Hier soir, la NASA a annoncé avoir découvert une forme de vie extraterrestre… sur Terre : la bactérie GFAJ-1 de la famille des Halomonadaceae.

Jusqu'à ce jour, toute vie connue était construite principalement à partir de six éléments : carbone, hydrogène, azote, oxygène, soufre et phosphore.

Dans le lac Mono en plein désert de la Sierra Nevada en Californie, une équipe de recherche pilotée par Felisa Wolfe-Simon a donc découvert GFAJ-1 qui est capable d'utiliser l'arsenic à la place du phosphore dans un milieu où le premier est abondant et le second rare : « Sous nos yeux, on l'a vu intégrer l'arsenic à ses cellules, à sa biochimie, et d'une certaine manière, à son ADN. » Un de ses collègues renchérit : « On pensait que le phosphore était une brique indispensable à la vie. Que cela puisse ne pas être le cas est un vrai choc. »

Jusqu'à hier en effet, les spécialistes du vivant étaient pour la plupart convaincus que cela était impossible : l'arsenic et le phosphore sont chimiquement proches, mais l'arsenic était considéré trop nocif pour être utilisé par un organisme vivant, et on pensait le phosphore essentiel pour la vie. « Il va falloir ajouter quelques paragraphes aux manuels scolaires », commente un expert en biochimie présent lors de l'annonce.

Cette découverte n'est pas totalement inattendue. Dès 2009, Felisa Wolfe-Simon avait émis l'hypothèse de l'existence d'une telle forme de vie, et ailleurs des études et des expériences sur l'utilisation de l'arsenic par des bactéries avaient été menées. Ces travaux mettent en évidence que la vie existe peut-être sous une multitude de formes différentes de ce que nous imaginions jusqu'ici : sur Terre, il est possible qu'existe une « biosphère cachée », selon l'expression de Paul Davies, un des membres de l'équipe de recherche ; sur les autres corps célestes, il faudra désormais élargir nos méthodes de détection des signes possibles de vie.

Après la première création d'une forme de vie artificielle en mai dernier, nos conditions de vie sont en train de changer. Même si cette découverte de la NASA n'est pas assez spectaculaire pour permettre d'atteindre un point de bascule, elle va conduire de plus en plus de personnes à intégrer le concept du “Toute vie” dans leur fonctionnement et à entamer une transition vers les vMèmes de la deuxième boucle.

Source : "Astrobiologists : Deadly arsenic breathes life into organisms", Arizona State University News, 2 décembre 2010.

Tant qu'un être vivant ne dispose pas d'un langage élaboré, il est difficile de savoir s'il dispose d'une conscience de lui en tant qu'individu distinct. Pour résoudre ce problème, le psychologue Gordon G. Gallup Jr a imaginé en 1970 le test de reconnaissance de soi dans un miroir (MSR). Le MSR consiste à faire subrepticement sur l'individu testé une marque ne provoquant aucune sensation physique et n'ayant pas d'odeur. Cette marque est faite à un endroit du corps que l'individu ne peut pas normalement pas voir, mais qu'il découvre sur son image dans un miroir, par exemple une tache sur le front. S'il y a conscience de soi, l'individu comprend que l'image du miroir est la sienne et réagit à la présence de la marque, souvent en essayant de l'enlever.

Le test du miroir est considéré comme imparfait car il privilégie la modalité sensorielle visuelle. Ainsi, la plupart des orangs-outans échouent au MSR parce qu'ils évitent de se regarder, le contact oculaire étant considéré par eux comme extrêmement agressif.

Un être humain ne réussit pour la première fois le test du miroir qu'à un âge compris entre deux et quatre ans selon les individus.

Jusqu'ici, parmi les singes, seuls les grands primates avaient réussi le test, et certains pensaient que la conscience de soi constituait une frontière séparant les grands primates des autres singes. Luis Populin, un professeur d'anatomie à l'université du Wisconsin-Madison, et ses collègues ont imaginé des conditions d'expérience dans laquelle des macaques rhésus ont reconnu leur image dans un miroir. Non seulement, ils ont réagi à la tache faite sur leur front, mais ils en ont profité pour examiner dans le miroir des parties de leur corps qu'ils n'avaient jamais vues, notamment les organes génitaux.

