Laurent tourelle
Lorsque le naturaliste britannique Charles Darwin a esquissé sa théorie de l’évolution en 1859 dans son ouvrage « Sur l’origine des espèces, » dans lequel il a avancé que les espèces biologiques évoluent au fil du temps grâce à l’acquisition de caractéristiques qui favorisent la survie et la reproduction, il a provoqué une révolution dans la pensée scientifique.
Aujourd’hui, 164 ans plus tard, neuf chercheurs et philosophes ont introduit une nouvelle loi de la nature. Cette loi va au-delà de l’évolution biologique décrite par Darwin, la situant dans un contexte beaucoup plus large qui englobe des niveaux allant des atomes et des minéraux aux atmosphères planétaires, aux planètes, aux étoiles, et même au-delà.
Cette nouvelle loi affirme que les systèmes naturels complexes ont tendance à évoluer vers des états caractérisés par une plus grande structure, diversité et complexité.
« Nous considérons l’évolution comme un processus universel qui s’applique à de nombreux systèmes, vivants et non vivants, dont la diversité et la structure augmentent au fil du temps », a déclaré le minéralogiste et astrobiologiste de la Carnegie Institution for Science, Robert Hazen, co-auteur de l’article scientifique décrivant le droit dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences .
Intitulée « loi de l’augmentation de l’information fonctionnelle », elle soutient que les systèmes en évolution, biologiques et non biologiques, se forment toujours à partir de nombreux éléments constitutifs en interaction comme les atomes ou les cellules, et qu’il existe des processus – tels que la mutation cellulaire – qui génèrent de nombreuses configurations différentes.
L’évolution se produit, semble-t-il, lorsque ces diverses configurations sont soumises à une sélection pour des fonctions utiles.
« Nous avons des lois bien établies qui décrivent des phénomènes courants tels que les forces, les mouvements, la gravité, l’électricité, le magnétisme et l’énergie », a expliqué Hazen. « Cependant, ces lois ne répondent ni n’expliquent, individuellement ou collectivement, pourquoi l’univers continue de devenir de plus en plus diversifié et complexe, que ce soit à l’échelle des atomes, des molécules, des minéraux et bien au-delà. »
Prenons l’exemple des étoiles : il y a environ 13,8 milliards d’années, peu de temps après le Big Bang qui a donné naissance à l’univers, seuls deux éléments, l’hydrogène et l’hélium, composaient la première génération d’étoiles.
Au cours de leur cycle de vie, ces étoiles de la première génération ont créé environ 20 éléments plus lourds, comme le carbone, l’azote et l’oxygène, dans leurs réactions de fusion thermonucléaire. Lorsqu’elles ont explosé en fin de vie, ces éléments ont été dispersés dans l’espace. Les générations suivantes d’étoiles, issues des restes de leurs prédécesseurs, ont à leur tour produit près de 100 éléments supplémentaires.
Sur Terre, les organismes vivants ont également évolué vers une plus grande complexité, notamment lorsque la vie multicellulaire a émergé.
Hazen a illustré cela en disant : « Imaginez un système d’atomes ou de molécules pouvant exister dans d’innombrables milliards d’arrangements ou configurations différents. Seule une petite fraction de toutes les configurations possibles sera fonctionnelle, c’est-à-dire qu’elle aura un certain degré d’utilité. Ainsi, la nature tend à favoriser ces configurations fonctionnelles. »
Hazen a expliqué que le terme « fonction » pourrait se référer à différentes situations, telles que la formation d’un cristal minéral stable qui perdure, le maintien de la structure dynamique d’une étoile, ou même l’apprentissage par une forme de vie d’un nouvel « tour » qui lui permet de mieux rivaliser avec son environnement.
Les auteurs ont introduit trois concepts universels de sélection : la capacité fondamentale à persévérer, la nature durable des processus actifs favorisant l’évolution, et l’émergence de nouvelles caractéristiques en tant qu’adaptation à un environnement.
Quelques exemples biologiques de cette « génération de nouveauté » incluent des organismes développant la capacité de nager, de marcher, de voler, ou de penser. L’espèce humaine elle-même a émergé après que la lignée humaine a divergé de celle des chimpanzés et a développé un ensemble de caractéristiques distinctives, comme la bipédie et un cerveau plus volumineux.
L’article est considéré comme important car il offre une perspective nouvelle et basée sur la fonction sur la manière dont les divers systèmes qui composent l’univers évoluent, ce qui peut également aider à prédire l’évolution de systèmes moins familiers, comme la chimie organique sur Titan, la lune de Saturne, un objet d’intérêt pour la recherche de vie extraterrestre.
C’est en ces termes que l’auteur principal de l’article, Michael Wong, astrobiologiste et planétologue à la Carnegie Institution, l’a commenté. Jonathan Lunine, co-auteur de l’article et directeur du département d’astronomie de l’Université Cornell, a également souligné cette nouvelle perspective pour la compréhension de l’évolution des systèmes cosmiques.
