Je suis convaincu que nous avons besoin d'un nouveau "mythe" transnational durable, capable de conférer valeur et respect. Je crois également que nous en venons à considérer notre univers et notre vie comme créatifs, sans agence directrice. Le sens émerge avec la vie. Si ce point de vue se répand, il promet de devenir le mythe durable dont nous avons besoin pour soutenir à notre tour une civilisation mondiale émergente.

En science, les trois derniers siècles ont été essentiellement réductionnistes, tentant de décomposer les systèmes complexes en éléments simples, et ces derniers, à leur tour, en parties plus simples. Cette approche réductionniste a connu un succès spectaculaire et continuera. Mais elle laisse souvent un vide : comment utiliser les informations recueillies sur les parties pour construire une théorie de l'ensemble ? La grande difficulté réside dans le fait qu'un tout complexe peut présenter des propriétés difficilement explicables par la compréhension des parties. Une totalité, au sens non mystique du terme,  présente souvent des propriétés collectives, des caractéristiques " émergentes ", légitimes en elles-mêmes.

J'avance que des ensembles autocatalytiques de polymères (comme les peptides) peuvent s'auto-assembler spontanément, formant une base moléculaire autoréplicative. Cette émergence suivrait des lois de complexité intrinsèques à la chimie prébiotique, faisant de la vie un "attracteur universel" dans l'espace des possibles biochimiques.

En clair la complexité du vivant ne résulte pas uniquement de la sélection naturelle, mais aussi de principes d'auto-organisation génériques. 

Ce qui implique qu'on dépasse le réductionnisme classique en physique, et qu'il est tout à fait imaginable que le vivant incarne un ordre émergent prévisible malgré son apparente improbabilité. Ce pourrait même être une manière de concilier sciences et spiritualité, où la vie devient une propriété naturelle de l'univers.



 

En y réfléchissant, j'ai remarqué que la bactérie n'est qu'un système physique ; un tas de molécules qui s'assemblent et agissent les unes sur les autres. Je me suis donc demandé quelles étaient les caractéristiques nécessaires pour qu'un tel système physique devienne un agent autonome. Après avoir réfléchi à cette question pendant plusieurs mois, je suis parvenu à une définition provisoire : 

Un agent autonome est quelque chose qui peut à la fois se reproduire et effectuer au moins un cycle thermodynamique*. Il s'avère que c'est le cas de toutes les cellules vivantes, à l'exception de rares cas particuliers. Elles effectuent toutes ces cycles, tout comme la bactérie qui fait tourner son flagelle en remontant le gradient de glucose. Les cellules de votre corps sont occupées à effectuer ce qu'on pourra nommer "cycles de travail" en permanence.

Si les biologistes ont négligé l'auto-organisation, ce n'est pas parce que celle-ci n'est pas omniprésente et profonde. C'est parce que nous, biologistes, n'avons pas encore compris comment penser à des systèmes régis simultanément par deux sources de commande. Pourtant, quand on observe un flocon de neige, on peut voir de simples molécules lipidiques à la dérive dans l'eau se transformer en vésicules lipidiques creuses semblables à des cellules. Qui observe le potentiel de cristallisation de la vie dans des essaims de molécules en réaction, qui voit l'ordre stupéfiant et spontané dans des réseaux reliant des dizaines et des dizaines de milliers de variables, ne peut pas ne pas entretenir une pensée centrale : si nous devons un jour parvenir à une théorie complète en biologie, nous devrons sans aucun doute  comprendre ce mélange d'auto-organisation et de sélection. Nous devrons constater que nous sommes les expressions naturelles d'un ordre plus profond. En fin de compte nous découvrirons peut-être que nous sommes attendus, après tout, dans le grand mythe de la création.