Singe Rhésus découvrant son corps dans un miroir
(Tant pis pour Steve Jobs)

En dehors des singes, un éléphant, les dauphins et les orques ont réussi le test du miroir. Les porcs l'ont aussi partiellement passé. Plus étonnant encore, les pies bavardes y arrivent aussi.

Quand plusieurs espèces partagent une compétence, il y a deux possibilités. La première est que leur ancêtre commun disposait déjà de cette compétence. La seconde est que la compétence soit apparue plusieurs fois dans les processus évolutifs. Ici, la distance phylogénétique est telle entre les espèces concernées que la première hypothèse est très improbable. Cela signifie que la conscience de soi est apparue de multiples fois au cours de l'évolution. Luis Populin est convaincu que de nombreuses autres espèces se reconnaissent dans un miroir, mais pour diverses raisons échouent au test de la marque. Il lui paraît nécessaire d'imaginer des processus expérimentaux plus subtils permettant de mettre en évidence la conscience de soi. Peut-être découvrirons-nous que cette capacité autrefois considérée comme spécifiquement humaine est somme toute banale.

Source : Jan Lauwereyns, Abigail Z. Rajala, Katharine R. Reininger, Kimberly M. Lancaster & Luis C. Populin, "Rhesus Monkeys (Macaca mulatta) Do Recognize Themselves in the Mirror: Implications for the Evolution of Self-Recognition", PLoS ONE, 29 septembre 2010.

« Nous ne nous attendions pas à découvrir cela » déclare James J. Collins qui, à la tête d'une équipe de chercheurs de l'université de Boston et du Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering à Harvard, a étudié les bactéries capables de résister aux antibiotiques.

Quand une colonie d'Escherichia coli., dont nous avons déjà mentionné les capacités à prévoir le changement dans “Futurologue”, est confrontée à des antibiotiques, les bactéries les plus résistantes émettent une substance appelée indole. L'indole agit comme un dopant sur les bactéries moins résistantes qui peuvent ainsi mieux se défendre. Cependant, la bactérie qui émet l'indole s'affaiblit et diminue sa propre capacité de résistance.

Même si de l'altruisme a pu être observé chez des animaux élémentaires et chez des végétaux, c'est la première fois que des comportements altruistes sont observés à ce niveau du vivant. Les chercheurs en ont été tellement stupéfaits qu'ils ont employé le terme de charity (charité, aumônes, bienfaisance) dans le titre de l'article décrivant leurs travaux dans la prestigieuse revue Nature : il me semble que l'apparition de réactions émotionnelles fortes dans des écrits scientifiques est représentatif de l'évolution de nos sociétés dans VERT et au-delà.

Si on observe ces recherches du point de vue de la Spirale Dynamique, on peut se demander si Escherichia coli. a toujours réagi ainsi face au stress, ou s'il s'agit d'une évolution liée au changement de ses conditions de vie provoqué par les antibiotiques.

Quoi qu'il en soit, les conséquences médicales de cette découverte sont évidemment importantes. Ne le sont pas moins les conséquences philosophiques. La continuité du vivant est chaque jour plus évidente, et des attitudes que nous considérons évoluées et complexes sont sans doute apparues dès les premières étapes du développement de la vie. Ainsi les conditions de vie qui permettent le « toute vie » des deux premiers niveaux de la deuxième boucle de la Spirale Dynamique se mettent en place pour un nombre de plus en plus grand de personnes.

Source : Henry H. Lee, Michael N. Molla, Charles R. Cantor & James J. Collins, "Bacterial charity work leads to population-wide resistance", Nature, Vol. 467, N° 7311, 2 septembre 2010, p. 82-85.

Les mangoustes rayées adorent les œufs. Elles disposent de deux méthodes pour en briser la coquille : utiliser leurs dents ou cogner l'œuf contre une surface dure, pierre ou tronc d'arbre. Si certaines mangoustes utilisent indifféremment les deux méthodes, d'autres montrent une nette préférence pour l'une d'entre elles.

