DEFINITION DE LA VIE

La définition de la vie ne semble pas simple puisque dans tous les dictionnaires on trouve une tautologie : la vie c'est le fait de vivre ou d'être vivant.
On trouve malgré tout des définitions un peu plus utiles :
Dans le Larousse, " Ensemble des phénomènes (nutrition, assimilation, croissance, reproduction...) communs aux êtres organisés et qui constituent leur mode d'activité propre, de la naissance à la mort. "
Dans le Littré, " En général, état d'activité de la substance organisée, activité qui est commune aux plantes et aux animaux. Chez les plantes, la vie est constituée par deux fonctions, la nutrition et la génération ; chez les animaux, il y a en plus la contraction et la sensibilité. "
Dans le Robert, " Ensemble des phénomènes (croissance, métabolisme, reproduction) que présentent tous les organismes, animaux ou végétaux, de la naissance à la mort. "

Les scientifiques qui recherchent de la vie extraterrestre (exobiologie) se sont eux aussi mis d'accord sur une définition : " La vie est un système chimique autoentretenu capable d'évolution Darwinienne ".

Cette définition pose un problème aux scientifiques qui s'intéressent non pas à l'exobiologie mais à l'origine de la vie sur Terre, c'est pourquoi certains d'entre eux ont donc une autre définition plus spécialisée : " La forme de vie minimale est un système circonscrit par un compartiment semi-perméable de sa propre fabrication et qui s'autoentretient en produisant ses propres éléments constitutifs par la transformation de l'énergie et des nutriments extérieurs à l'aide de ses propres mécanismes de production. "

Ci-contre une molécule d'ADN (acide désoxyribonucléique)

On voit que la vie, pourtant omniprésente dans notre quotidien, reste quelque chose d'assez méconnu. En l'état actuel des connaissances, on sait détruire la vie, ce qui n'est pas difficile, entretenir la vie pour qu'elle dure le maximum, ce qui est un peu plus compliqué, mais on ne sait pas créer la vie ex nihilo. Il conviendrait donc d'avoir à son égard le comportement soigneux d'un conservateur de musée pour une oeuvre unique et non reproductible.

L'origine du vivant :

Eres géologiques	périodes	époques	date en millions d'années	caractéristiques biologiques
CENOZOIQUE	Quaternaire	Pleistocène	0,01 à 2	Premier homme véritable : Homo erectus
	Tertiaire	Pliocène	2 à 10	Premiers primates évolués à caractères humanoïdes
		Miocène	10 à 25
		Oligocène	25 à 40	Premiers singes et anthropoïdes
		Eocène	40 à 60
		Paléocène	60 à 70	Premiers primates : les Prosimiens
MESOZOIQUE	Crétacé	a	70 à 135	Premières plantes à fleurs Derniers dinosauriens
	Jurassique	a	135 à 180	Premiers oiseaux
	Trias	a	180 à 225	Premiers mammifères Premiers dinosaures
PALEOZOIQUE	Permien	a	225 à 270
	Carbonifère	a	270 à 350	Premiers conifères Premiers reptiles Premiers insectes
	Dévonien	a	350 à 400	Premières forêts Premiers amphibiens Premiers poissons osseux
	Silurien	a	400 à 440	Premières plantes terrestres Premiers poissons à mâchoires
	Ordovicien	a	440 à 500	Premiers vertébrés : poissons cuirassés dépourvus de mâchoires
	Cambrien	a	500 à 600	Premiers animaux à coquilles
PRECAMBRIEN	a	a	600 à 4500 et +	Premiers organismes vivants : algues, bactéries

Et que s'est-il passé avant ? Nul ne le sait, les différentes théories sur le sujet sont plus ou moins contradictoires et toutes très compliquées à détailler, alors comme aucune d'entre elles ne fait consensus nous nous contenterons de dire que l'origine de la vie n'a pas été élucidée. Diverses expériences ont été effectuées mais il est important de souligner que jamais des humains n'ont réussi à créer de la vie, au mieux nous avons modifié ce qui existait déjà pour en faire quelque chose de nouveau mais personne n'a produit de la matière vivante avec des ingrédients inertes.

