Une nouvelle hypothèse selon laquelle la complexité augmente avec le temps, non seulement chez les organismes vivants, mais aussi dans le monde inanimé, promet de bouleverser notre conception du temps et de l’évolution.
En 1950, le physicien italien Enrico Fermi discutait avec ses collègues de la possibilité d’une vie extraterrestre intelligente. Si des civilisations extraterrestres existent, disait-il, certaines devraient avoir eu suffisamment de temps pour se répandre à travers le cosmos. Alors, où sont-elles ?
De nombreuses réponses ont été proposées au « paradoxe » de Fermi : Peut-être que les civilisations extraterrestres s’éteignent ou se détruisent avant de pouvoir devenir des voyageurs interstellaires. Mais la réponse la plus simple est peut-être que de telles civilisations n’apparaissent tout simplement pas : La vie intelligente est extrêmement improbable, et nous posons la question uniquement parce que nous sommes une exception extraordinairement rare.
Une nouvelle proposition d’une équipe interdisciplinaire de chercheurs remet en question cette conclusion pessimiste. Ils ont proposé rien de moins qu’une nouvelle loi de la nature, selon laquelle la complexité des entités de l’univers augmente au fil du temps avec une inexorabilité comparable à la deuxième loi de la thermodynamique — la loi qui dicte une augmentation inévitable de l’entropie, une mesure du désordre. S’ils ont raison, la vie complexe et intelligente devrait être répandue.
Dans cette nouvelle vision, l’évolution biologique n’apparaît pas comme un processus unique ayant donné naissance à une forme de matière qualitativement distincte — les organismes vivants. L’évolution est plutôt un cas particulier (et peut-être inévitable) d’un principe plus général qui régit l’univers. Selon ce principe, les entités sont sélectionnées parce qu’elles sont plus riches en informations qui leur permettent d’accomplir une certaine fonction.
Cette hypothèse, formulée par le minéralogiste Robert Hazen et l’astrobiologiste Michael Wong de la Carnegie Institution à Washington, D.C., avec une équipe d’autres chercheurs, a suscité un débat intense. Certains chercheurs ont accueilli cette idée comme faisant partie d’un grand récit sur les lois fondamentales de la nature. Ils affirment que les lois fondamentales de la physique ne sont pas « complètes » au sens où elles fournissent tout ce dont nous avons besoin pour comprendre les phénomènes naturels ; au contraire, l’évolution — biologique ou autre — introduit des fonctions et des nouveautés qui ne pourraient même pas, en principe, être prédites à partir de la seule physique. « Je suis très heureux qu’ils aient fait ce qu’ils ont fait », a déclaré Stuart Kauffman, théoricien émérite de la complexité à l’université de Pennsylvanie. « Ils ont rendu ces questions légitimes ».
D’autres, en revanche, soutiennent que l’extension des idées évolutionnistes liées à la fonction aux systèmes non vivants est exagérée. La valeur quantitative qui mesure l’information dans cette nouvelle approche n’est pas seulement relative — elle change en fonction du contexte —, elle est impossible à calculer. Pour cette raison et d’autres encore, les critiques ont affirmé que la nouvelle théorie ne peut pas être testée et qu’elle est donc peu utile.
Ces travaux s’inscrivent dans un débat de plus en plus large sur la manière dont l’évolution biologique s’inscrit dans le cadre habituel de la science. La théorie de l’évolution darwinienne par sélection naturelle nous aide à comprendre comment les êtres vivants ont changé dans le passé. Mais contrairement à la plupart des théories scientifiques, elle ne permet pas de prédire l’avenir. L’intégrer dans une méta-loi de complexité croissante pourrait-il nous permettre d’entrevoir ce que l’avenir nous réserve ?