Dans un groupe de mangoustes, les jeunes, à peine sortis du terrier où ils sont nés, sont pris en charge par un adulte, généralement un frère aîné, un cousin ou un oncle, qui va leur servir de mentor. Cette forme particulière de prise en charge a permis à Corsin Müller et à son équipe d'observer et de vérifier par des expériences la transmission d'une compétence chez ces animaux. Il en résulte que le choix d'une méthode pour casser les œufs n'est ni inné, ni aléatoire, mais que le jeune adopte la préférence de son chaperon et la garde à l'âge adulte, même après la rupture de leur lien.

Cette étude montre que, « chez une espèce de carnivores pas vraiment “spectaculaire”, les mangoustes rayées, les techniques de recherches de nourriture sont transmises des adultes aux jeunes par un apprentissage social et peuvent donc être qualifiées de traditions. »

Corsin Müller conclut — et nous avec lui — : « Certaines personnes n'apprécieront pas notre découverte, car elles y verront une remise en cause du caractère exceptionnel de l'espèce humaine. Mon point de vue est différent : des études comme la nôtre apportent des moyens passionnants de comprendre comment des comportements particuliers peuvent être le résultat d'un processus évolutif. Reconnaître que les processus qui jouent un rôle important dans les comportements humains existent aussi, au moins sous des formes élémentaires, chez d'autres animaux ne nous rend pas moins exceptionnels. L'espèce humaine est encore unique, comme le sont toutes les autres espèces. »

Source : Corsin A. Müller & Michael A. Cant, "Imitation and Traditions in Wild Banded Mongooses", Current Biology, 3 juin 2010.

Sans tomber dans les excès publicitaires de ORANGE, on peut dire que le 20 mai 2010 est probablement une date historique.

Nous abordons souvent sur ce blog, le thème du “Toute vie” et de la nécessité de sa prise en compte dont sont conscients les deux premiers niveaux de la seconde boucle de la Spirale Dynamique. Si nous avons maintes fois parlé de la poreuse frontière entre l'être humain et l'animal, ou entre l'être humain et le robot, nous n'avons pas évoqué jusqu'à aujourd'hui, parce qu'il relevait de la prospective, le thème de la vie artificielle.

Des chercheurs du J. Craig Venter Institute viennent de réaliser la première bactérie auto-réplicante entièrement synthétique. Ils ont notamment créé les 1,08 million de paires de bases du chromosome de cette bactérie, et ce génome artificiel a pu piloter la reproduction de la bactérie, une forme modifiée de la Mycoplasma mycoides naturelle qui est responsable de la pleuropneumonie des bovidés.

Les coûts de la synthèse de l'ADN diminuant constamment, cette réalisation ouvre la voie à la création de carburants, de médicaments, de vaccins et de nourriture synthétique. Dans un premier temps.

En dehors du fait que cette technique permettra très vite le développement de nouvelles armes et de formes élaborées de terrorisme biologique, jusqu'où irons-nous demain dans la création du vivant ou de créatures hybrides, mélange de vivant artificiel et de robotique ?

Source : "First Self-Replicating Synthetic Bacterial Cell", J. Craig Venter Institute, 20 mai 2010.

Ami(e)s de « toute vie » et autres biophiles, nous revoilà !

Imaginez deux tubes creux, l'un contenant une récompense, l'autre vide. Vous allez pouvoir prendre un tube et un seul, et n'avez donc pas intérêt à vous tromper !

Les gorilles, les chimpanzés, les bonobos et les orangs-outans pensent la même chose. Le Dr. Josep Call du Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology à Leipzig leur a proposé ce choix au cours de diverses expériences. Dans certaines, ils ne savaient pas où était la récompense ; dans d'autres, ils voyaient le laborantin la mettre dans un des tubes ; dans d'autres encore, les tubes étaient secoués devant eux et, bien entendu, seul celui qui contenait la récompense faisait du bruit. Parfois, ils pouvaient faire le choix immédiatement, parfois la possibilité leur était offerte quelque temps plus tard.

Même quand ils avaient eu une information fiable sur le tube contenant la récompense et que, visiblement, ils s'en souvenaient parfaitement, les singes éprouvaient le besoin de procéder à des vérifications avant de prendre le tube, et cela d'autant plus que la récompense était précieuse pour eux.

