LA LECTURE DES ARTICLES - CLASS 56

LA LECTURE DES ARTICLES - CLASS 62 Preuve de vie : comment reconnaîtrions-nous un extraterrestre si nous en voyions un ? Un jour, les astrobiologistes devront répondre à cette question - s'ils ont de la chance. Temps infini Samuel Lévin Qu'est-ce qui vous convaincrait que les extraterrestres existaient ? La question a été soulevée récemment lors d'une conférence sur l'astrobiologie, tenue à l'Université de Stanford en Californie. Plusieurs idées ont été lancées – des gaz inhabituels dans l'atmosphère d'une planète, d'étranges gradients de chaleur à sa surface. Mais aucun ne s'est senti convaincant. Finalement, un scientifique a proposé la solution : une photographie. Il y eut quelques rires et un murmure d'approbation de la part du public de chercheurs : oui, une photo d'un extraterrestre serait une preuve convaincante, le Saint Graal de la preuve que nous ne sommes pas seuls. Mais pourquoi une image serait-elle si convaincante ? Qu'est-ce que nous verrions qui nous indiquerait que nous ne regardions pas simplement un autre tas de pierres ? Un extraterrestre sur une planète en orbite autour d'une étoile lointaine serait extrêmement exotique, peut-être inimaginable. Qu'est-ce donc qui le donnerait comme vie ? La réponse est pertinente pour notre recherche d'extraterrestres et ce que nous pourrions nous attendre à trouver. L'astrobiologie - l'étude de la vie sur d'autres planètes - est passée d'une sous-discipline marginale de la biologie, de la chimie et de l'astronomie à un domaine interdisciplinaire de premier plan, attirant des chercheurs des meilleures institutions du monde entier et d'importantes sommes d'argent de la NASA et de bailleurs de fonds privés. . Mais que recherchent exactement les astrobiologistes ? Comment saurons-nous qu'il est temps de faire éclater le champagne ? Une chose qui distingue la vie de la non-vie est sa conception apparente. Les êtres vivants, des bactéries les plus simples aux grands séquoias, ont un grand nombre de parties complexes travaillant ensemble pour faire fonctionner l'organisme. Pensez à vos mains, à votre cœur, à votre rate, à vos mitochondries, à vos cils, à vos neurones, à vos ongles de pied – tous collaborant de manière synchronisée pour vous aider à naviguer, à manger, à penser et à survivre. Les plus belles formations rocheuses naturelles manquent même d'une infime partie de la myriade de parties d'une seule cellule bactérienne qui se coordonnent pour l'aider à se diviser et à se reproduire.  Et les êtres vivants, contrairement à la saleté et au vent, semblent essayer de faire des choses - manger, grandir, survivre, se reproduire. Si vous avez déjà essayé d'écraser un insecte résistant, vous savez qu'il n'est pas nécessaire d'avoir un esprit complexe pour qu'un organisme ait l'air de vouloir survivre. Ou pour un écureuil de 'vouloir' sauter d'une branche à l'autre. Ou pour qu'une plante « essaie » d'atteindre le soleil et d'absorber les nutriments du sol. Non seulement les êtres vivants ont de nombreuses parties complexes, mais toutes ces parties ont le même objectif commun : la survie et la reproduction. Cette combinaison de conception complexe et de but apparent, également connue sous le nom d'adaptation, définit la vie. Quand on regarde cette photo d'un extraterrestre, c'est exactement cette adaptation qui nous ferait dire : 'Aha !' On verrait, clairement, la différence entre un amas de rochers décevant et un extraterrestre passionnant – design. C'est une bonne nouvelle, car il n'y a qu'un seul moyen d'obtenir un tel design : la sélection naturelle. La sélection naturelle se produit chaque fois que vous avez une collection de choses (cellules, réplicateurs, oiseaux, une espèce imaginaire que nous appellerons "Glipgloops") qui ont trois propriétés : variation, hérédité et succès différentiel. Par exemple, certains des Glipgloops que nous avons posés ont des tiges oculaires plus longues que d'autres (variante). Les Glipgloops à longs yeux ont des bébés à longs yeux (héritage de la variation). Et les Glipgloops aux longues tiges oculaires voient mieux par leurs trous