commune, le résultat global est qu'il existe maintenant des milliers d'estimations de temps individuelles publiées parmi les organismes et les espèces.

Nous avons développé la base de données TimeTree afin que ces données soient facilement accessibles à la communauté scientifique.Les scientifiques ont souvent besoin de connaître les moments de divergence pour calculer les taux de changement, rechercher des liens avec l'histoire de la Terre et construire des arbres temporels, entre autres raisons. Ils ont également besoin de connaître la plage des estimations temporelles et s'il existe ou non un consensus entre les études. La plupart des estimations de temps ne sont pas incluses dans des résumés consultables sur le Web, mais sont généralement enfouies dans le texte sous divers formats (y compris des arbres) qui sont souvent difficiles à assimiler et à comparer entre les études.

La page d'accueil ( Fig. 2) décrit brièvement la base de données et présente un choix de deux formes de requête utilisateur : trouver la divergence de deux taxons et trouver toutes les estimations temporelles d'un auteur particulier. Pour la requête taxonomique, l'utilisateur saisit deux noms (non spécifiques à l'ordre) tels que « chat » (sous-ordre Feliformia) et « chien » (Caniformia). TimeTree utilise d'abord une liste de synonymes (de NCBI) pour traduire de nombreux noms communs, ou encode phonétiquement la chaîne de requête. Ensuite, les deux groupes les plus inclusifs contenant ces taxons sont identifiés et tous les taxons d'un groupe sont comparés à tous les taxons de l'autre groupe pour trouver tous les temps de divergence publiés pour la division évolutive. L'arbre guide utilisé est basé sur le navigateur de taxonomie du NCBI, qui contient actuellement environ 225 000 taxons. L'avantage de cette approche hiérarchique est que toute requête entre deux espèces quelconques dans les deux groupes les plus inclusifs définissant un nœud donnera des résultats s'il existe des données portant sur le nœud. Par exemple, toutes les estimations temporelles actuelles de la divergence Feliformia-Caniformia sont dérivées de comparaisons de séquences chat-chien, mais une requête sur la mangouste (Feliformia) et le raton laveur (Caniformia) donnera exactement les mêmes résultats car leur divergence concerne le même nœud. L'arbre guide sera mis à jour au fur et à mesure que le navigateur de taxonomie de NCBI est révisé et que de nouveaux développements se produisent dans le domaine.


Environnements habitables

Parmi le nombre impressionnant d'objets dans notre système solaire, notre galaxie et notre univers, certains peuvent avoir des conditions propices à la vie, tandis que d'autres n'en ont pas. Comprendre quelles conditions et caractéristiques font d'un environnement habitable - un environnement capable d'accueillir la vie - est important à la fois pour comprendre à quel point les environnements habitables peuvent être répandus dans l'univers et pour concentrer la recherche de la vie au-delà de la Terre. Ici, nous discutons de l'habitabilité du point de vue de la vie que nous connaissons. Nous explorerons les exigences de base de la vie et, dans la section suivante, considérerons la gamme complète des conditions environnementales sur Terre où se trouve la vie. Bien que nous ne puissions pas entièrement exclure la possibilité que d'autres formes de vie aient une biochimie basée sur des alternatives au carbone et à l'eau liquide, une telle vie "telle que nous ne la connaissons pas" est encore complètement spéculative. Dans notre discussion ici, nous nous concentrons sur l'habitabilité pour une vie chimiquement similaire à celle de la Terre.

La vie a besoin d'un solvant (un liquide dans lequel les produits chimiques peuvent se dissoudre) qui permet la construction de biomolécules et les interactions entre elles. Pour la vie telle que nous la connaissons, ce solvant est l'eau, qui possède diverses propriétés essentielles au fonctionnement de notre biochimie. L'eau est abondante dans l'univers, mais la vie exige que l'eau soit sous forme liquide (plutôt que de glace ou de gaz) afin de remplir correctement son rôle en biochimie. Ce n'est le cas que dans une certaine plage de températures et de pressions - trop élevées ou trop basses dans l'une ou l'autre des variables, et l'eau prend la forme d'un solide ou d'un gaz. L'identification des environnements où l'eau est présente dans la plage appropriée de température et de pression est donc une première étape importante dans l'identification des environnements habitables. En effet, une stratégie de « suivre l'eau » a été, et continue d'être, un moteur clé dans l'exploration des planètes à l'intérieur et au-delà de notre système solaire.

Notre biochimie est basée sur des molécules composées de carbone, d'hydrogène, d'azote, d'oxygène, de phosphore et de soufre. Le carbone est au cœur de la chimie organique. Sa capacité à former quatre liaisons, à la fois avec lui-même et avec les autres éléments de la vie, permet la formation d'un grand nombre de molécules potentielles sur lesquelles fonder la biochimie. Les éléments restants contribuent à la structure et à la réactivité chimique de nos biomolécules et constituent la base de nombreuses interactions entre elles. Ces « éléments biogéniques », parfois désignés par l'acronyme CHNOPS (carbone, hydrogène, azote, oxygène, phosphore et soufre), sont les matières premières à partir desquelles la vie est assemblée, et leur approvisionnement accessible est une deuxième exigence d'habitabilité. .

Comme nous l'avons appris dans les chapitres précédents sur la fusion nucléaire et l'histoire de la vie des étoiles, le carbone, l'azote, l'oxygène, le phosphore et le soufre sont tous formés par fusion au sein des étoiles, puis distribués dans leur galaxie à mesure que ces étoiles meurent. Mais comment ils sont distribués parmi les planètes qui se forment au sein d'un nouveau système stellaire, sous quelle forme, et comment les processus chimiques, physiques et géologiques sur ces planètes transforment les éléments en structures accessibles à la biologie, peuvent avoir des impacts significatifs sur la distribution. de la vie. Dans les océans de la Terre, par exemple, l'abondance de phytoplancton (organismes simples qui sont à la base de la chaîne alimentaire océanique) dans les eaux de surface peut varier d'un millier de fois parce que l'approvisionnement en azote diffère d'un endroit à l'autre (figure 30.6). Comprendre quels processus contrôlent l'accessibilité des éléments à toutes les échelles est donc un élément essentiel de l'identification des environnements habitables.

