Ce qui casse les définitions
Une définition se juge à ses cas difficiles. Voici six entités qui traversent toutes les mailles — et, pour chacune, la clause précise qu'elle met en défaut. Ce ne sont pas des curiosités : trois d'entre elles ont été fabriquées par des laboratoires, ces vingt dernières années.
Les virus, et l'idée qu'un virus n'est pas là où on le cherche
Un virion — la particule virale hors de tout hôte — est du matériel génétique dans une coque de protéines. Pas de cellule, pas de membrane propre, pas d'organites, pas de métabolisme. Il ne fait rien. Il attend.
Confronté à la liste des propriétés du vivant, il obtient un score étrange : il évolue — c'est même l'entité qui évolue le plus vite de la planète — et il se réplique, mais uniquement en détournant la machinerie d'une cellule. Sur tout le reste, il échoue. La majorité des biologistes le classent donc comme non vivant, ou « à la frontière ». Une formulation devenue classique parle d'entités infectieuses non vivantes menant, au mieux, une existence empruntée.
Deux développements ont fissuré ce consensus.
Les virus géants
Découverts à partir des années 2000 — Mimivirus, puis Tupanvirus décrit en 2018 —, ils ont des génomes plus gros que ceux de certaines bactéries, et codent des centaines de gènes inédits, dont des homologues de fonctions cellulaires liées à la traduction des protéines. L'argument selon lequel seule une cellule manipule ce type d'information a perdu de sa netteté. Fait établi
La virocellule
Le virologue Patrick Forterre, de l'Institut Pasteur, a proposé un renversement : nous cherchons le virus au mauvais endroit. Le virion n'est pas l'organisme, c'est son stade de dispersion — l'équivalent d'une spore ou d'une graine. Le véritable état vivant du virus serait la virocellule : la cellule infectée, dont le métabolisme a été entièrement reprogrammé au service du génome viral. Une cellule bien vivante, donc, dont l'identité a changé de propriétaire. Hypothèse
Ce que le cas casse. L'idée que « vivant » soit une propriété d'un objet. Si Forterre a raison, c'est une propriété d'un état, dans lequel une même information génétique entre et sort.
Les prions : se multiplier sans un seul gène
Un prion est une protéine mal repliée. Son unique pouvoir est de convertir, par simple contact, les protéines normales de l'hôte à sa propre conformation aberrante — d'où les encéphalopathies spongiformes. Il n'a ni ADN, ni ARN, ni membrane, ni métabolisme.
Il se multiplie pourtant, et il existe même des souches de prions aux propriétés distinctes, transmissibles, sur lesquelles s'exerce une forme de sélection. Cela suffit à faire vaciller un présupposé rarement énoncé : que la transmission d'information réplicative exige un acide nucléique. Elle peut se faire par la forme.
Presque personne ne considère les prions comme vivants — ils échouent à l'évolution darwinienne au sens strict, au métabolisme, à la clôture autopoïétique, et leur indice d'assemblage reste bas. Mais aucun de ces échecs ne repose sur le critère qu'on invoque spontanément, l'absence de gènes.
JCVI-syn3.0 : le plus petit génome autonome connu
La question posée par l'équipe de J. Craig Venter est d'une simplicité brutale : combien de gènes faut-il, au minimum, pour qu'une cellule reste vivante ? La méthode l'est autant — on retire les gènes un par un jusqu'à ce que ça casse.
En 2010, l'équipe produit la première cellule bactérienne à génome entièrement synthétisé chimiquement, JCVI-syn1.0. En 2016 vient JCVI-syn3.0, dérivée de Mycoplasma mycoides, réduite à 473 gènes pour environ 531 000 paires de bases. Une version ultérieure, syn3A, réintroduit une poignée de gènes pour rétablir une division cellulaire normale.
Deux résultats méritent d'être retenus, et ce ne sont pas ceux qu'on attendait.
Un tiers des gènes essentiels a une fonction inconnue
Sur les 473 gènes strictement nécessaires, l'équipe ignorait la fonction biologique de 149 d'entre eux, soit près d'un tiers. Ils sont indispensables — les retirer tue la cellule — et personne ne sait à quoi ils servent. Notre capacité à manipuler le vivant a pris de l'avance sur notre capacité à le comprendre. Fait établi
« Auto-entretenue » est un mot élastique
Cette bactérie ne survit que dans un milieu de culture enrichi, préparé et maintenu par des humains, et elle a été dépouillée de la marge génétique qui lui permettrait d'encaisser une variation d'osmolarité ou une toxine. Est-elle « auto-entretenue » au sens de la définition de la NASA ? La question n'a pas de réponse tranchée, et elle vaut aussi pour bien des organismes naturels obligatoirement symbiotiques.
Enfin, une objection de principe demeure : le génome synthétisé a été installé dans une cellule hôte préexistante, et il dérive d'un organisme naturel. On a copié, réduit et transplanté ; on n'a rien créé à partir d'inerte.
Les xénobots : une anatomie que le génome n'a jamais codée
Fin 2019, Michael Levin (Tufts) et Joshua Bongard (Vermont) assemblent des cellules souches embryonnaires de la grenouille Xenopus laevis selon des géométries conçues par des algorithmes évolutifs tournant sur superordinateur. Le résultat mesure moins d'un millimètre. Il porte 100 % d'ADN de grenouille et ne devient jamais une grenouille.