Un organisme vivant est un réseau multiple de réactions chimiques. On ne peut guère douter que les premiers proto-organismes élaborèrent de façon aléatoire ces réseaux de réactions, dans les mers des premiers âges, ni que les mutations aient continué de modifier, de façon aléatoire aussi, les réseaux métaboliques vivants. Le substrat initial de l’évolution est donc probablement le comportement de réseaux de réactions s’assemblant de façon aléatoire. La question fondamentale est de savoir si, pendant deux billions d’années de lutte pour la survie, il y a eu sélection dans la myriade de réseaux des réactions désordonnées à l’intérieur des réseaux métaboliques – rares et improbables, c’est-à-dire non aléatoires et ordonnés – qui sont les seuls à se comporter avec la stabilité nécessaire à la vie. Ou, au contraire, les organismes vivants sont-ils apparentés aux automates construits de façon aléatoire, dont le comportement caractéristique reflète la construction aléatoire, quelle que soit la façon dont la sélection choisit les formes de survie… Les réseaux importants, assemblés de façon aléatoire, à partir d’éléments binaires, se comportent avec simplicité, stabilité et ordre. Il semble peu plausible que la nature n’ait pas utilisé des systèmes aussi probables et sûrs, pour engendrer l’évolution et protéger sa descendance.

Ramassez une pomme de pin et comptez les rangées de spirales des écailles. Vous trouverez peut-être huit spirales s'enroulant vers la gauche et 13 spirales s'enroulant vers la droite, ou 13 spirales à gauche et 21 spirales à droite, ou d'autres paires de chiffres. Le fait marquant est que ces paires constituent des nombres contigus de la célèbre série de Fibonacci : 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21... Ici, chaque terme est la somme des deux termes précédents. Le phénomène est bien connu et appelé phyllotaxie. Les biologistes n'ont pas ménagé leurs efforts pour comprendre pourquoi les pommes de pin, les tournesols et bien d'autres plantes présentent ce schéma remarquable. Les organismes font les choses les plus étranges, mais toutes ces bizarreries ne reflètent pas forcément une sélection ou un accident historique. Certains des travaux les plus intéressants pour comprendre la phyllotaxie font appel à une forme d'auto-organisation. Paul Green, de Stanford, a soutenu de manière convaincante que la série de Fibonacci est exactement ce que l'on attendrait comme modèle d'auto-répétition le plus simple pouvant être généré par les processus de croissance particuliers aux extrémités des tissus que générent les tournesols, les pommes de pin et ainsi de suite. Tout comme un flocon de neige et sa symétrie sextuple, la pomme de pin et sa phyllotaxie sont éligibles au sein d'un ordre naturel.

Dans son célèbre ouvrage intitulé What is Life ? Erwin Schrödinger pose la question suivante : "Quelle est la source de l'ordre en biologie ?" Il en arrive à l'idée qu'il dépend de la mécanique quantique et d'un microcode transporté dans une sorte de cristal apériodique - qui s'est avéré être l'ADN et l'ARN - il avait donc brillamment raison. Mais si vous demandez s'il est parvenu à l'essence de ce qui rend quelque chose vivant, il ne l'a bien sûr pas fait. Bien qu'aujourd'hui nous connaissions des bribes de la machinerie des cellules, nous ne savons pas ce qui en fait des êtres vivants. Cependant, je suis peut-être tombé sur une définition de ce que signifie être vivant.

Pendant près d'un an et demi, j'ai tenu un carnet de notes sur ce que j'appelle les agents autonomes. Un agent autonome est quelque chose qui peut agir en son propre nom dans un environnement. En fait, tous les organismes vivant librement sont des agents autonomes. Normalement, lorsque nous pensons à une bactérie qui progresse dans un gradient de glucose, nous disons que la bactérie va chercher de la nourriture. En d'autres termes, nous parlons de la bactérie de manière téléologique, comme si elle agissait pour son propre compte dans son milieu. Il est stupéfiant que l'univers ait donné naissance à des choses qui puissent agir de cette manière. Comment diable cela a-t-il pu se produire ?