Graphique 30.6. L'abondance de chlorophylle (un indicateur de bactéries photosynthétiques et d'algues) varie de près d'un millier à travers les bassins océaniques. Cette variation est presque entièrement due à la disponibilité de l'azote, l'un des principaux « éléments biogéniques » sous des formes utilisables par la vie. (crédit : modification des travaux par la NASA, Gene C. Feldman)

Avec ces deux premières exigences, nous avons les matières premières élémentaires de la vie et un solvant dans lequel les assembler en molécules compliquées qui régissent notre biochimie. Mais réaliser cet assemblage et entretenir la machinerie biochimique compliquée de la vie demande de l'énergie. Vous répondez à vos propres besoins énergétiques chaque fois que vous mangez de la nourriture ou respirez, et vous ne vivriez pas longtemps si vous ne le faisiez pas régulièrement. La vie sur Terre utilise deux principaux types d'énergie : pour vous, ce sont l'oxygène de l'air que vous respirez et les molécules organiques de votre alimentation. Mais la vie dans son ensemble peut utiliser une gamme beaucoup plus large de produits chimiques et, alors que tous les animaux ont besoin d'oxygène, de nombreuses bactéries n'en ont pas besoin. L'un des premiers processus de vie connus, qui fonctionne encore dans certains micro-organismes modernes, combine de l'hydrogène et du dioxyde de carbone pour produire du méthane, libérant de l'énergie au cours du processus. Il y a des micro-organismes qui « respirent » des métaux qui seraient toxiques pour nous, et même certains qui respirent du soufre et expirent de l'acide sulfurique. Les plantes et les micro-organismes photosynthétiques ont également développé des mécanismes pour utiliser directement l'énergie de la lumière.

L'eau en phase liquide, les éléments biogènes et l'énergie sont les conditions fondamentales de l'habitabilité. Mais existe-t-il des contraintes environnementales supplémentaires ? Nous considérons cela dans la section suivante.

Graphique 30.7. Cette source d'eau chaude, où l'eau sort du centre bleuâtre à des températures proches du point d'ébullition local (environ 92 ºC), soutient une vie microbienne florissante. Les couleurs vertes, jaunes et oranges sur les bords proviennent d'épais « tapis » de bactéries photosynthétiques. En fait, leur coloration démontre en partie leur utilisation de l'énergie lumineuse - certaines longueurs d'onde de la lumière solaire entrante sont sélectivement capturées pour l'énergie, le reste est réfléchi. Comme il lui manque les longueurs d'onde capturées, cette lumière est maintenant de couleur différente de la lumière du soleil qui l'éclaire. La partie bleue de la source a des températures trop élevées pour permettre la vie photosynthétique (d'où le manque de couleur sauf celle fournie par l'eau elle-même), mais la vie est toujours présente. Ici, à des températures proches de l'ébullition, les bactéries utilisent l'énergie chimique fournie par la combinaison d'hydrogène et d'autres produits chimiques avec l'oxygène. (crédit : modification de l'œuvre de Domenico Salvagnin)

Carl Sagan : La vie sur d'autres planètes ?

Le Dr Carl Sagan sur CAMERA THREE à New York le 27 janvier 1974.

À une époque où il y a tellement de bêtises provocatrices, il est agréable de rencontrer un sens provocateur. La réputation de Carl Sagan en tant qu'astronome brillant avec un don pour le langage simple a commencé vers 1965 avec l'apparition de La vie intelligente dans l'univers, un livre qu'il a co-écrit avec l'astronome soviétique Iosef Shklovskii. Bien que jamais un best-seller, Vie intelligente est vite devenu connu comme l'un des livres de sciences non techniques les plus passionnants jamais écrits.

Dans un sursaut d'énergie suite à son travail sur le projet Mariner (qui a mis un satellite plein de caméras en orbite autour de Mars), Sagan a écrit ou contribué à cinq autres livres, tous attendus cette année. La plupart d'entre eux se concentrent sur sa spécialité, l'exobiologie, la science émergente qui s'intéresse à la vie au-delà de la terre.

Formé en astronomie, physique, biologie et génétique, Sagan vit avec sa femme et ses trois enfants à Ithaca, New York, où il est directeur du Laboratoire d'études planétaires de l'Université Cornell. Dans ce laboratoire, nous nous sommes assis un matin de janvier enneigé pour parler.

Je voudrais vous demander comment l'exploration de Mars a été rapportée dans la presse. Quelle a été votre réaction lorsque les vols précédents de Mariner ont dépassé Mars et qu'il y a eu toute une série d'éditoriaux et d'articles sur&hellip
“La planète morte.”

“&hellipthe Dead Planet.” “Nous savons maintenant qu'il n'y a pas de vie sur Mars,” et ainsi de suite. Et la plus récente mission Mariner &mdash qui a fourni une opportunité extraordinaire d'observer le climat sur une autre planète &mdash a été largement décrite comme une déception, car la poussière a d'abord obscurci la surface de Mars. Est-ce décourageant pour vous que cette opportunité d'élargir la conscience des gens ait été traitée par la presse comme une opportunité de faire le contraire ?
Oui, c'est une déception. Mais j'ai beaucoup réfléchi à cette affaire précise et ces premiers rapports sur la planète morte sont assez intéressants. Leur logique est le genre de logique que personne n'utiliserait dans aucun autre domaine.

Par exemple, Mariner IV a survolé Mars le jour de la Bastille 1965 et a obtenu 20 images de la planète avec les moindres détails sur un kilomètre de diamètre. Maintenant, vous prenez 20 photos de la terre à une résolution d'un kilomètre, il y a aucune chance de trouver la vie ici. S'il y avait eu des éléphants d'un kilomètre de long qui couvraient toute la planète côte à côte, ils auraient été exclus. Et pourtant, les gens disent : "Eh bien, je n'ai rien vu de vivant sur cette planète, ce doit être une planète morte". terrible logique. Comment se fait-il que tout le monde utilise ça ?

Le New York Times en 1965, il a publié un éditorial intitulé « La planète morte », et l'argument était qu'un magnétomètre à bord de &mdash qui, vous le savez, mesure les champs magnétiques et mdash n'a trouvé aucun champ magnétique, donc la planète est géologiquement morte. Maintenant, nous savons à partir de ces images que Mars n'est pas géologiquement morte. Ensuite, ils ont poursuivi en disant que la mort géologique est morte, donc il n'y a pas de vie sur la planète, c'est une planète sans vie.

Il semblait y avoir presque une passion pour le faire.
Eh bien, je pense qu'un aperçu de la façon dont beaucoup de gens pensent à ce sujet a été fourni par Lyndon Johnson, qui a dit &mdash c'est plus ou moins une citation exacte &mdash “En tant que membre de cette génération d'Américains qui avait peur du pantalon par cette invasion Orson Welles de Mars diffusée en 1938, je suis heureux d'apprendre qu'il n'y a pas de vie sur Mars. problèmes.