de méthane et ont donc plus de bébés (succès différentiel lié à cette variation). Le résultat est qu'au fil du temps, les Glipgloops évoluent pour avoir des tiges oculaires allongées. C'est le processus par lequel le dessein apparent dans la nature est généré : à chaque génération, à chaque instant, des individus ayant des traits liés à une meilleure reproduction sont « sélectionnés ». En conséquence, au fil du temps, les populations sont constituées d'individus qui semblent conçus dans le but de se reproduire. C'est justement parce que le critère de sélection est toujours le même que le design peut se développer. Imaginez une voiture qui a été construite en utilisant un plan différent à chaque étape - eh bien, vous ne vous retrouveriez probablement pas avec une voiture. C'est le mantra inébranlable de la sélection naturelle – la contribution des gènes aux générations futures – qui permet au design d'apparaître sans designer. En fait, le critère de sélection est si cohérent qu'un organisme ne peut être conçu que pour apporter des gènes aux générations futures. C'est pourquoi nous n'obtenons pas d'organismes qui se sacrifient pour le bien de leur espèce. En général, les organismes sont égoïstes - se reproduire aux dépens des autres est un excellent moyen de transmettre des gènes. Nous voyons parfois le sacrifice et la coopération dans la nature - mais seulement lorsque les avantages de la coopération vous reviennent, ou que le sacrifice profite aux proches. Les parents partagent des gènes, donc une abeille peut se sacrifier pour la reine (sa mère), si cela signifie qu'elle produira 100 sœurs de plus, chacune portant la moitié des gènes de l'abeille. Le calcul des traits qui conduisent à plus de gènes, et exactement quand et combien sacrifier, est précis et rigide. C'est pourquoi les biologistes de l'évolution peuvent créer des modèles mathématiques qui prédisent correctement le nombre d'assistants qu'un oiseau doit autoriser dans son nid et la fréquence à laquelle les guêpes doivent cannibaliser leurs frères et sœurs. Mais cette rigidité algorithmique de la sélection naturelle est également utile pour l'astrobiologiste. *** Un fil devrait se révéler : la vie est spéciale en raison de son design apparent. La seule façon d'obtenir un design sans designer est la sélection naturelle. Par conséquent, les extraterrestres doivent être le produit de la sélection naturelle. Et la sélection naturelle suit certaines règles et ne peut produire que certains types d'organismes. Ainsi, les astrobiologistes peuvent utiliser la théorie de la sélection naturelle et les mathématiques de l'évolution pour faire des prédictions sur les extraterrestres. Existe-t-il des exceptions ? Nous ne pouvons pas avoir de vie complexe, même quelque chose d'aussi simple qu'une bactérie, sans sélection naturelle. Même un extraterrestre post-organique, informatisé, serait finalement le produit d'un produit de la sélection naturelle. Mais considérons un cas limite. Imaginez une collection de molécules qui se répliquent, comme de minuscules gènes nus, sur une planète extraterrestre. Si ces réplicateurs faisaient des copies d'eux-mêmes (héritage), mais se répliquaient parfaitement à chaque fois (pas de variation ou de succès différentiel), vous n'obtiendriez pas de sélection naturelle. Serait-ce la vie ? Peut-être, mais ce ne serait pas très excitant. D'une part, sans variation, les molécules ne peuvent jamais changer, ou devenir plus adaptées, ou évoluer vers quelque chose de plus intéressant ou complexe. Trouver des bactéries ou des ours sur une planète lointaine suggérerait que l'univers pourrait regorger de vie de toutes formes et tailles. Ces réplicateurs ne suggèrent rien. Plus problématique encore, leur existence serait probablement éphémère – sans la sélection naturelle, ils ne pourraient pas faire face aux changements sur leur planète, et disparaîtraient donc avant que nous les trouvions. L'argument de la sélection naturelle est robuste, même aux frontières. Cela nous permet d'utiliser les mêmes outils évolutifs que nous utilisons sur Terre pour faire des prédictions sur la vie