La plupart des théories sur l’apparition de la vie suggèrent une origine terrestre il y a environ 4 milliards d’années. Cependant, en considérant la théorie de l’évolution de Darwin, les formes de vie les plus primitives auraient pu apparaître quelques secondes seulement après le Big Bang, selon un astrophysicien. En d’autres termes, la vie pourrait être plus ancienne que la Terre elle-même, solidifiant l’hypothèse de la présence de la vie ailleurs de l’Univers.
Il est communément admis que la présence de molécules clés de la vie sur notre planète a permis son apparition il y a environ 4 milliards d’années, lorsque la Terre primitive était entièrement recouverte d’océans. Les plus anciennes traces de vie dans les archives fossiles datent notamment d’environ 3,8 milliards d’années. Cependant, la véritable définition de la vie fait encore aujourd’hui l’objet de débats.
Par exemple, les virus peuvent-ils être considérés comme des êtres vivants s’ils ne peuvent se répliquer qu’au sein d’un hôte ? Et les prions, qui ne sont que des structures protéiques (pourtant capables de pathogénicité), sont-ils ou non des formes de vie ?
Selon la théorie de Darwin, la vie inclut tout ce qui est sujet à l’évolution — une définition très large bien qu’idéale pour en comprendre les origines. On pourrait notamment considérer que l’apparition de la vie à partir de molécules inertes est en quelque sorte une forme d’évolution. « À mesure que nous approfondissons le passé et explorons d’autres options potentielles pour la vie, nous souhaitons garder notre définition large, en particulier lorsque nous explorons les coins les plus extrêmes et les plus exotiques de l’Univers », explique sur Space.com Paul Sautter, astrophysicien à l’Université de Stony Brook et au Flatiron Institute de New York.
La vie : plus ancienne que la Terre ?
Les microorganismes primitifs datant d’au moins 3,7 milliards d’années étaient déjà suffisamment complexes pour ressembler à ceux d’aujourd’hui. Ils utilisaient l’ADN pour stocker des informations et l’ARN pour transcrire ces informations sous forme de protéines. L’interaction entre ces trois éléments leur permettrait de connaître une évolution darwinienne, selon le physicien.
Cependant, ces organismes ont bien dû évoluer à partir de quelque chose. C’est-à-dire qu’il y aurait eu des versions encore plus primitives de la vie, plus loin dans le passé de notre planète. Certaines théories suggèrent que les premières molécules autoréplicatives — la forme de vie la plus simple et la plus ancienne sur Terre — seraient apparues dès le refroidissement des océans, il y a plus de 4 milliards d’années. Étant donné qu’à cette époque, Mars et Vénus connaissaient probablement des conditions similaires, il serait logique de penser que ces formes de vie moléculaire auraient également pu y être présentes.
D’un autre côté, mis à part l’hydrogène, présent dès les premières minutes après le Big Bang, les 4 autres éléments clés de la vie (l’oxygène, le carbone, l’azote et le phosphore) auraient été créés au cœur des étoiles. Ces éléments auraient ensuite été dispersés à travers l’Univers lorsque les étoiles ont explosé en supernova (au moment de leur mort). Ces composants de la vie se seraient alors assemblés et auraient évolué à partir de là pour donner naissance aux premières molécules réplicatives, et à la vie telle que nous la connaissons.
Or, après le Big Bang, des milliards d’autres étoiles sont nées avant (et en même temps que) le Soleil. On pourrait ainsi en déduire que tant qu’il y a eu au moins une ou deux générations d’étoiles, des formes de vie semblables à celles qui sont apparues sur Terre peuvent apparaître ailleurs dans l’Univers.
Cela repousse l’hypothèse de la potentielle première apparition de la vie (selon évolution darwinienne) à il y a plus de 13 milliards d’années, à l’aube cosmique, lorsque les premières étoiles se sont formées — quelques centaines de millions d’années après le Big Bang. Cette première génération d’étoiles aurait déjà pu commencer à créer les éléments clés de la vie. En remontant encore plus loin dans l’apparition des premiers éléments ayant formé la vie, on pourrait en déduire une apparition potentielle quelques secondes seulement après le Big Bang, avance l’astrophysicien.
Cette hypothèse semble concorder avec celle d’un chercheur de Harvard suggérant que les conditions peu après le Big Bang auraient pu être idéales pendant une courte période pour l’apparition de la vie, dans certaines parties de l’Univers. Ces régions auraient notamment été suffisamment chaudes pour accueillir son développement, en raison du refroidissement des gaz surchauffés qui ont conduit à la formation du fond diffus cosmologique (FDC).
Une apparition de la vie sans la chimie conventionnelle ?
Toutefois, Sautter suggère qu’il est théoriquement possible que des formes de vie aient pu apparaître sans la chimie conventionnelle et ainsi sans les éléments clés susmentionnés. Cela serait notamment envisageable en considérant la théorie de l’évolution et celle de la matière noire et de l’énergie noire. En effet, on sait si peu de choses concernant ces dernières que presque toutes les spéculations sont à explorer.
Par exemple, d’autres forces naturelles agissant uniquement sur la matière noire pourraient exister, ainsi qu’un tableau périodique des éléments spécifique, qui y correspond. Dans cette vision, ces éléments auraient pu à leur tour donner naissance à des formes de vie « sombres », qui seraient apparues dans les tout premiers instants de l’Univers.
Certains physiciens ont par ailleurs suggéré qu’au cours des premiers instants du Big Bang, les forces présentes étaient à la fois si extrêmes et si exotiques qu’elles auraient pu favoriser la croissance de structures complexes telles que les hypothétiques cordes cosmiques (des sortes de plis dans l’espace-temps, ancrés par des pôles magnétiques). Ces dernières auraient été suffisamment complexes pour stocker des informations et s’auto-répliquer, ce qui signifie qu’elles auraient vécu une évolution darwinienne. Selon cette hypothèse, les formes de vie qui auraient pu exister dans ces conditions auraient disparu en moins d’une seconde, les énergies présentes étant très probablement colossales.