Certaines personnes, au moins, sont troublées par l'idée qu'il puisse y avoir de la vie ailleurs, même des formes de vie simples. Et l'idée qu'il puisse y avoir des civilisations plus avancées que nous ailleurs dérange beaucoup de monde. Je ne suis pas psychologue mais j'ai parlé à beaucoup de gens sur le sujet et je pense qu'il y a un sentiment de "gardons l'idée d'où nous sommes dans l'univers bien rangé.” Il devient très compliqué si vous imaginez que nous ne sommes qu'un genre de vie où il y a des millions d'autres genres, certains d'entre eux beaucoup plus avancés que nous. C'est précisément une expérience d'expansion de l'esprit, et certaines personnes ne sont pas intéressées à avoir leur esprit élargi.

Je pense que cela se heurte également aux préjugés religieux des gens. Les représentants sophistiqués de toutes les grandes religions ont déclaré qu'il n'y avait aucun test de foi impliqué, que cela élargissait la gamme des activités de Dieu s'il créait la vie sur d'autres planètes et tout ça. Mais je pense quand même qu'il y a une sorte de malaise fondamentaliste à propos de l'idée de la vie ailleurs.

Une prédisposition émotionnelle opposée existe également : les gens désespérément vouloir croire qu'il y a de la vie ailleurs. Cela revient chez beaucoup d'amateurs d'OVNI et vous pouvez le trouver dans de nombreux écrits populaires du XVIIIe siècle sur les planètes, où chaque planète avait un genre d'être différent : les Mercuriens étaient mercuriels, les Vénusiens étaient amoureux, les Martiens beaucoup combattu et les Jovians étaient joyeux.

Il me semble important qu'il y ait de la vie ailleurs. Sur les questions importantes, vous ne devriez pas prendre de décision tant que vous n'avez pas les preuves. Mais certaines personnes ont du mal à retenir leur jugement jusqu'à ce que les données soient saisies. C'est troublant. J'ai écrit un jour un livre pour Time/Life, un livre populaire sur les planètes, et je dirais, "Voici les données pertinentes, certaines personnes pensent que c'est l'explication, certaines personnes pensent que c'est l'explication." Les éditeurs de La vie reviendrait vers moi et me dirait : « Écoutez, ne confondez pas nos lecteurs avec les alternatives, dites-nous simplement ce qui est juste. » Je dirais : « Je ne sais pas ce qui est juste. Il y a plusieurs possibilités et nous devons retenir notre jugement.” Ils diraient : “Eh bien, choisissez une. Celui que vous préférez.” J'ai le sentiment que les éditeurs de La vie sont en parfaite harmonie avec la façon dont beaucoup de gens pensent &mdash avec une intolérance à l'ambiguïté.

Y a-t-il eu de nouvelles preuves de l'existence de planètes d'autres étoiles ? Dans votre livre, vous avez mentionné que l'étoile de Barnard, une naine rouge à environ six années-lumière, s'est avérée avoir un compagnon sombre à peu près deux fois moins massif que Jupiter. Vous avez décrit cet objet comme "presque certainement une planète".
La situation de l'étoile Barnard est intéressante. Ce que vous avez est un résidu dans le mouvement apparent de l'étoile. Autrement dit, voici une étoile proche et vous pouvez tracer très précisément sa position dans le ciel par rapport aux étoiles plus éloignées qui ne bougent pas. Il est proche et il se déplace rapidement, il a donc un grand mouvement apparent ou ce que nous appelons un mouvement propre. Surimposés à ce mouvement propre, il y a de petites oscillations qui sont difficiles à mesurer mais qui ont été mesurées sur une période de plusieurs décennies et qui sont certainement là. Maintenant, les tremblements sont dus à un ou plusieurs compagnons sombres, gravitationnellement d'un côté de l'étoile puis de l'autre côté, tirant l'étoile d'une manière ou d'une autre. En ce qui concerne le nombre de compagnons, leurs orbites et leurs masses, il existe une gamme de solutions possibles.

La solution originale mentionnée dans La vie intelligente dans l'univers, et proposé par Peter Van De Kamp de l'Observatoire de Swathmore, était une seule planète sombre d'environ une fois et demie la masse de Jupiter, sur une orbite elliptique très allongée. Maintenant, il découvre qu'il peut beaucoup mieux faire correspondre les données s'il suppose deux planètes sur des orbites circulaires, comme les orbites de nos planètes. Ils ont à peu près la masse de Jupiter, mais ils sont un peu plus près de leur étoile que la nôtre. Si vous vouliez supposer, disons, 11 planètes, vous pourriez encore mieux ajuster les données. Le point principal n'est pas qu'il ait trouvé uniquement deux contre un, mais que de loin l'explication la plus probable de ce mouvement de l'étoile de Barnard est des planètes de masse approximativement jovienne.

Est-ce que quelqu'un, disons à la distance de l'étoile de Barnard ou de l'étoile Sirius, observant le soleil avec un équipement similaire à celui dont nous disposons actuellement, serait capable d'observer des perturbations du mouvement du soleil ou découvrirait d'une autre manière l'existence de nos planètes ?
Cette question en perspective est très belle. Tout d'abord, se pose la question de savoir à quoi ressemble notre soleil ? Nous avons fait un programme informatique ici il y a quelque temps dans lequel nous avons donné à l'ordinateur les positions des mille étoiles les plus proches et lui avons ensuite demandé de dessiner des cartes d'étoiles à partir de la position de chacune. Bien sûr, l'orientation relative des étoiles change, ce qui est une autre façon de dire que les constellations sont différentes. Ma femme et moi nous sommes amusés à inventer des noms de nouvelles constellations. Vous savez, les constellations ne sont que des tests projectifs psychologiques. Vous levez les yeux et vous dites : « Ça me rappelle un ours, je l'appellerai l'Ours ».

Ce qui est remarquable, c'est que même de l'étoile la plus proche, le soleil est extrêmement peu spectaculaire. Par exemple, la constellation de Cassiopée est dans nos cieux nordiques et c'est une sorte de « . vous regardiez dans la direction de Cassiopée, vous verriez un “W” OK, mais ensuite il y aurait un dernier jogging. Il y aurait une étoile de plus là-bas, à peu près aussi brillante que toutes les autres de Cassiopée : c'est nous. C'est le soleil.

Vous savez, notre soleil ressemble à des milliers d'autres étoiles dans le ciel. Vous ne devinerez jamais qu'il y a des planètes qui l'entourent, et que l'une de ces planètes a des gens qui se considèrent très intelligents. Il n'y aurait aucun moyen de le savoir.