Pour faire écho au tableau ci-dessus, nous pouvons quand même faire quelques remarques importantes :

Il y a trois milliards d'années, est apparue la photosynthèse. Les algues bleues les premières ont utilisé la lumière, l'hydrogène et le dioxyde de carbone pour produire du carbone et de l'oxygène. Ces algues ont été à l'origine du plus grand bouleversement et désastre écologique qu'ai jamais connu la planète : pour toutes les autres formes de vie de l'époque l'oxygène libre était un poison, et en en relachant de vastes quantités les algues bleues ont modifié la composition globale de l'atmosphère. L'équilibre vital sur la planète a basculé mais cette fois-là ce qu'il y eu après était, d'un point de vue humain, meilleur à ce qu'il y avait avant.
Il y a un milliard et demi d'années, est apparu le sexe et les cellulles à noyau entouré d'une membrane. C'est le début de la spécialisation, les cellulles ne se reproduisent plus par simple dicotomie (séparation en deux parties égales) mais par union de deux êtres différents. Du coup les cellulles ne sont plus autonomes et indépendantes mais leur évolution est plus rapide et les cellulles sexuées s'adaptent plus vite au changement.
Il y a sept cent millions d'années, sont apparus les premiers organismes pluricellulaires. La spécialisation continue, dans ces organismes aucune de leur cellulles ne peut survivre seule mais chacune étant spécialisée l'organisme au total devient plus efficace.
Jusqu'à nos jours, au gré des extinctions massives de nouvelles espèces apparaissent puis disparaissent. Après le règne des espèces les plus spécialisées vient l'actuelle domination des humains et des espèces les plus polyvalentes comme le rat, ou la fourmi qui sont toutes à la fois omnivores et organisées en sociétés, parce que les bouleversements qu'inflige l'humanité aux différents biotopes favorise les espèces adaptables et non plus les espèces adaptées.

Note sur les exctinctions massives :

Il y a eu plusieurs exctinctions de masse dont la plus célèbre est celle qui a vu disparaître les dinosaures mais ça n'a pas été la seule. Leurs causes ne sont pas connues et les hypothèses sont nombreuses : météore, volcanisme, changement de climat, activité solaire et même changement de gravité... il est probable que les causes soient un mélange de tous ces facteurs. Toujours est-il que chaque exctinction a vu disparaître les races les plus merveilleusement bien adaptées à leur environnement et la survie de petites espèces polyvalentes. Le repeuplement allant, les espèces se respécialisent.

Actuellement, l'action de l'humanité est en train de causer une nouvelle exctinction massive, et le temps passant vite avant que nous arrêtions le massacre, se sera la plus spectaculaire de toute en terme de nombre d'espèce éteintes.

Parmi les espèces que nous supprimons de la surface du globe, parfois sans même savoir qu'elles existaient, se trouvent des espèces qui pourtant pourraient participer au repeuplement de la Terre une fois que l'humanité en aura elle aussi disparu. Des espèces qui peuvent nous paraître étranges parce qu'elles ont choisi des chemins peu fréquentés dans la longue histoire de l'évolution, en voici quelques unes :

Des races qui résistent au froid : la puce des neiges en antarctique qui secrète une sorte d'antigel biologique et des lichens dont les pigments les protègent des ultraviolets et le plus étonnant d'entre eux, le tardigrade qui peut de désydrater presque complètement et résister alors à des températures entre -200°C et 115°C... ramené à température ambiante avec un peu d'eau lui suffit à repartir comme si de rien était, un animal lyophilisé en quelque sorte.

Des races qui résistent à la pression : des poissons comme la baudroie ou le grenadier, qui peuvent descendre jusqu'à plusieurs kilomètres sous l'eau grace à des protéines d'une exceptionnelle rigidité.