Sans système nerveux, sans cerveau, sans muscle, ces amas nagent en battant les cils de leur épiderme — des cils dont la fonction d'origine était de repousser le mucus sur une peau. Ils tournent en cercles, coopèrent en essaims pour agréger des particules, et, coupés en deux, referment leur plaie et retrouvent leur forme en quelques minutes.
La réplication cinématique
Le résultat le plus déroutant est venu ensuite. Placés dans un bassin contenant des cellules souches libres, des xénobots en forme de croissant utilisent leur concavité comme une lame de chasse-neige : ils poussent les cellules éparses en petits monticules, qui s'organisent spontanément en une nouvelle génération de xénobots fonctionnels. Une réplication mécanique, sans division cellulaire au sens usuel, sans rien qui ressemble à une reproduction connue. Fait établi
La bioélectricité comme second code
Comment des cellules sans cerveau s'accordent-elles sur une forme ? Par des gradients bioélectriques — les potentiels de membrane que règlent les canaux ioniques et les jonctions électriques. Ce réseau permet à un collectif cellulaire de mémoriser une forme cible, d'évaluer l'écart avec la forme actuelle, et de savoir quand s'arrêter. En le manipulant, on peut faire construire à un tissu une tête là où aucun gène ne l'a demandé.
Ce que le cas casse. Le dogme selon lequel le génome contiendrait le plan de l'anatomie. Le génome fournit les composants et les règles locales ; la forme est négociée, en temps réel, par un collectif de cellules. Ce que Kant appelait la finalité interne se laisse ici manipuler avec des canaux ioniques.
L'ARN qui satisfait la définition de la NASA — et qui n'est pas vivant
En 2009, Tracey Lincoln et Gerald Joyce publient un système de deux enzymes d'ARN qui se copient mutuellement de manière soutenue, indéfiniment, en présence de leurs substrats. Le système varie, les variantes les plus efficaces prennent le dessus : c'est une évolution darwinienne, dans un tube.
Le système satisfait donc, mot pour mot, la définition de travail de la NASA — dont Joyce est l'un des auteurs. Interrogé, Joyce a répondu que ce n'était pas de la vie. La raison qu'il donne est instructive : le système n'invente rien, il ne fait qu'optimiser une fonction déjà présente dans son espace de séquences ; il n'y a pas d'ouverture, pas de nouveauté véritable.
C'est peut-être l'aveu le plus honnête du champ. La définition la plus utilisée au monde admet un contre-exemple reconnu par son propre auteur, et la clause qui manquerait pour l'exclure — quelque chose comme « capable de nouveauté ouverte » — n'a jamais reçu de formulation opérationnelle. Controverse
La vie artificielle : et si la vie n'était pas chimique ?
Christopher Langton fonde en 1986 un champ qu'il nomme Artificial Life, dont la thèse forte est que la vie est une propriété de l'organisation, pas du substrat. Dans des plateformes comme Avida, des programmes se copient, mutent, se disputent des ressources de calcul et se font sélectionner. Ils évoluent — au sens technique, pas au sens métaphorique : on y a observé l'apparition de fonctions complexes non programmées.
Ils n'ont pas de métabolisme, pas de membrane, pas de chimie. Faut-il les exclure pour autant ? Répondre oui, c'est ajouter au critère de la vie une clause matérielle — « et fait de molécules » — dont aucun cadre théorique ne justifie la nécessité. Répondre non, c'est accepter que la vie soit indépendante de son support, ce qui rend la recherche de biosignatures chimiques dans l'univers un peu plus étrange qu'elle n'en a l'air.
| Cas | Ce qu'il possède | Ce qui lui manque | La clause qu'il casse |
|---|---|---|---|
| Virion | Évolution, réplication | Cellule, métabolisme, autonomie | « Vivant » comme propriété d'un objet |
| Prion | Multiplication, souches héritables | Gènes, métabolisme, clôture | La nécessité d'un acide nucléique |
| JCVI-syn3.0 | Cellule, division, métabolisme | Autonomie réelle, marge d'adaptation | Le sens de « auto-entretenu » |
| Xénobot | Motilité, réparation, réplication cinématique | Croissance, descendance héritable | Le génome comme plan de l'anatomie |
| ARN de Lincoln & Joyce | Réplication, évolution darwinienne | Compartiment, métabolisme, nouveauté ouverte | La définition de la NASA, de l'intérieur |
| Organisme numérique | Réplication, mutation, sélection, complexification | Toute chimie | L'idée que la vie soit nécessairement matérielle |
Un septième cas mérite une ligne, parce qu'il ne vient d'aucun laboratoire : le tardigrade en cryptobiose. Métabolisme indétectable, aucune croissance, aucune réponse aux stimuli, parfois pendant des années — puis réhydratation, et reprise. Selon la liste des manuels appliquée strictement, il est mort. Selon l'usage, il ne l'est pas. Aucune définition disponible ne dit à quel moment il cesse et recommence d'être vivant.