Ici sur la terre, si vous allez chercher une nuit claire, vous pouvez voir quelques milliers d'étoiles. Comment savez-vous qu'ils n'ont pas tous de planètes et que les gars pensaient que elles ou ils sont les gars les plus intelligents de l'univers?

En ce qui concerne la détection de la terre par des perturbations gravitationnelles, même du point de vue des étoiles les plus proches, vous ne pouvez pas le faire. La terre n'est tout simplement pas assez massive. C'est une planète trop insignifiante. Vous pourriez probablement détecter Jupiter et Saturne à la distance des étoiles les plus proches avec des techniques pas beaucoup plus avancées que ce que nous avons aujourd'hui. Mais vous ne détecterez jamais la Terre gravitationnellement à cette distance. Et si vous alliez à une plus grande distance, vous ne seriez même pas capable de détecter Jupiter et Saturne.

Ces cartes des étoiles existent-elles ?
Oui. Nous pensons faire un livre pour enfants avec des images, appelé Le ciel d'ailleurs.

Je veux vous interroger sur la conférence sur la communication avec les renseignements extraterrestres à laquelle vous avez assisté en Arménie.
C'est quelque chose qu'un couple d'entre nous et un couple d'astronomes soviétiques ont essayé pendant quelques années de s'organiser. Ce n'est pas très facile d'avoir une réunion interdisciplinaire sur un sujet aussi spéculatif qui implique deux nations aussi opposées que les États-Unis et l'Union soviétique. La simple tenue de la réunion représentait donc une sorte de victoire.

Nous avions des astronomes, des physiciens, des chimistes, des biologistes, des anthropologues, des archéologues, des linguistes, des historiens et une ou deux personnes que j'appellerais des philosophes, ainsi que des personnes en informatique et en génie électrique. C'était un groupe remarquablement diversifié et la qualité des gens était extrêmement élevée. Nous nous sommes rencontrés pendant environ cinq jours au pied du mont Ararat, sur lequel l'arche de Noé serait échouée.

La principale conclusion était qu'il n'est pas improbable qu'il y ait des civilisations en avance sur la nôtre ailleurs dans la galaxie et que nous ayons actuellement des moyens à notre disposition pour les détecter. Cela ne signifie pas que la conférence s'est engagée à garantir l'existence d'une intelligence extraterrestre, mais nous ne pouvons pas exclure cette possibilité. Certaines personnes pensent que c'est probable, d'autres pensent que ce n'est pas très probable, mais personne ne peut exclure ce.

Les Russes ont annoncé qu'ils menaient depuis quatre ans un petit projet pour examiner les étoiles les plus proches qui ressemblent au soleil à deux fréquences du spectre radio pour voir s'il y a des signaux intelligibles. La réponse a été jusqu'à présent non. Même s'il s'agit d'un programme raisonnablement modeste, je pense qu'il est intéressant que les Soviétiques aient fait un effort aussi soutenu.

Ce qui m'impressionne, c'est que nous avons la capacité avec les radiotélescopes existants de capter un nombre énorme d'étoiles, et nous ne faisons rien du tout aux États-Unis. Par exemple, le plus grand télescope semi-orientable du monde est l'observatoire d'Arecibo de Cornell à Porto Rico. Il est en train de refaire surface et il dispose d'un ensemble de nouveaux équipements de réception.

Imaginons qu'Arecibo ait utilisé un pour cent de son temps pour écouter les signaux d'autres civilisations, et imaginons qu'il y ait une autre civilisation juste à notre niveau de développement, donc ils ont aussi un instrument Arecibo à utiliser comme émetteur. À quelle distance cet autre Arecibo pourrait-il être pour que nous puissions le détecter ? La réponse est qu'à l'exception de l'obscurcissement et de la poussière à certains endroits, il pourrait être partout dans la galaxie et nous captions les signaux. Cela signifie au moins cent milliard étoiles que vous pouvez écouter pour des signes d'intelligence extraterrestre. Aux États-Unis, nous n'en avons écouté que deux, en 1960. Les Russes en ont écouté une douzaine.

La situation n'est donc pas que nous devions construire un nouvel instrument vaste et coûteux à écouter. Nous avons déjà à portée de main l'instrumentation nécessaire pour rassembler une telle recherche et nous ne l'utilisons pas.

Quand vous le dites ainsi, il semble étonnant que nous ne le soyons pas.
C'est vrai. J'espère que dans les prochaines années, la situation va s'inverser et que les astronomes seront prêts à passer régulièrement une petite fraction de leur temps à rechercher des signes d'intelligence extraterrestre.

Cependant, la recherche sera probablement très longue. Vous ne pouvez pas vous attendre à sortir et à passer quelques semaines à le trouver, car même dans des hypothèses optimistes, seule une étoile sur cent mille devrait avoir une civilisation avec laquelle nous pouvons communiquer. C'est peut-être beaucoup moins que ça, mais je ne connais personne qui pense que les chances sont bien meilleures qu'une étoile sur cent mille. Vous devez donc regarder cent mille étoiles, sous des hypothèses optimistes, pour avoir de bonnes chances d'en ramasser une.

Dans votre livre, vous parlez de la façon dont la terre semblerait discrète par rapport aux autres étoiles. Dans la phrase d'Isaac Asimov, le système solaire se compose des planètes joviennes &mdash Jupiter, Saturne, Uranus, Neptune &mdash et des débris. Nous faisons partie des débris si vous regardiez le système solaire depuis une autre étoile, vous ne nous remarqueriez même pas. Sauf, faites-vous remarquer, si vous avez utilisé un radiotélescope, parce que les émissions de radio et de télévision ordinaires au cours des 30 dernières années ont soudainement rendu la terre, dans les longueurs d'onde radio, "plus lumineuses" que le soleil lui-même.
Eh bien, l'énorme quantité d'énergie radio que nous déversons aujourd'hui est due à trois sources. L'un est l'extrémité haute fréquence de la bande de diffusion AM, l'autre est juste la télévision domestique ordinaire, le troisième est les réseaux de défense radar aux États-Unis et en Union soviétique. Ce sont les seuls signes de vie intelligente détectables sur terre à distance. C'est assez dégrisant. On demande souvent, s'il existe une intelligence extraterrestre, comment se fait-il qu'ils ne viennent pas ici ? Maintenant, nous savons. Écoutez simplement ce que nous envoyons.

Il y a cependant beaucoup de musique soul à cette extrémité du groupe AM.
Oui, et WQXR est à cette fin. Il y a un large éventail de choses à cette extrémité du spectre radio. Mais la télévision et le radar sont la chose dominante.