Des bactéries qui puisent de l'énergie dans l'hydrogène sulfuré des sources thermales de grande profondeur.

Des bactéries halophiles, qui survivent dans des envirronements saturés de sel.

Des bactéries qui vivent dans des lacs d'acide bouillant, dites thermoacidophiles.

LE MONDE VIVANT :

Nous ne ferons pas de séparation entre le monde végétal et le monde animal parce que ça n'a pas de sens, toutes les créatures vivantes sont issues d'une même origine et si les scientifiques n'en étaient pas tout à fait sûr il n'y a pas si longtemps, actuellement le doute n'est plus possible parce qu'il a été découvert de nombreuses formes de vie intermédaires, qui ne sont pas vraiment classables ni dans un genre ni dans un autre.

Nous nommerons "les vivants" toutes les créatures qui vivent, elles ont toutes des caractéristiques communes :
Une source d'énergie : Tous les vivants consomment de l'énergie pour vivre.
La respiration : Tous les vivants ont des échanges gazeux avec l'atmosphère.
La croissance : Tous les vivants ont une période de croissance avant la maturation sexuelle.
La reproduction : Tous les vivants peuvent se reproduire.
Le mouvement : Tous les vivants bougent d'une façon ou d'une autre.
L'irritabilité : Tous les vivants ont des réactions rapides face à divers stimulus.
L'adaptabilité : Tous les vivants changent de forme ou de comportement avec le temps.
Des cellules : Tous les vivants sont constitués de cellules, la plus petite forme de vie possible sur Terre.
La mort : Tous les vivants cessent un jour de vivre.

Les vivants sont classés par espèces, chacune d'entre elle représente un groupe de vivants. Ces espèces ont toutes les deux mêmes caractéristiques suivantes : d'abord un mâle et une femelle peuvent s'accoupler pour donner naissance à des petits qui peuvent, à leur tour, lorsqu'ils seront adultes, se reproduire et donner naissance à d'autres petits. Ils se ressemblent et les petits ressemblent aux parents.

Au sein des espèces il existe des petites différences de formes extérieures et de couleurs, on appelle ces groupes des races. Malgré ces petites différences, ces vivants peuvent se reproduire sans problème même entre races différentes au sein d'une même espèce. Quelques exemples :
Le chat ; race Siamoise, race Angora, race Persane.
La cerise ; Burlat, Griotte, Aigre.
L'être humain ; race Caucasienne, race Noire, race Asiatique. La différenciation raciale au sein de l'espèce humaine a toujours posé et pose encore des problèmes de communication à cause de la notion "d'intelligence". Les différences physiques sont indéniables, ainsi que les performances physiques d'ailleurs (regardez les podiums des J.O.), mais la question de l'intelligence reste entière parce que, tout simplement, le concept n'est pas clairement défini il est donc absolument absurde de faire des hypothèses. Cependant les races au sein de l'espèce humaine existent bel et bien et l'affirmer n'a aucun caractère raciste. Tous les hommes (et à notre avis tous les vivants) méritant par ailleurs un respect équivalent.

Il existe quelques caractères largement répandus, des différences de structures, de fonctionnement et de reproduction entre les vivants. Ainsi la présence de plastes chlorophylliens (ou chloroplastes) est une caractéristique des producteurs.

Les cellules animales sont délimitées par une membrane plasmique, alors que les cellules végétales sont rigidifiées par une paroi pectocellulosique qui confère une certaine inertie à la plante.

Si les animaux répondent à des stimuli extérieurs par des mouvements rapides commandés par un système nerveux, les plantes semblent insensibles parce que leurs réactions ne sont pas directement perceptibles par nos sens, cependant, la communication hormonale et phéromonale est très présente : citons juste le cas des nombreuses plantes qui, si l'une d'entre elle vient à être arrachée ou mangée, secrètent une substance qui les rendent toxique ou impropre à la consommation avec l'effet direct de repousser le prédateur.