Pour Josep Call, cela signifie que les singes sont conscients qu'ils peuvent commettre une erreur : « Les résultats actuels indiquent que la [vérification] paraît être fonction d'au moins trois facteurs : le coût de regarder à l'intérieur du tube, la valeur de la récompense et l'information disponible. La combinaison de ces trois facteurs crée un système de traitement de l'information complexe, flexible et contenant des fonctions de contrôle, trois des caractéristiques de la métacognition. Ces découvertes suggèrent que les animaux non-humains possèdent eux aussi quelques capacités métacognitives. » Les grands singes sont très loin d'en être au cogito cartésien certes, mais ils jouent dans la même catégorie, celle de la pensée à propos de la pensée.

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Pendant ce temps, dans les dix pays d'Afrique centrale où ils sont présents, les gorilles, déjà menacés par le virus Ébola, sont systématiquement massacrés : les populations locales croient dans les vertus curatives de leur chair, les réfugiés brûlent les forêts qu'ils habitent pour faire du charbon de bois, des exploitations forestières et minières illégales fournissant des compagnies européennes ou asiatiques détruisent leur habitat, les employés des mines s'en nourrissent, des trafiquants internationaux capturent les bébés gorilles pour les vendre comme animaux de compagnie ou de collection — pour un qui arrive vivant à l'étranger, quatre petits et deux adultes sont tués —, des touristes trouvent qu'une main de gorille fait un très beau cendrier, etc.

Des braconniers surarmés mènent la chasse, et face à eux, les gardes locaux sont soit corrompus, soit assassinés : 200 morts en quinze ans dans le seul parc national de Virunga en République démocratique du Congo.

Selon un rapport des experts du Programme des Nations unies pour l'environnement publié le 24 mars dernier, les gorilles auront vraisemblablement disparu dans quinze ans : « Il ne s'agit pas de petits problèmes environnementaux, mais de crime organisé. »

Source 1 : Josep Call, "Do apes know that they could be wrong ?", Animal Cognition, 20 mars 2010.
Source 2 : Gaëlle Dupont, "En Afrique, l'avenir des gorilles s'assombrit", Le Monde, 25 mars 2010.

Comme tous les êtres vivants, les plantes sont en compétition pour s'approprier les ressources leur permettant de survivre. C'est donc aussi le cas de l'impatiente pâle (Impatiens Pallida) dont vous pouvez voir à droite la très belle fleur.

Si donc vous mettez une impatiente pâle à côté d'autres plantes dans un environnement dans lequel la lumière est changeante et rare, elle alloue les ressources nutritives dont elle dispose principalement à ses feuilles de façon à accroître leur surface, ce qui lui permet de capter plus de lumière et a un impact négatif sur les plantes voisines qui, en conséquence, se retrouvent plus à l'ombre. Rien là que de normal, si ce n'est peut-être que l'impatiente pâle est considérée comme un peu plus compétitive que la moyenne.

Tout change cependant si les voisines de l'impatiente pâle sont des fleurs de la même espèce. Dans ce cas, l'impatiente alloue ses ressources à ses tiges de façon à les allonger et à obtenir le maximum de lumière sans gêner ses voisines. Cette stratégie est un peu moins efficace que la précédente.

Ces recherches menées par Guillermo Murphy et Susan Dudley, deux chercheurs de la McMaster University dans l'Ontario, montrent pour la première fois des plantes réagissant différemment à des stimuli au-dessus du sol (la lumière) en fonction d'autres stimuli au-dessous du sol (le contact avec les racines des autres plantes).

Aussi extraordinaire que soit ce premier résultat, il n'est rien par rapport à ce que cette découverte implique sur le plan évolutif : reconnaître des membres de sa propre espèce et ajuster à son détriment ses comportements pour ne pas leur nuire sont les prémices de la vie sociale et le germe de l'altruisme. Ce sont des attitudes que la Spirale Dynamique associe à ses premiers niveaux d'existence, BEIGE et VIOLET. On sait depuis longtemps que les plantes peuvent communiquer entre elles et que des comportements altruistes sont manifestés par des animaux très élémentaires (cf. “Altruisme ?”). Avec ces travaux, une nouvelle étape est franchie dans la mise en évidence de la continuité de « toute vie ».