Quoi qu'il en soit, ce n'est que pendant un bref instant dans l'histoire de la Terre que nous avons eu la diffusion. Nous passons maintenant à la télévision par câble, la raison étant que la diffusion gaspille toute cette énergie dans l'espace lorsque vous essayez de parler aux gens sur cette planète. Bientôt, nous l'enverrons peut-être le long de divers pipelines sans que rien ne s'échappe. Et je pourrais même imaginer, si nous ne nous détruisons pas, vivre ensemble suffisamment heureux pour que nous ne cherchions plus constamment les missiles de l'autre. Par conséquent, il est possible que les civilisations avancées ne libèrent aucune énergie radio.

Il est beaucoup plus difficile de détecter la fuite qu'une civilisation utilise à ses propres fins que de détecter un signal qu'elle nous dirige pour que nous puissions le détecter. Quand je parlais du fait qu'il y avait cent milliards d'étoiles à portée de notre audition, c'était en supposant que certaines de ces étoiles envoient un signal dans notre direction. Si aucun d'entre eux ne nous envoie et qu'ils ne parlent qu'à eux-mêmes, alors il est nécessaire de construire un très grand nombre de radiotélescopes afin de les récupérer. C'est ce qu'on appelle l'écoute clandestine.

Mais rappelez-vous, nous utilisons un ensemble de conditions très restrictives, à savoir que ces types ne transmettent que la puissance que nous pouvons transmettre. Nous sommes la petite civilisation de la galaxie, car nous venons de développer des techniques radio au cours des dernières décennies. Il est peu probable que quelqu'un d'autre avec qui nous pouvons communiquer soit aussi arriéré. Donc, toute personne sur laquelle nous pouvons nous connecter doit être beaucoup plus intelligente que nous et donc beaucoup plus capable.

Une grande partie de ce que vous faites implique nécessairement de si longues chaînes de spéculations qu'il me semble presque impossible d'en parler & mdash ces choses sur lesquelles vous avez passé tant de temps à travailler & mdash sans utiliser des suppositions si enfouies dans notre propre civilisation que nous ne pouvons pas les déraciner. Une expression que vous avez utilisée dans un autre contexte était « hypothèses intimement tissées dans le tissu de notre pensée ».

Rien qu'en parlant de civilisations ayant progressé au-delà de la nôtre, nous pouvons être victimes de telles hypothèses : J.B. Bury a écrit un livre intitulé L'Idée de Progrès, dont la thèse est que tout le concept de progrès n'a existé qu'au cours des deux derniers siècles de la pensée humaine. Vous suggérez à un moment donné que la civilisation technologique elle-même peut s'avérer n'être qu'une manifestation éphémère de la vie intelligente, peut-être parce qu'elle a tendance à se détruire rapidement. Cela ne vous empêche-t-il pas parfois de rester éveillé en essayant simplement de retracer certains de ces fils, en essayant de fonder votre réflexion sur une base aussi solide que possible ?
Oui. C'est une question très importante. Je ne passe pas le plus clair de mon temps sur ces problèmes, en grande partie pour la raison que vous venez de dire très bien &mdash Parce que ce n'est pas encore bien basé sur l'expérimentation. Il reste dans une arène très spéculative. Je passe une partie de mon temps à essayer de faire prendre conscience aux gens qu'il s'agit d'une question très importante, mais je ne prétends pas du tout que le problème est résolu. Je pense qu'il est parfaitement possible qu'il y ait peu ou pas d'autres civilisations dans notre galaxie entière de 250 milliards d'étoiles. Ce n'est pas du tout hors de question.

Mais je ne peux pas imaginer une question scientifique plus importante, et nous avons entre nos mains les outils pour l'aborder. Je ne peux pas comprendre pourquoi nous sommes ne pas je le fais.

La question générale que vous posez est dans le domaine que j'aime appeler le chauvinisme. Il y a le chauvinisme du carbone, le chauvinisme de l'eau et mdash vous savez, des gens qui disent que la vie ailleurs ne peut être basée que sur les mêmes hypothèses chimiques que nous. Eh bien, c'est peut-être vrai. Mais parce que les gars qui font cette déclaration sont basés sur le carbone et l'eau, je suis un peu méfiant. S'ils étaient basés sur autre chose, j'y donnerais beaucoup plus de crédit.

Je dois avouer que je suis un chauvin du carbone. Après avoir parcouru les possibilités alternatives, je trouve que le carbone est bien mieux adapté à la fabrication de molécules complexes, et bien plus abondant que les autres choses auxquelles vous pourriez penser. L'activité standard de science-fiction consistant à remplacer le carbone par du silicium ne fonctionne tout simplement pas bien. Les seules circonstances dans lesquelles cela fonctionne sont des circonstances dans lesquelles il y a beaucoup plus de carbone, et donc il arrive toujours en deuxième position. Je ne suis pas vraiment un chauvin de l'eau. J'imagine que l'ammoniac, ou des mélanges d'hydrocarbures, qui ne sont pas si rares cosmiquement, jouent le rôle de l'eau.

Ensuite, il y a les chauvins de type G-spectral, qui disent que vous ne pouvez avoir de vie qu'autour d'étoiles qui sont comme la nôtre, la plupart des étoiles sont très différentes de la nôtre. Les chauvins de la biologie planétaire disent que la vie ne peut se produire que sur les planètes, pas par exemple dans les étoiles ou dans le milieu interstellaire. Je suis un chauvin de biologie planétaire, il semble y avoir de bonnes raisons pour lesquelles la vie ne peut se produire que sur les planètes.

L'extrême chauvin dit : « Si ma grand-mère se sentait mal à l'aise dans cet environnement, alors la vie là-bas est impossible. » Vous rencontrez cela assez souvent. La phrase que vous entendez beaucoup, « la vie telle que nous la connaissons », est basée exactement sur cela. Cela dépend de qui nous sommes. Il existe de nombreux micro-organismes exotiques sur la terre qui se comportent bien dans des solutions chaudes d'acide sulfurique concentré, et ainsi de suite. Si vous ne les connaissez pas, vous pensez que personne ne pourrait vivre dans un tel environnement, mais il y a des insectes qui adorent ça.