Enfin, si les végétaux sont incapables de se nourrir d'aliments solides (excepté les plantes carnivores), ils sont les seuls à pouvoir fabriquer, par le phénomène de photosynthèse, les nutriments dont ils ont besoin (autotrophie).

Cependant il existe une grande variété d'espèces vivantes qui sont difficilement classables, parmi elles :
- L'euglène, organisme unicellulaire, conbine des particularités animales (mobilité grâce à des flagelles et membrane plasmique) et végétales (chloroplastes et photosynthèse).
- Les lentilles d'eau qui vivent détachées de tout substrat et pourtant ce sont des végétaux.
- Certains animaux comme les coraux, les éponges et certains coquillages qui vivent fixés sur les fonds marins.
- Les plantes carnivores qui se nourrissent grâce à la digestion de petits insectes dans des sucs digestifs semblables aux nôtres et ne possèdent pas de chloroplastes.
- Les champignons qui ne se nourrissent pas de photosynthèse mais de matières organiques.

Définir les limites précises entre les deux règnes du vivant laisse place à de nombreuses exceptions. C'est pourquoi plutôt que de classer en végétaux et animaux, les vivants sont divisés en trois catégories :
-Les Producteurs : organismes qui fabriquent leur propre nourriture à partir de l'environnement.
-Les Consommateurs : organismes qui se nourrissent de vivants.
-Les Décomposeurs : organismes qui se nourrissent de cadavres ou de déchets de vivants.

Fonctionnement des êtres vivants :

Source d'énergie :
Tout ce qui n'est pas inerte a besoin d'une source d'énergie. Sur Terre les plus petits organismes sont aussi les plus autonomes d'un point de vue énergétique : plus les êtres vivants sont complexes et plus ils dépendent d'une grande variété de paramètres environnementaux. Contrairement à l'idée répandue que c'est le nombre des prédateurs qui régule le nombre de proie, c'est exactement l'inverse : la loi écologique de base c'est que le développement de tout être vivant est soumis à l'élément nécessaire qui se trouve être en quantité la plus limitée. De plus seuls les organismes relativement simples peuvent résister à une carence continue sans en périr, une plante se développera moins vite avec peu d'eau alors qu'un animal ne peut se développer au ralenti et meurt. Le tableau suivant résume grossièrement les principales conditions qui sont nécessaires à la vie des diffrents types d'organismes.

Type d'organisme	Consommation	Production	Pertes
Producteur*	Eau, sels minéraux, lumière, CO2, oxygène.	Oxygène, sucres, matières organiques, CO2.	Eau.
Consommateur	Matières organiques de producteurs, eau, oxygène.	Matières organiques, CO2, déjections.	Eau, chaleur.
Décomposeur**	Eau, matières organiques mortes.	Sels minéraux facilement assimilables par les producteurs.	/

*Tous les producteurs ne sont pas aérobie (utilisant l'oxygène) et utilisateurs de la photosynthèse mais une grande majorité, voir plus haut les diffrentes sources d'énergies.
**Il est très difficle de généraliser le fonctionnement des décomposeurs parce qu'il en existe une infinité de différents tant au niveau de leurs besoins que de leurs productions.

Reproduction :
Comment les organismes vivants se reproduisent-ils pour recouvrir aussi parfaitement les immenses espaces de la planète ? Nous avons vu plus haut que les toutes premières cellules se reproduisaient en se séparant en deux, donnant alors naissance à deux individus parfaitement identiques. Ensuite apparurent les cellules à noyau, qui doivent être deux, un mâle et une femelle, pour fusionner et donner naissance à un organisme. Le degré ultime en matière de reproduction est l'hermaphrodisme : l'être vivant produit à la fois des gamettes mâle et femelle et n'a donc plus besoin d'être en contact avec un de ses congérères du sexe différent (et non pas opposé, les sexes ne sont pas opposés mais complémentaires !). Les organismes sexués sont plus performants d'un point de vue évolutif mais ils nécessitent un processus de fécondation parfois compliqué et toujours très aléatoire. Le tableau suivant résume encore grossièrement les principaux processus de reproduction.