Source : Guillermo P. Murphy & Susan A. Dudley, "Kin recognition: Competition and cooperation in Impatiens (Balsaminaceae)", American Journal of Botany, Vol. 96, N° 11, novembre 2009, p. 1990-1996.

J'adore les pieuvres, la beauté de leur corps et de ses capacités mimétiques, la grâce de leurs déplacements, leur douceur affectueuse et pudique — sauf avec les crabes, crevettes, coquillages et autres proies évidemment —, et bien sûr leur étonnante intelligence.

Aussi suis-je ravi de vous annoncer que l'Octopus Marginatus — la pieuvre veinée, disent de manière imagée nos amis anglophones — vient d'entrer dans le club des animaux utilisant et conservant des outils, capacité que l'on croyait autrefois typiquement humaine et dont on s'aperçoit aujourd'hui qu'elle est relativement répandue.

Ces pieuvres collectent des coques de noix de coco, les empilent comme des bols et les transportent entre leurs huit tentacules qu'elles raidissent pour s'en servir comme on le ferait d'échasses. Elles les utilisent pour construire des abris à l'approche d'un prédateur.

Mark Norman, un chercheur du musée Victoria en Australie qui a fait partie de l'équipe qui a observé ces comportements au cours de plus de 500 heures de plongée, déclare : « C'est un exemple fantastique des comportements complexes dont sont capables les formes de vie les plus simples. Je pense que ces comportements existent partout dans la nature. Nous ne les voyons pas, uniquement parce que nous considérons que nous sommes les plus malins. » Il conclut avec ses collègues : « En fin de compte, la conservation et l'utilisation d'outils par les animaux forment vraisemblablement un continuum qui va des insectes aux primates, la définition de ce qu'est un outil étant une occasion perpétuelle de débat. »

Une fois de plus, le positionnement de l'homme dans la nature est posé dans des termes qui imposent la réflexion sur le concept de « toute vie » qui est au cœur du fonctionnement des niveaux JAUNE et TURQUOISE de la Spirale Dynamique.

Source : Julian K. Finn, Tom Tregenza & Mark D. Norman, "Defensive tool use in a coconut-carrying octopus", Current Biology, Vol. 19, N° 23, 15 décembre 2009, p. 1069-1070.

Il y a un peu moins de deux ans, dans “Roomba, mon ami, mon cousin”, je vous parlais des relations émotionnelles fortes que ses utilisateurs nouaient avec Roomba, leur robot aspirateur. Moi, j'ai trouvé cet autre robot absolument craquant :

Grâce à ses vibrisses — comme celles d'un rat ou d'un chat —, ce robot peut reconnaître et identifier des personnes ou des objets dans des environnements plein de fumée ou de poussières. On imagine les applications pour secourir des personnes lors de violents incendies ou de tremblements de terre. En plus d'avoir l'air sympa, Scratchbot — c'est son nom — est utile.

Le grand public n'en est pas toujours conscient, mais la robotique est en train de faire des progrès gigantesques. Des robots humanoïdes sont capables de manifester des émotions et de les détecter chez leur interlocuteur, par exemple en faisant la distinction entre un sourire sincère et un sourire contraint.

Nous avons plusieurs fois évoqué sur ce blog, dans la catégorie Toute vie, la disparition progressive de la frontière entre l'homme et l'animal. Celle entre l'homme et la machine s'estompe à son tour. Êtes-vous prêts ? Comment vivrez-vous ces interactions avec les robots émotionnels ? Pourrez-vous aimer un robot ?

Le projet Heart Robot étudie ces nouveaux rapports entre êtres humains et robots. Il semble probable que la cohabitation sera aisée :

Bien sûr, cette relation pourra se faire depuis le ^vMème VIOLET ou depuis les niveaux JAUNE et TURQUOISE de la Spirale Dynamique. C'est le premier qui est à l'œuvre dans les images ci-dessus. Pour activer les seconds, une réflexion approfondie sur le vivant, sur la place et le rôle de l'être humain, et sur sa responsabilité est indispensable. À sa manière, le projet Heart Robot y convie.

Source 1 : "Whiskered robots: from Whiskerbot toward SCRATCHbot", Bristol Robotics Laboratory.
Source 2 : Heart Robot.