Adapter
Du plus profond des océans jusqu’aux planètes potentiellement habitables, en passant par notre propre espèce, explorons comment la vie s’adapte aux environnements les plus hostiles ou encore, les plus inconnus.
Le fascinant voyage du corps humain, entre adaptation et évolution
L'anthropologie et l'anthropobiologie nous plongent au cœur de l'énigme fascinante qu'est le corps humain à travers les époques et les divers milieux de la planète. L'anthropologie explore le riche tissu culturel qui enveloppe notre existence, tandis que l'anthropobiologie se consacre à l'étude minutieuse de la variation et de la diversité biologique des êtres humains, que ce soit à la surface de la Terre ou au fil du temps. Ces disciplines nous invitent à remonter le cours de l'histoire, à comprendre comment nos corps se sont adaptés et ont évolué face aux défis posés par des environnements variés.
Courte présentation des origines de l’Homme © Nat Geo France - Youtube
Grâce à ces études, nous pouvons mieux comprendre l’évolution de notre espèce. La lignée humaine, quand elle s’est séparée de celle des chimpanzés il y a 7 millions d’années, était alors composée de 20 espèces d’hominidés. Chacune avait des traits plus ou moins humains, que ce soit en termes de comportement ou de physiologie. À travers cette diversité, trois grands groupes se distinguent, dont le genre Homo, ses capacités lui permettront de sortir du lot. C’est notamment ce genre Homo qui a domestiqué en premier le feu, et qui a développé l’utilisation sophistiquée d’outils.
Ce sont leurs adaptations physiques et comportementales qui leur ont permis de s’affranchir du continent africain et de partir à la conquête de nouveaux territoires. La seule espèce d’hominidés encore présente sur Terre aujourd’hui est l’Homo sapiens. Ainsi, c'est grâce à l'expertise de l'anthropologie et de l'anthropobiologie que nous dévoilons les traces de notre passé évolutif, éclairant les étapes cruciales qui ont forgé notre identité en tant qu'espèce humaine.
Comme nous venons de le voir, le corps humain a évolué pour s’adapter et résister à des conditions qui ne lui étaient pas favorables et il est loin d’être le seul…
Animaux et conditions extrêmes : le tardigrade
Parmi tous les exemples d’adaptations impressionnantes que nous pouvons trouver dans le règne animal, une seule surpasse toutes les autres. Une créature qui défie les lois de la physique en pouvant résister à de nombreux supplices : le tardigrade ! Avec cette description, nous pourrions l’imaginer immense et balèze ! Détrompez-vous, le tardigrade ne fait qu’un pauvre millimètre de longueur en moyenne. Les tardigrades sont qualifiés d’extrêmophiles car capables de survivre dans des environnements extrêmement hostiles :
- Au froid : jusqu’à -272,8°C, température proche du zéro absolu
- À la chaleur : jusqu’à 150°C pendant quelques minutes
- Aux radiations : jusqu’à environ 6000 Gy, soit 1100 fois plus que ce que l’humain peut endurer
- Aux produits toxiques : à des hauts niveaux de toxines environnementales
- À la salinité
- À la déshydratation : en survivant avec un corps hydraté à seulement 3 %
- À l’asphyxie pendant plusieurs jours
- À une très grande pression : 200 000 bars, ce qui correspond à 200 fois la pression ressentie au fond de la fosse des Mariannes
- Au vide spatial : 0,00000000000000000001 bars !
En résumé, le tardigrade peut aussi bien se retrouver au sommet de l’Himalaya, que dans les abysses ou dans l’espace ! Ce qui fait la (presque) invincibilité du tardigrade, c’est sa capacité à arrêter son métabolisme. Le tardigrade peut se mettre en cryptobiose, état durant lequel son organisme est totalement à l’arrêt, et ce pendant près de 30 ans. C’est de ce talent que découlent toutes les résistances du tardigrade. Malgré ses capacités hors normes, le tardigrade vit principalement dans la mousse que nous trouvons sur les arbres dans les forêts pour se nourrir de lichen, l’aliment favori de ce petit être.
Pourquoi est-il alors si invincible ? La réponse est simple : il doit pouvoir survivre lorsque la mousse dans laquelle il vit s’assèche ! C’est en évoluant dans ce milieu qu’il a développé sa capacité à se mettre en cryptobiose.
Si le tardigrade a déjà pu être envoyé dans l’espace, qu'en est-il pour l’humain ?
Le corps humain dans l'espace
Lors des missions spatiales, les astronautes doivent s'adapter à des conditions inhabituelles pour le corps humain, telles que la microgravité, le rayonnement, les températures extrêmes, la faible pression, l'isolement, et le confinement. Les séjours de courte durée entraînent une adaptation physiologique modeste, mais celle-ci devient significativement plus marquée lors de missions prolongées, comme celles à bord de la Station spatiale internationale (SSI).