Type d'organisme	Besoins	Temps de gestation	Quantités d' "enfants" créés
être monocellulaire sans noyau	aucun	quelques minutes à quelques jours	deux avec disparition du parent
être monocellulaire avec noyau	un partenaire de sexe complémentaire	quelques minutes à quelques jours	variable
plante pluricellulaire sexuée	un partenaire de sexe complémentaire, une intervention extérieure de fécondation*	quelques jours à quelques semaines	jusqu'à plusieurs milliers
plante pluricellulaire hermaphrodite	aucun	quelques jours à quelques semaines	jusqu'à plusieurs centaines
animal pluricellulaire avec oeuf externe	un partenaire de sexe complémentaire, un environnement adapté**	quelques semaines à plusieurs mois	jusqu'à une douzaine
animal pluricellulaire avec foetus interne	un partenaire de sexe complémentaire	quelques mois à presque une année	moins de huit

*Signifie que les ovules ne seront pas fécondés si du pollen n'est pas transporté jusqu'à eux par le vent, des insectes, la pluie... etc.
**Signifie que l'oeuf poursuit son processus d'évolution dans le milieu ambiant et est particulièrement vulnérable aux variations exceptionnelles, surtout s'il n'est pas couvé.

Précisions sur le cycle de vie et de reproduction des plantes :

1-Graine : le cycle de vie des plantes commence par une graine qui est dans le sol et qui attend les bonnes conditions pour germer.

2-Germination de la graine : pour germer, une graine doit retrouver trois conditions favorables. Le sol doit être humide, ni trop sec, ni trop mouillé, pour pouvoir s'hydrater. Le sol doit avoir une température d'environ de 20°C. Les graines doivent aussi être en contact avec de l'air pour avoir de l'oxygène et assurer sa respiration. Une fois les conditions réunies, la germination débute et suit le cycle suivant :

À cause de l'humidité, le tégument va d'abord craquer et les deux cotylédons vont s'écarter légèrement pour permettre à la radicule de sortir et de s'enfoncer dans le sol. Durant les jours qui suivent, la radicule se développe en longueur et en largeur pour devenir une racine véritable. La tigelle et la gemmule apparaissent ensuite et s'élèvent au-dessus du sol. C'est alors qu'elles se coloreront en vert. Durant cette période, la plante se nourrit des réserves des cotylédons qui se dessèchent peu à peu. Dès que de nouvelles feuilles apparaissent, la plante peut alors se nourrir seule par photosynthèse. C'est à ce moment que les cotylédons tombent, la plante devient autonome.

3-Croissance : après la germination, la plante a une période de croissance où elle grandit. La croissance de la plante dépend d'abord de la richesse de son environnement (en sels minéraux, lumière, gaz carbonique, température...etc.) et ensuite de son code génétique, qui définit la quantité d'hormones de croissance.

4-Floraison : la floraison est la période où les plantes fleurissent, c'est la première étape de la reproduction.

5-Pollinisation : la pollinisation est le transport des grains de pollen de l'anthère d'une étamine vers le stigmate d'un pistil. Il existe deux sortes de pollinisations, la pollinisation directe qui se fait à l'intérieur de la même fleur (plante hermaphrodite) et la pollinisation indirecte ou croisée qui se fait d'une fleur à une autre fleur. Les grains de pollen sont transportés par ce qu'on appelle des agents de pollinisation : certains insectes (abeilles, papillons...), certains oiseaux (oiseau-mouche...), certains mammifères (souris, mulots...), l'eau de pluie, le vent et l'être humain. Certaines fleurs hermaphrodites se fécondent par la simple action de la gravité, le pollen se trouvant produit juste au-dessus des stigmates, il y tombe naturellement.