Je pense que l'un des grands plaisirs de l'exobiologie est qu'elle nous oblige à confronter le provincialisme dans nos hypothèses sur la biologie. Toute vie sur terre est essentiellement la même chimiquement que nous sommes identiques aux bactéries ou aux bégonias. C'est comme si vous disiez à un physicien : « Vous allez étudier la gravité maintenant, mais vous ne pouvez pas sortir de cette pièce, et vous ne pouvez pas regarder tout ce qui a une influence gravitationnelle sauf ce qui est au sein de cette pièce. Voici deux grandes sphères de plomb. Mesurez à quel point ils s'attirent et essayez d'élaborer une théorie générale. Eh bien, c'est très difficile. Newton ne l'a pas fait en étant dans un laboratoire, mais en regardant le mouvement de notre lune et des lunes de Jupiter et ainsi de suite, ainsi que des choses sur la terre. En faisant ces connexions, il a pu établir une loi générale de la gravitation. Eh bien, les biologistes ont très peu de lois générales, et c'est parce qu'ils ont très peu de cas, comme un seul.

Quand vous regardez les spéculations sur d'autres formes de vie possibles, il me semble que beaucoup d'entre elles sont tout simplement trop fantaisistes. Vous avez mentionné, par exemple, que d'énormes créatures avec des squelettes osseux sur une planète semblable à la Terre ne peuvent pas exister car au-delà d'une certaine taille, les os n'ont pas la force de le faire. Le squelette devrait être en acier. Et d'énormes insectes dans un environnement semblable à la terre n'existeront probablement que dans la fantaisie humaine, car les insectes respirent en raison de la diffusion, qui n'est pas assez efficace pour maintenir une grande créature en vie.
C'est pourquoi les films aiment Mothra sont défectueux.

Je n'ai pas vu Mothra.
Moi non plus, mais je comprends que c'est un très gros insecte. Peut-être que je me trompe. Si ce n'est pas un gros insecte, je ne m'y oppose pas.

Ainsi, d'une part, la spéculation peut être trop fantaisiste. D'un autre côté, une grande partie est trop conservatrice et c'est la conséquence d'une imagination limitée. De quelles manières les gens de chaque côté peuvent-ils ouvrir leur pensée et réaliser la grande variété de possibilités réelles sans simplement tomber dans des erreurs opposées ?
Le seul moyen est expérimental. Je ne pense pas que vous puissiez vous asseoir et réfléchir et vous débarrasser de toute cette accumulation de préjugés et de fantasmes. La façon dont nos esprits pensent est le résultat de millions d'années d'évolution et de chasse et de cueillette de nourriture, d'arbres brillants, d'accouplement, de construction de feux et tout le reste. Notre façon de penser n'a pas été optimisée pour confronter l'intelligence ailleurs, car nous n'avons jamais eu à le faire. Je ne m'attends donc pas à ce que nous fassions beaucoup de progrès par la pensée pure. La façon dont nous progressons est de faire la confrontation. Comprenons le message extraterrestre, puis essayons très prudemment et très lentement de le comprendre.

La première partie de votre question m'a fait penser à Mars. Mars a eu les éléments fantaisistes & mdash Lowell & #8217s canaux et tout cela & mdash et cela a eu l'approche chauvine presque pointilleuse & mdash & #8220; a des cratères, la lune est sans vie. Mars a des cratères donc Mars est sans vie. Aristote se retournerait dans sa tombe s'il entendait un syllogisme comme celui-là.

Eh bien, quelle est la réalité révélée par Mariner IX ? Nous ne voyons pas de canaux traversés par de l'eau liquide, mais nous voyons des choses qui ressemblent à tout le monde à des rivières asséchées. Nous ne voyons pas une planète qui ressemble à la lune ou nous voyons quelque chose juste différent. C'est juste fantastique différent que personne ne l'avait deviné. Et je pense que c'est là que la réalité va être dans la recherche d'intelligence extraterrestre. Ça ne va pas se conformer à nos fantasmes et ça ne va pas se conformer à notre chauvinisme.

La manière dont les scientifiques considèrent la science comme une discipline est-elle en train de changer ? Charles Whitney a sorti un livre intitulé La découverte de notre galaxie, et il dit dans la toute dernière phrase les scientifiques se libèrent du carcan de l'analyse purement rationnelle. Certains en sont venus à se considérer comme des poètes essayant de tester leurs poèmes, ou quelque chose du genre.

La méthode scientifique est-elle en train de passer d'une méthode purement déductive et rationnelle à une activité plus créative qui se confronte à des données cohérentes ? Et notre conception de l'univers est-elle en train de changer de le voir comme entropique et aléatoire à une vue qu'il est essentiellement unifié, et que les choses que la science traite ne sont qu'une partie d'une plus grande unité ? Est-ce que ça se passe réellement ?
Je ne pense pas que la science ait jamais été aussi déductive. La pointe de la science suit toujours les intuitions sauvages, traque les indices, et ce genre de chose. Il ne diffère de l'art que par le fait qu'il fait une autre sorte de confrontation avec la réalité. Il existe un test pour savoir si une théorie scientifique est vraie ou fausse : à savoir, prédit-elle correctement toutes les choses que je peux mesurer ? C'est différent du test de la réussite d'une œuvre d'art. Mais je pense que le genre d'excitation interne qui motive le scientifique est très artistique. C'est ce même genre de recherche d'ordre et de sens, une quête de la façon dont l'univers est construit.

Je pense que nous sommes limités dans la mesure où nous pouvons aller. Pas par la méthode scientifique il me semble la seule approche raisonnable, celle qui confronte les données. Sinon, comment sauriez-vous jamais si une vue était bonne ou mauvaise ? Je pense que nous sommes contraints par nos esprits. Pour la raison que j'ai mentionnée précédemment, nos esprits sont rassemblés comme ils le sont en raison des besoins d'un type d'existence très différent dans lequel les êtres humains ont évolué et une société de chasseurs-cueilleurs et maintenant nous demandons à ce genre de cerveau de aborder des circonstances tout à fait différentes.

C'est remarquable qu'il fasse aussi bien qu'il le fait. Ce que je trouve étonnant, c'est que nous sommes capables d'inventer des règles et des constructions simples qui sont capables de prédire quantitativement un large éventail de phénomènes naturels. Je veux dire, comment se fait-il que nous puissions avoir une petite équation simple qui décrit assez précisément comment les corps tombent, peu importe où sur terre ils tombent ou où vous les jetez ou quelles sont leurs formes. Vous savez, ce ne sont que quelques petites équations qui sont enseignées en physique au lycée. Pourquoi le monde est-il construit de telle manière que nous puissions construire ces petites équations qui expliquent une si grande variété de phénomènes ? C'est la chose étonnante.

La réponse à cela peut être simplement que les choses qui tombaient étaient assez importantes pour nos ancêtres, qui vivaient dans des arbres ou quelque chose du genre, donc nos esprits ont évolué de telle manière que les choses qui tombaient étaient quelque chose que nous devions comprendre. Ces gars qui ne pouvaient pas tout comprendre sont tombés des arbres et se sont cassé le cou. Nous ne sommes pas leurs descendants. Nous sommes les descendants des gars qui pouvaient comprendre comment les choses se sont passées.