Les changements physiologiques dans l'espace, tels que la perte de masse musculaire et la diminution de la densité osseuse, peuvent poser des problèmes au retour sur Terre. La masse musculaire des astronautes peut diminuer jusqu'à 20 %, ce qui pourrait compromettre leur capacité à effectuer des procédures d'urgence à leur retour dans la gravité terrestre. De même, la perte osseuse notamment la décalcification constitue un obstacle majeur aux missions spatiales prolongées. Les effets sur le corps humain dans l'espace comprennent également des troubles des fonctions cardiovasculaires, des capacités sensorielles et motrices réduites, ainsi que des troubles oculaires. Les astronautes à bord de la SSI doivent consacrer un temps significatif à l'entraînement physique quotidien pour atténuer ces effets, ce qui peut affecter l'efficacité de la mission. Des études ont examiné l'utilisation de l'électrostimulation musculaire pour maintenir la force et la masse musculaires pendant les missions spatiales. Bien que certains changements disparaissent au retour sur Terre, leur étude demeure cruciale pour préparer les futures missions spatiales à longue durée, notamment vers la Lune et au-delà.
Pouvons-nous donc en conclure qu’il serait impossible de découvrir une quelconque forme de vie sur d'autres planètes ?
L’exobiologie
Domaine ayant émergé conjointement à l’exploration spatiale, il consiste à étudier la vie dans l’univers. La discipline inclut aussi l’étude des conditions qui ont permis la vie sur notre planète. En effet, en comprenant les mécanismes favorisant la vie sur Terre, nous sommes plus à même de comprendre et de savoir si d’autres planètes dans l’univers arborent les mêmes conditions, et donc si elles sont des candidates potentielles à l’émergence de formes de vie.
Le premier axe de recherche logique est la détection d’eau liquide ainsi que la présence de carbone. Nous sommes certains que cette combinaison fonctionne, car c’est ce qui a donné l’arborescence de vie sur notre planète. L’eau liquide est connue pour être un solvant universel, favorisant une grande gamme de réactions chimiques. Nous savons aujourd’hui qu'Encelade, l’une des lunes de Saturne, possède des océans d’eau liquide sous sa surface. Le carbone, quant à lui, à la possibilité de former de longues molécules complexes présente, notamment, dans les acides aminés, briques fondamentales de la vie sur Terre. Nous cherchons donc, en étant basés sur ce que nous connaissons, de l’eau et du carbone, mais selon les exobiologistes, la vie elle-même, dans sa composition, pourrait s’adapter à une tout autre configuration chimique.
Bien que l’eau soit un excellent solvant, elle n’est pas la seule dans cette catégorie. En effet, les recherches tendent à penser que l’ammoniac ou encore le méthane liquide seraient aussi d’excellents candidats pour remplir cette fonction. Dans de tels liquides, les composés lipidiques, formant les parois des cellules, ne seraient pas possibles comme elles le sont sur Terre. Cependant, une équipe de recherche a réussi à modéliser une cellule présentant des membranes composées d’azote, compatible avec le méthane. Parmi les corps célestes que nous connaissons, Titan, une autre lune de Saturne, présente à sa surface, des lacs de méthane liquides.
Une vie EXTRATERRESTRE totalement DIFFÉRENTE DE LA NOTRE ? © Hugo Lisoir - Youtube
Dans la composition de la vie, le carbone ne semble pas être aussi irremplaçable que l’eau en revanche. Le silicium ou encore le soufre peuvent, eux aussi, former chimiquement de longues chaînes, mais le carbone semble le plus efficace et le plus résistant. Autant de possibilités pour l’apparition de la vie, qu’elles soient théoriquement connues ou non, s’inscrivent dans la recherche de vie ailleurs et dans la compréhension de l’adaptation de cette dernière à la structuration chimique complexe de notre univers.
Sources
Anthropologie et anthropobiologie
Le tardigrade
- https://projetsnumeriques.univ-tours.fr/l2pn2020/groupe10-9/2020/12/09/le-tardigrade-resistant-aux-conditions-extremes/
- https://fr.wikipedia.org/wiki/Tardigrada
- https://www.sciencesetavenir.fr/sciences/le-tardigrade-un-superchampion-qui-n-a-rien-a-craindre-des-asteroides_114795
- https://fr.wikipedia.org/wiki/Ordres_de_grandeur_de_pression
- Jönsson KI. Radiation Tolerance in Tardigrades: Current Knowledge and Potential Applications in Medicine. Cancers (Basel). 2019 Sep 9;11(9):1333. doi: 10.3390/cancers11091333. PMID: 31505739; PMCID: PMC6770827.
- https://fr.wikipedia.org/wiki/Cryptobiose
- https://www.numerama.com/sciences/558047-comment-fonctionne-le-bouclier-qui-permet-aux-tardigrades-de-survivre-aux-radiations.html
Le corps humain dans l'espace
- https://www.asc-csa.gc.ca/fra/astronautes/medecine-spatiale/preoccup.asp
- https://www.science.org/doi/10.1126/science.aau8650
- https://www.francetvinfo.fr/sciences/espace/infographie-quels-sont-les-effets-d-un-voyage-dans-l-espace-sur-le-corps-humain_1343477.html
- https://www.nasa.gov/humans-in-space/twins-study/