6-Formation du tube pollinique : lorsque le grain de pollen est sur le stigmate, celui-ci germe et forme un tube qui entre dans le stigmate, descend dans le style et va rejoindre un ovule. Le noyau du grain de pollen descend donc le long de ce tube pour aller féconder l'ovule

7-Fécondation : c'est la rencontre et la fusion du grain de pollen et de l'ovule. Cette fusion donnera naissance à un nouveau vivant sous forme d'un embryon.

8-Fructification : si et seulement si il y a eu fécondation, le processus de fructification s'enclenche. Il se passe essentiellement deux choses, premièrement l'ovule fécondé se transforme en graine et l'embryon s'entourera de réserves nutritives sous forme de cotylédons. Deuxièmement, l'ovaire du pistil se transformera en fruit après que les pétales, les étamines, le stigmate et le style soient tombés. Le fruit contiendra les graines qui sont en fait des ovules fécondés par des grains de pollen.

9-Dispersion des graines : c'est le transport des graines au loin pour permettre une meilleure chance de survie aux graines et aux futures plantes qu'elles contiennent. Cette dispersion peut se faire dans le fruit lui-même ou par des adaptations spéciales. Par exemple :

Par le vent :
Graines en forme d'ailes
Samares et disamares, érable et orme.
Graines en forme de parachute
Asclépiades et pissenlits.

Par les animaux :
Les graines ont des épines et des crochets pour s'accrocher sur le poil des animaux.

Par l'eau :
Certaines graines flottent sur l'eau. Cocotiers.

Par l'humain :
Dans le cas des plantes que consomme l'humain, celui-ci les plante où il veut.

10-Dormance : c'est une période d'inactivité et de repos de la graine pendant l'hiver. La graine résiste au froid et au gel car elle est sèche (ce qui ne contient pas d'eau ne gèle pas). La perte d'eau à l'automne, qui rend la graine sèche, fait partie du processus normal de maturation des graines.

11-La graine germe et le cycle recommence.

La durée de la croissance :
Les plantes comme le haricot, le pissenlit ou la marguerite ont une croissance qui se poursuit seulement quelques mois après la germination, en automne la plante meurt et les graines passeront l'hiver en état de dormance pour germer au printemps suivant. Les plantes de ce type sont dites plantes annuelles. Leur cycle de vie ne dure que quelques mois à l'intérieur d'une saison de croissance.

Certaines plantes comme la carotte germent au printemps et forment pendant l'été des racines qui résistent au froid, la fleur n'apparaîssant que l'année suivante. Le cycle de vie dure deux ans, il s'agit de plantes bisannuelles.

Pour la plupart des arbres et de certaines fleurs de jardin, la croissance dure plusieurs années. On dit que ce sont des plantes vivaces. La plante atteint sa grandeur maximale en plusieurs années mais fleurit chaque année et continue de fleurir chaque année après la fin de la croissance et ce pendant très longtemps puisque certains arbres peuvent vivre jusqu'à 5000 ans.

Précisions sur le rythme reproductif des animaux :
Comme pour la plupart des vivants, il faut un mâle et une femelle pour accomplir la reproduction car elle est sexuée. Les animaux se divisent en trois groupes selon la façon dont ils vont mettre au monde leurs bébés. Il y a les ovipares où les animaux pondent des oeufs. Ils y a les ovovivipares où les animaux fabriquent des oeufs mais les gardent dans leurs corps jusqu'à l'éclosion, ils pondent donc des oeufs prêts à éclore. Et, finalement, il y a les vivipares qui donnent naissance à des petits complètement formés.

Le cycle de vie de certains animaux est différent du scénario naissance - croissance -vie adulte avec reproduction - mort. Chez les invertébrés surtout, on retrouve un cycle de vie en quatre étape : oeuf - larve - nymphe - adulte avec reproduction qui peuvent prendre selon les espèces des noms différents.

DEFINITION DE LA VIE :