Mais d'un autre côté, comprendre comment les choses tombent ici nous donne une loi de la gravitation qui se trouve à décrire comment deux galaxies orbitent l'une autour de l'autre. C'est assez fascinant…. Einstein a dit qu'il a trouvé que la chose la plus étonnante de toutes est que nous sommes capables de comprendre autant que nous le pouvons. Il n'était pas étonné qu'il y ait des choses que nous ne puissions pas comprendre, c'est bien sûr ce à quoi vous vous attendez.

Maintenant, il y a une sorte de dichotomie que beaucoup de gens établissent entre le rationnel et le mystique. Je ne suis pas sûr que ce soit une vraie dichotomie. Par exemple, la chose qui est décrite dans l'expérience de la drogue est de ne faire qu'un avec l'univers. Bien sûr, il est également décrit dans l'expérience religieuse non liée à la drogue. Les religions orientales, le christianisme, tous ont quelque chose comme ça. Si vous demandez à quelqu'un qui a vécu de telles expériences ce qu'il entend par « un avec l'univers », eh bien, bien sûr, il est très difficile de le convertir en mots, car il s'agit d'une expérience hautement non verbale. Mais je n'ai trouvé personne qui, tout en ayant cette expérience, ait pu la tester.

Vous savez, "Terrifique, me voici, un avec l'univers, maintenant je vais poser une question que personne sur terre ne connaît." OK? En détail. Et sortez de l'expérience et dites, eh bien, "C'était vraiment une expérience fabuleuse, et d'ailleurs si vous effectuez l'expérience suivante, avec des deutérons dans une cible de vanadium, vous obtiendrez le résultat suivant." 8221 Tout le monde dit des bêtises, mais vous le faites et il s'avère que vous aviez raison. Si cela se produisait, je serais beaucoup plus disposé à croire que nous étions synchronisés avec quelque chose que nous ne comprenons pas maintenant.

Donc, sans en rien enlever de l'extase d'une telle expérience, je suis sceptique quant à savoir si cela entre vraiment en contact avec la façon dont l'univers est constitué. Je pense que cela entre en contact avec la façon dont nos crânes sont assemblés, ce qui est différent. Je pense que les expériences mystiques peuvent être d'excellents moyens de se découvrir, du moins il me semble que ce serait le cas, mais je ne pense pas que nous découvrions ce qu'il y a en dehors de nous de cette façon.

L'approche dite rationnelle me semble, malgré tous ses défauts, être la seule qui fonctionne. Je ne veux pas dire par là pour justifier le genre de rationalisme insensé dans lequel les gens disent : "Ne me demandez pas ce qu'il advient de ces bonbonnes de gaz empoisonné, je ne fais que mon travail." pas du tout de quoi je parle. Le rationalisme n'est pas la suspension des jugements éthiques. Nous parlons de découvrir l'univers. Je pense que l'approche rationnelle, ou si vous voulez l'appeler ainsi, la méthode scientifique, est la voie à suivre. Ce que j'insiste, c'est qu'il est motivé par des émotions fortes. Ce n'est pas impartial. Le scientifique & mdash le vrai scientifique, pas l'abruti & mdash est un gars qui est fortement motivé pour découvrir des choses autour de lui et qui le ferait même s'il ne gagnait pas de l'argent ou de la reconnaissance grâce à cela.

Avez-vous lu plus ou avez-vous trouvé plus de preuves sur la possibilité que nous ayons déjà été impliqués dans des communications interstellaires ? Il existe un argument selon lequel l'histoire enregistrée peut ne constituer qu'une petite partie et pas particulièrement importante de l'histoire réelle de l'homme. William Irwin Thompson suggère que, comme il le dit, "quelque chose a communiqué avec nous à travers les époques de notre civilisation". un navire suffisamment durable pour accumuler n'importe quelle information.

Dans votre livre, vous incluez des éléments tirés de l'archéologie sumérienne. Et bien sûr, il existe de nombreuses légendes autres que les sumériennes qui sont frappantes parce que vous trouvez des civilisations si largement séparées partageant une mythologie apparemment commune et une croyance selon laquelle la civilisation était dérivée d'un ordre élevé d'êtres qui l'ont transmise à une sorte de classe sacerdotale de personnes puis a disparu. Ma question est donc de savoir si cela vous semble une avenue rentable à poursuivre.
Oui, je poursuis cela parce que premièrement, c'est une possibilité logique, et deuxièmement, il semble idiot de dépenser beaucoup d'argent à chercher la vie ailleurs si nous en avons la preuve ici sur terre. La conclusion à laquelle je suis arrivé est que vous ne prouverez jamais rien par la seule légende. Il y a juste trop de possibilités. Même avec des légendes très similaires, il y a deux explications classiques possibles. L'une est qu'ils ont en fait eu des contacts entre eux. Il y avait une énorme diffusion culturelle à l'époque primitive, même s'il fallait beaucoup de temps pour traverser de l'Europe à l'Asie, ces traversées étaient en cours.

Deuxièmement, il est possible que certains types de choses soient câblés en nous. Après tout, les oiseaux leur ont appris comment construire des nids, voler vers le sud pour l'hiver, etc. Il peut y avoir certaines images qui sont câblées dans les êtres humains, dans notre matériel génétique. Par conséquent, des êtres humains dans des endroits très différents peuvent avoir des similitudes dans leur pensée. Je ne considère pas du tout cela comme une idée bizarre.

La seule situation dans laquelle une telle légende serait crédible serait si elle était remarquablement détaillée : les dieux nous ont donné des informations, et nous n'avons pas compris de quoi ils parlaient, mais au 13ème siècle, les moines irlandais au 16ème siècle, quelqu'un l'a catalogué et a noté ce qu'il y avait dedans, mais il n'a pas compris de quoi il s'agissait non plus et maintenant il s'avère que ce sont des détails pour la construction d'une radio à transistors. Eh bien, une telle légende que je serais prêt à considérer très sérieusement. Mais ce n'est jamais rien de tel. C'est, "Ils sont descendus et nous ont appris à écrire, à faire de l'agriculture et à réguler notre comportement". Cela me semble avoir bien d'autres explications possibles.

