Xénobiologie

En anglais, le mot Xenobiology a progressivement acquis un sens différent de ses anciens synonymes Astrobiology? et Exobiology?. Ces deux termes désignent la recherche et l'étude de formes de vie extraterrestres basées sur la chimie du carbone et de l'eau, comme c'est le cas chez les espèces terrestres, tandis que la Xenobiology concerne d'hypothétiques organismes fondamentalement différents de ceux que nous connaissons sur Terre.

En 1976, Carl Sagan? et Edwin E. Salpeter publièrent par exemple un article spéculant sur la possibilité d'une vie abondante dans les parties les plus élevées de l'atmosphère jupitérienne. L'idée qu'une vie extraterrestre fondamentalement différente de la vie terrienne puisse exister était communément admise jusqu'aux années 1980, mais a ensuite graduellement disparu des publications scientifiques.

Par Adolf Schaller

Depuis les années 1990, la recherche de vie extraterrestre menée par la NASA se rapproche davantage de l'astrobiologie? que de la xénobiologie, puisqu'elle est axée sur la recherche d'eau liquide. Il est en effet plus facile de rechercher des formes de vie similaires à celles que nous connaissons que des formes de vie potentiellement totalement différentes, car nous savons dans quel genre d'environnement elles sont susceptibles d'apparaître et de prospérer. Les formes de vie imaginées en xénobiologie peuvent cependant être si différentes de celles que nous connaissons sur Terre qu'il est impossible de savoir dans quel type d'environnement chercher ou ce qu'il faudrait y chercher.

L'un des concepts appartenant au domaine de la xénobiologie est celui de l'hypothétique shadow life (« vie sombre »), c'est-à-dire de vie qui nous est accessible mais qui n'a pas encore détectée. Il pourrait par exemple s'agir de microorganismes n'utilisant ni l'ADN ni l'ARN comme support pour leur code génétique, ce qui les rendrait difficile à détecter et à caractériser. De telles formes de vie pourraient soit avoir une origine extraterrestre?, soit résulter d'une « seconde genèse », c'est-à-dire d'une apparition complètement indépendante de la vie telle que nous la connaissons.

De nombreuses autres possibilités ont été envisagées, telles que celle de formes de vie basées sur le silicium, l'arsenic, le phosphore ou le chlore plutôt que le carbone, ou utilisant des acides aminés ou des sucres de chiralité* opposée à celle des organismes que nous connaissons, ou exploitant l'ammoniaque (NH₄OH) et non l'eau. La biosphère et la « biosphère sombre », constituées d'organismes différents chimiquement, n'interagiraient donc pas ou très peu et la « vie sombre » occuperait des niches écologiques différentes de celles occupées par la vie normale.

* La chiralité est une caractéristique des molécules qui ne sont pas superposables à leur image dans un miroir et qui possèdent donc deux formes, appelées « lévogyre » (L) et « dextrogyre » (D). C'est par exemple le cas des acides aminés. La quasi-totalité des acides aminés qui constituent les protéines des organismes connus sont exclusivement lévogyres (en dehors de quelques rares exceptions chez des organismes aquatiques).

Parmi les hypothèses le plus fréquemment envisagées en xénobiologie, on trouve notamment celle d'une vie basée sur le silicium et non sur le carbone. De nombreuses propriétés rapprochent en effet les deux éléments, qui ont le même nombre d'électrons de valence et une réactivité proche. Cependant, celles qui les séparent font du silicium un moins bon candidat pour la vie que le carbone :

• le carbone se déplace facilement sous la forme de CO₂, gazeux à température ambiante, qui se réduit facilement. Le SiO₂ est par contre solide et difficilement réductible, ce qui rend plus difficile la formation de composés à base de silicium.
• l'énergie de formation d'un lien Si-Si est plus petite que celle d'un lien C-C, ce qui rend moins favorable la formation de longues chaînes d'atomes de silicium.
• les liaisons C-N (essentielles dans nombre de molécules organiques et notamment dans les protéines et l'ADN) résiste à l'eau, ce qui n'est pas le cas des liaisons Si-N.

Si des formes de vie basées sur le silicium existent, elles sont probablement à chercher sur des planètes très chaudes, proches de leur étoile, et dans des environnements riches en acide sulfurique : dans ces conditions, les molécules siliciées sont plus stables que les molécules carbonées.

Par Adolf Schaller