Créer du sens
L’histoire commence en 2003, lorsque le biologiste Jack Szostak publie dans Nature un court article proposant le concept d’information fonctionnelle. Szostak — qui, six ans plus tard, recevra le prix Nobel pour des travaux sans rapport avec ce sujet — souhaitait quantifier la quantité d’information ou la complexité que les molécules biologiques, telles que les protéines ou les brins d’ADN, incarnent. La théorie classique de l’information, développée par le chercheur en télécommunications Claude Shannon dans les années 1940 et élaborée plus tard par le mathématicien russe Andrey Kolmogorov, offre une réponse. Selon Kolmogorov, la complexité d’une chaîne de symboles (tels que des 1 et des 0 binaires) dépend de la concision avec laquelle on peut spécifier cette séquence de manière unique.
Prenons l’exemple de l’ADN, qui est une chaîne composée de quatre éléments différents appelés nucléotides. Un brin composé uniquement d’un seul nucléotide, se répétant sans cesse, est beaucoup moins complexe — et, par extension, encode moins d’informations — qu’un brin composé des quatre nucléotides dans lequel la séquence semble aléatoire (comme c’est le cas le plus souvent dans le génome).
Mais Szostak a fait remarquer que la mesure de la complexité selon Kolmogorov négligeait une question cruciale pour la biologie : le fonctionnement des molécules biologiques.
En biologie, il arrive que plusieurs molécules différentes puissent faire le même travail. Prenons l’exemple des molécules d’ARN, dont certaines ont des fonctions biochimiques faciles à définir et à mesurer (tout comme l’ADN, l’ARN est constitué de séquences de nucléotides). En particulier, de courts brins d’ARN appelés aptamères peuvent se lier solidement à d’autres molécules.
Supposons que vous souhaitiez trouver un aptamère d’ARN qui se lie à une molécule cible particulière. De nombreux aptamères peuvent-ils accomplir cette tâche, ou bien un seul ? Si un seul aptamère en est capable, alors il est unique, tout comme une longue séquence de lettres apparemment aléatoire est unique. Szostak a déclaré que cet aptamère contiendrait beaucoup de ce qu’il appelle des « informations fonctionnelles ».
Si de nombreux aptamères différents peuvent remplir la même fonction, alors l’information fonctionnelle est beaucoup plus petite. Nous pouvons donc calculer l’information fonctionnelle d’une molécule en nous demandant combien d’autres molécules de la même taille peuvent accomplir la même tâche, avec la même efficacité.
Szostak a ensuite montré que dans un cas comme celui-ci, l’information fonctionnelle pouvait être mesurée expérimentalement. Il a fabriqué un tas d’aptamères d’ARN et utilisé des méthodes chimiques pour identifier et isoler ceux qui se lieraient à une molécule cible choisie. Il a ensuite légèrement modifié les gagnants afin de trouver des aptamères encore plus performants et a répété le processus. Plus un aptamère s’améliore dans sa capacité à se lier, moins il est probable qu’une autre molécule d’ARN choisie au hasard fasse aussi bien : L’information fonctionnelle des gagnants de chaque cycle devrait augmenter. Szostak a constaté que l’information fonctionnelle des aptamères les plus performants se rapprochait de plus en plus de la valeur maximale prédite théoriquement.
Sélectionné pour la fonction
Hazen a découvert l’idée de Szostak en réfléchissant à l’origine de la vie — une question qui l’a interpellé en tant que minéralogiste, car on soupçonne depuis longtemps que les réactions chimiques qui se produisent à la surface des minéraux ont joué un rôle clé dans l’apparition de la vie. « J’en ai conclu que parler de vie ou de non-vie était une fausse dichotomie », a déclaré Hazen. « Je sentais qu’il devait y avoir une sorte de continuum, qu’il devait exister un processus poussant les systèmes simples vers des systèmes plus complexes ». L’information fonctionnelle, pensait-il, offrait un moyen d’accéder à la « complexité croissante de toutes sortes de systèmes évolutifs ».
En 2007, Hazen collabore avec Szostak pour créer une simulation informatique impliquant des algorithmes qui évoluent par mutations. Leur fonction, dans ce cas, n’était pas de se lier à une molécule cible, mais d’effectuer des calculs. Là encore, ils ont constaté que l’information fonctionnelle augmentait spontanément au fil du temps, à mesure que le système évoluait.