ailleurs. Des travaux antérieurs en astrobiologie ont extrapolé à partir de ce qui s'est passé sur Terre, limitant potentiellement notre vision à certaines caractéristiques spéciales, telles que l'ADN ou la vie à base de carbone, qui ne tiendront pas sur d'autres planètes. La sélection naturelle, en revanche, est universelle. Cela ne dépend pas de l'ADN (rappelez-vous, Charles Darwin ne savait rien des gènes) ou de la chimie du carbone ou de la présence d'eau. C'est incroyablement simple – cela ne nécessite que quelques ingrédients – et c'est le seul moyen de générer de la vie. Une image mentale de cette photo prisée, montrant des entités apparemment conçues pour s'adapter à leur environnement, commence à se former. Nous ne pouvons pas dire si l'image granuleuse de l'extraterrestre aura des yeux, ou des membres, ou sera verte. Ce n'est pas le genre de prédiction qu'une bonne théorie de l'évolution peut faire. Mais la sélection naturelle nous dit que ses formes, ses objectifs et ses voies évolutives sont contraints. Un exemple posé par notre équipe dans le croquis ci-dessus est ce que nous appelons de manière ludique «l'octomite» - un conglomérat d'entités autrefois distinctes travaillant maintenant ensemble pour survivre, se reproduire et évoluer. Comment reconnaitrait-on un extraterrestre ? Il comprendrait une hiérarchie d'entités, les intérêts de chaque niveau inférieur étant alignés sur les composants des niveaux supérieurs. La photo que nous envisageons montrerait la division du travail, avec différentes parties spécialisées dans diverses tâches de manière mutuellement dépendante. Ce travail d'incorporation de la théorie de l'évolution dans notre boîte à outils astrobiologique ne fait que commencer. Qu'est-ce que Darwin peut nous dire d'autre sur les extraterrestres ? Vraisemblablement beaucoup. La photo, si et quand elle vient, sera quelque chose de tout à fait exotique à l'œil nu. Mais pour l'étudiant en biologie évolutive, cela peut sembler étonnamment familier. https://getpocket.com/explore/item/proof-of-life-how-would-we-recognise-an-alien-if-we-saw-one?utm_source=pocket-newtab

********* Preuve de vie : comment reconnaîtrait-on un extraterrestre si on en voyait un ? Samuel Lévin est un étudiant de troisième cycle en zoologie à l'Université d'Oxford. Edité par Pam Weintraub Qu'est-ce qui vous convaincrait que les extraterrestres existaient ? La question a été soulevée récemment lors d'une conférence sur l'astrobiologie, tenue à l'Université de Stanford en Californie. Plusieurs idées ont été lancées – des gaz inhabituels dans l'atmosphère d'une planète, d'étranges gradients de chaleur à sa surface. Mais aucun ne s'est senti convaincant. Finalement, un scientifique a proposé la solution : une photographie. Il y eut quelques rires et un murmure d'approbation de la part du public de chercheurs : oui, une photo d'un extraterrestre serait une preuve convaincante, le Saint Graal de la preuve que nous ne sommes pas seuls. Mais pourquoi une image serait-elle si convaincante ? Qu'est-ce que nous verrions qui nous indiquerait que nous ne regardions pas simplement un autre tas de pierres ? Un extraterrestre sur une planète en orbite autour d'une étoile lointaine serait extrêmement exotique, peut-être inimaginable. Qu'est-ce donc qui le donnerait comme vie ? La réponse est pertinente pour notre recherche d'extraterrestres et ce que nous pourrions nous attendre à trouver. L'astrobiologie - l'étude de la vie sur d'autres planètes - est passée d'une sous-discipline marginale de la biologie, de la chimie et de l'astronomie à un domaine interdisciplinaire de premier plan, attirant des chercheurs des meilleures institutions du monde entier et d'importantes sommes d'argent de la NASA et de bailleurs de fonds privés. . Mais que recherchent exactement les astrobiologistes ? Comment saurons-nous qu'il est temps de faire éclater le champagne ? Une chose qui distingue la vie de la non-vie est sa conception apparente. Les êtres vivants, des bactéries les plus simples aux grands séquoias, ont un grand nombre de parties complexes travaillant ensemble pour faire fonctionner