L'autre possibilité bien sûr est de trouver l'artefact pour trouver un échantillon de technologie extraterrestre qui n'aurait pas pu être créé par des êtres humains parce que nous n'étions pas à la hauteur technologiquement à cette époque. Ces deux cas, je considérerais certainement qu'il vaut la peine d'y prêter beaucoup d'attention. Mais le genre habituel de légendes sur des êtres qui vivaient dans le ciel et n'étaient pas des êtres humains & mdash, il y a tout simplement trop d'autres façons de comprendre cela pour que je pense que ce sont de sérieux indices sur l'intelligence extraterrestre.

Est-il réaliste de penser qu'il pourrait y avoir non seulement des planètes sur lesquelles l'environnement est trop hostile à la vie pour exister, mais aussi des planètes sur lesquelles la vie est trop confortable pour que l'intelligence puisse dériver ? Je pense à la suggestion selon laquelle l'ère glaciaire aurait pu être liée à la genèse de la civilisation sur terre, et de l'autre côté à la suggestion d'Arthur C. Clarke selon laquelle la principale différence entre les hommes et les dauphins pourrait être simplement qu'à un point d'évolution, les ancêtres du dauphin se sont retournés et sont retournés dans l'océan et nous ne l'avons pas fait. Ils semblent s'amuser et nous avons la civilisation. Est-ce une question significative?

Oh, oui, c'est une question significative. Malheureusement, il n'y a pas de réponses significatives. La suggestion de l'âge de glace est l'idée de défi et de réponse de Toynbee. Je pense qu'il y a un aspect dans lequel c'est juste. Mais quant à la question de savoir quels sont les facteurs rares accidentels nécessaires pour faire un être intelligent par un processus évolutif lent, et quels sont les facteurs qui développent une civilisation, personne ne le sait. La raison pour laquelle personne ne sait, c'est d'abord que vous ne pouvez pas faire d'expériences dessus &mdash en dehors des questions éthiques, cela prendrait trop de temps &mdash et deuxièmement, la seule civilisation technique qui s'est développée sur cette planète a la maladroite tendance à anéantir tous les d'autres civilisations qui n'ont pas encore atteint l'expertise technique. Nous ne savons jamais ce qui serait arrivé à la civilisation aztèque si nous l'avions laissée tranquille.

Si cette tendance s'avérait inhérente aux civilisations technologiques en général, ce serait un très bon argument pour que nous ne diffusions rien.
Oui, cet argument revient plusieurs fois. Le principal point à garder à l'esprit est qu'il est trop tard. Nous avons déjà diffusé. Un front d'onde de rayonnement électromagnétique s'étend de la terre à la vitesse de la lumière, et il contient des airs d'Enrico Caruso, les résultats des élections de 1924, le Scopes Trial…. Nous l'avons envoyé, sans parler d'autres choses dont nous avons parlé comme la télévision et les réseaux de défense radar semi-paranoïaques des grandes puissances techniques. Donc, il est tout simplement trop tard pour dire que nous ne devrions pas envoyer. Nous avons envoyé.

Mais je suppose que ce n'est pas là où c'est. Les espaces entre les étoiles sont tout simplement énormes, et il est si difficile de faire un voyage interstellaire que nous ne pouvons représenter aucune menace pour une autre civilisation à des centaines d'années-lumière, et cette distance entre les civilisations est une hypothèse optimiste. Même à la vitesse de la lumière, il faudrait des centaines d'années pour y arriver, et nous ne pouvons certainement pas voyager près de la vitesse de la lumière. Il y a donc une sorte de quarantaine imposée, du moins à notre niveau de civilisation. Nous ne pouvons en aucun cas constituer une menace pour une autre civilisation et ils doivent le savoir.

Quant à l'autre type de fantasmes paranoïaques, ils découvriront que nous sommes ici et viendront nous manger parce que nous sommes si savoureux ou quelque chose qui ne fonctionne pas parce que le fret est trop cher. Si vous découvriez que les êtres humains avaient une séquence d'acides aminés particulièrement savoureuse dans leurs protéines, vous ramèneriez à la maison un être humain et synthétisiez la protéine et la produisiez artificiellement en masse. Les gourmets d'une autre planète mangeraient alors des produits fabriqués sur cette planète.

Non, je pense que c'est le résultat du fait de ne pas avoir suffisamment réfléchi aux implications. Je ne pense pas que quiconque représente ce genre de menace pour nous, et le genre de menace que nous pourrions poser à quelqu'un d'autre est limité par les grandes distances entre les étoiles. De plus, l'humanité s'améliore.

Une chose à propos de ces vastes distances, cependant, c'est que dans votre écriture, il commence parfois à sembler facile de les parcourir. Par exemple, vous avez mentionné que si nous pouvions construire un vaisseau spatial capable de maintenir une accélération proche de la force de gravité sur Terre, nous pourrions voyager jusqu'au centre de la galaxie à 30 000 années-lumière et en seulement 21 ans mesurés à bord du vaisseau , en raison de la dilatation du temps d'Einstein.
Mais c'est pour une technologie que nous sommes loin d'obtenir, si c'est possible. Ce vaisseau capable d'accélérer à 1 g atteint 99% de la vitesse de la lumière au fil du temps. Il n'atteint jamais la vitesse de la lumière à cause des restrictions fondamentales de la relativité restreinte. Nous devons être à au moins des siècles d'avoir de tels appareils.

Par exemple, un vaisseau spatial appelé Pioneer F est en route vers Jupiter. Il obtiendra une grande accélération lorsqu'il passera Jupiter, comme le fouet à la foire du comté, à tel point qu'il deviendra le premier objet artificiel à quitter le système solaire. À la vitesse à laquelle il va, combien de temps avant qu'il n'atteigne la distance de l'étoile la plus proche ? Environ cent mille ans.

Cela sert à calibrer la différence entre le type de vaisseau à accélération constante de 1 g dont je parlais et où nous en sommes vraiment. Nous ne savons pas s'il est possible d'avoir un tel vaisseau 1g. Mais si c'est le cas, nous sommes certainement loin de l'avoir. Certains autres gars peuvent l'avoir, mais même s'ils le font, je soupçonne que c'est extrêmement cher et qu'ils ne se contentent pas d'outillage pour les trajets du dimanche.

Il semble que nous soyons également à des centaines d'années de dialoguer avec une autre civilisation. Vous estimez que la distance moyenne entre les civilisations intelligentes, basée sur une chaîne de conjectures, est peut-être de cent à mille années-lumière.
Ouais, disons 300 années-lumière. Cela signifie donc qu'ils envoient un signal qui dit “Bonjour, comment allez-vous ?” et nous renvoyons en disant “Bien, merci,” et cela prend 600 ans ou quelque chose.

Six cents ans. Ce serait…
Mère de Thomas d'Aquin.