l'organisme. Pensez à vos mains, à votre cœur, à votre rate, à vos mitochondries, à vos cils, à vos neurones, à vos ongles de pied – tous collaborant de manière synchronisée pour vous aider à naviguer, à manger, à penser et à survivre. Les plus belles formations rocheuses naturelles manquent même d'une infime partie de la myriade de parties d'une seule cellule bactérienne qui se coordonnent pour l'aider à se diviser et à se reproduire. Et les êtres vivants, contrairement à la saleté et au vent, semblent essayer de faire des choses - manger, grandir, survivre, se reproduire. Si vous avez déjà essayé d'écraser un insecte résistant, vous savez qu'il n'est pas nécessaire d'avoir un esprit complexe pour qu'un organisme ait l'air de vouloir survivre. Ou pour un écureuil de 'vouloir' sauter d'une branche à l'autre. Ou pour qu'une plante « essaie » d'atteindre le soleil et d'absorber les nutriments du sol. Non seulement les êtres vivants ont de nombreuses parties complexes, mais toutes ces parties ont le même objectif commun : la survie et la reproduction. Cette combinaison de conception complexe et de but apparent, également connue sous le nom d'adaptation, définit la vie. Quand on regarde cette photo d'un extraterrestre, c'est exactement cette adaptation qui nous ferait dire : 'Aha !' On verrait, clairement, la différence entre un amas de rochers décevant et un extraterrestre passionnant – design. C'est une bonne nouvelle, car il n'y a qu'un seul moyen d'obtenir un tel design : la sélection naturelle. La sélection naturelle se produit chaque fois que vous avez une collection de choses (cellules, réplicateurs, oiseaux, une espèce imaginaire que nous appellerons "Glipgloops") qui ont trois propriétés : variation, hérédité et succès différentiel. Par exemple, certains des Glipgloops que nous avons posés ont des tiges oculaires plus longues que d'autres (variante). Les Glipgloops à longs yeux ont des bébés à longs yeux (héritage de la variation). Et les Glipgloops aux longues tiges oculaires voient mieux par leurs trous de méthane et ont donc plus de bébés (succès différentiel lié à cette variation). Le résultat est qu'au fil du temps, les Glipgloops évoluent pour avoir des tiges oculaires allongées. C'est le processus par lequel le dessein apparent dans la nature est généré : à chaque génération, à chaque instant, des individus ayant des traits liés à une meilleure reproduction sont « sélectionnés ». En conséquence, au fil du temps, les populations sont constituées d'individus qui semblent conçus dans le but de se reproduire. C'est justement parce que le critère de sélection est toujours le même que le design peut se développer. Imaginez une voiture qui a été construite en utilisant un plan différent à chaque étape - eh bien, vous ne vous retrouveriez probablement pas avec une voiture. C'est le mantra inébranlable de la sélection naturelle – la contribution des gènes aux générations futures – qui permet au design d'apparaître sans designer. En fait, le critère de sélection est si cohérent qu'un organisme ne peut être conçu que pour apporter des gènes aux générations futures. C'est pourquoi nous n'obtenons pas d'organismes qui se sacrifient pour le bien de leur espèce. En général, les organismes sont égoïstes - se reproduire aux dépens des autres est un excellent moyen de transmettre des gènes. Nous voyons parfois le sacrifice et la coopération dans la nature - mais seulement lorsque les avantages de la coopération vous reviennent, ou que le sacrifice profite aux proches. Les parents partagent des gènes, donc une abeille peut se sacrifier pour la reine (sa mère), si cela signifie qu'elle produira 100 sœurs de plus, chacune portant la moitié des gènes de l'abeille. Le calcul des traits qui conduisent à plus de gènes, et exactement quand et combien sacrifier, est précis et rigide. C'est pourquoi les biologistes de l'évolution peuvent créer des modèles mathématiques qui prédisent correctement le nombre d'assistants qu'un oiseau doit autoriser dans son nid et la fréquence à laquelle les guêpes doivent cannibaliser leurs frères et sœurs. Mais cette rigidité algorithmique de la sélection naturelle est également utile pour l'astrobiologiste. * UN fil devrait se révéler : la vie est spéciale en raison de son design apparent. La seule façon d'obtenir un design sans designer est la sélection naturelle. Par conséquent, les extraterrestres doivent être le produit de la sélection naturelle. Et la sélection naturelle suit certaines règles et ne peut produire que certains types d'organismes. Ainsi, les astrobiologistes peuvent utiliser la théorie de la sélection naturelle et les mathématiques de l'évolution pour faire des prédictions sur les extraterrestres. Existe-t-il des exceptions ? Nous ne pouvons pas avoir de vie complexe, même quelque chose d'aussi simple qu'une bactérie, sans sélection naturelle. Même un extraterrestre post-organique, informatisé, serait finalement le produit d'un produit de la sélection naturelle. Mais considérons un cas limite. Imaginez une collection de molécules qui se répliquent, comme de minuscules gènes nus, sur une planète extraterrestre. Si ces réplicateurs faisaient des copies d'eux-mêmes (héritage), mais se répliquaient parfaitement à chaque fois (pas de variation ou de succès différentiel), vous n'obtiendriez pas de sélection naturelle. Serait-ce la vie ? Peut-être, mais ce ne serait pas très excitant. D'une part, sans variation, les molécules ne peuvent jamais changer, ou devenir plus adaptées, ou évoluer vers quelque chose de plus intéressant ou complexe. Trouver des bactéries ou des ours sur une planète lointaine suggérerait que l'univers pourrait regorger de vie de toutes formes et tailles. Ces réplicateurs ne suggèrent rien. Plus problématique encore, leur existence serait probablement éphémère – sans la sélection naturelle, ils ne pourraient pas faire face aux changements sur leur planète, et disparaîtraient donc avant que nous les trouvions. L'argument de la sélection naturelle est robuste, même aux frontières. Cela nous permet d'utiliser les mêmes outils évolutifs que nous utilisons sur Terre pour faire des prédictions sur la vie ailleurs. Des travaux antérieurs en astrobiologie ont extrapolé à partir de ce qui s'est passé sur Terre, limitant potentiellement notre vision à certaines caractéristiques spéciales, telles que l'ADN ou la vie à base de carbone, qui ne tiendront pas sur d'autres planètes. La sélection naturelle, en revanche, est universelle. Cela ne dépend pas de l'ADN (rappelez-vous, Charles Darwin ne savait rien des gènes) ou de la chimie du carbone ou de la présence d'eau. C'est incroyablement simple – cela ne nécessite que quelques ingrédients – et c'est le seul moyen de générer de la vie. Une image mentale de cette photo prisée, montrant des entités apparemment conçues pour s'adapter à leur environnement, commence à se former. Nous ne pouvons pas dire si l'image granuleuse de l'extraterrestre aura des yeux, ou des membres, ou sera verte. Ce n'est pas le genre de prédiction qu'une bonne théorie de l'évolution peut faire. Mais la sélection naturelle nous dit que ses formes, ses objectifs et ses voies évolutives sont contraints. Un exemple posé par notre équipe dans le croquis ci-dessus est ce que nous appelons de manière ludique «l'octomite» - un conglomérat d'entités autrefois distinctes travaillant maintenant ensemble pour survivre, se reproduire et évoluer. Comment reconnaitrait-on un extraterrestre ? Il comprendrait une hiérarchie d'entités, les intérêts de chaque niveau inférieur étant alignés sur les composants des niveaux supérieurs. La photo que nous envisageons montrerait la division du travail, avec différentes parties spécialisées dans diverses tâches de manière mutuellement dépendante. Ce travail d'incorporation de la théorie de l'évolution dans notre boîte à outils astrobiologique ne fait que commencer. Qu'est-ce que Darwin peut nous dire d'autre sur les extraterrestres ? Vraisemblablement beaucoup. La photo, si et quand elle vient, sera quelque chose de tout à fait exotique à l'œil nu. Mais pour l'étudiant en biologie évolutive, cela peut sembler étonnamment familier. https://aeon.co/ideas/proof-of-life-how-would-we-recognise-an-alien-if-we-saw-one