L’idée est restée en suspens pendant des années. Hazen ne voyait pas comment aller plus loin, jusqu’à ce que Wong obtienne une bourse à la Carnegie Institution en 2021. Wong avait une formation dans le domaine des atmosphères planétaires, mais Hazen et lui ont découvert qu’ils réfléchissaient aux mêmes questions. « Dès notre toute première discussion, c’était incroyable », raconte Hazen.
« J’étais devenu désillusionné par l’état de la recherche sur la vie ailleurs dans l’univers », a déclaré Wong. « Je trouvais que la recherche était trop étroitement limitée à la vie telle que nous la connaissons ici sur Terre, alors que la vie ailleurs pourrait suivre une trajectoire évolutive complètement différente. Alors, comment s’éloigner suffisamment de la vie sur Terre pour être en mesure de détecter la vie ailleurs, même si elle présente des spécificités chimiques différentes, mais sans pour autant inclure toutes sortes de structures auto-organisées comme les ouragans ? »
Le duo s’est rapidement rendu compte qu’il avait besoin de l’expertise d’un tout autre ensemble de disciplines. « Nous avions besoin de personnes qui abordaient ce problème à partir de points de vue très différents, afin que nous puissions tous nous corriger mutuellement dans nos préjugés », dit Hazen. « Ce n’est pas un problème de minéralogie, ni un problème de physique, ni un problème de philosophie. C’est tout cela à la fois ».
Ils soupçonnaient que l’information fonctionnelle était la clé pour comprendre comment des systèmes complexes tels que les organismes vivants apparaissent à travers des processus évolutifs qui se déroulent dans le temps. « Nous avons tous supposé que la deuxième loi de la thermodynamique fournissait la flèche du temps », dit Hazen. « Mais il semble que l’univers emprunte une voie beaucoup plus idiosyncrasique. Nous pensons que cela est dû à la sélection des fonctions, un processus très ordonné qui conduit à des états ordonnés. Cela ne fait pas partie de la deuxième loi, mais n’est pas non plus incompatible avec elle ».
Vu sous cet angle, le concept d’information fonctionnelle a permis à l’équipe de réfléchir au développement de systèmes complexes qui n’ont, à première vue, rien à voir avec la vie.
À première vue, l’idée n’est pas très prometteuse. En biologie, la fonction a un sens. Mais que signifie « fonction » pour une pierre ?
Tout ce que cela implique réellement, dit Hazen, c’est qu’un processus sélectif favorise une entité parmi un grand nombre de combinaisons possibles. Un très grand nombre de minéraux différents peut se former à partir de silicium, d’oxygène, d’aluminium, de calcium, etc. Mais on n’en trouve que quelques-uns dans un environnement donné. Les minéraux les plus stables s’avèrent être les plus courants. Mais il arrive que des minéraux moins stables persistent parce qu’il n’y a pas assez d’énergie disponible pour les convertir en phases plus stables.
L’information elle-même pourrait être un paramètre fondamental du cosmos, au même titre que la masse, la charge et l’énergie. — Michael Wong, Institution Carnegie
Cela peut sembler trivial, comme de dire que certains objets existent alors que d’autres n’existent pas, même s’ils le pouvaient en théorie. Mais Hazen et Wong ont montré que, même pour les minéraux, l’information fonctionnelle a augmenté au cours de l’histoire de la Terre. Les minéraux évoluent vers une plus grande complexité (mais pas au sens darwinien du terme). Hazen et ses collègues supposent que des formes complexes de carbone telles que le graphène pourraient se former dans l’environnement riche en hydrocarbures de Titan, la lune de Saturne — un autre exemple d’augmentation de l’information fonctionnelle qui n’implique pas la vie.
Il en va de même pour les éléments chimiques. Les premiers instants qui ont suivi le Big Bang étaient remplis d’énergie indifférenciée. En refroidissant, des quarks se sont formés, puis se sont condensés en protons et en neutrons. Ces derniers se sont rassemblés pour former les noyaux des atomes d’hydrogène, d’hélium et de lithium. Ce n’est que lorsque les étoiles se sont formées et que la fusion nucléaire s’est produite en leur sein que des éléments plus complexes comme le carbone et l’oxygène se sont formés. Et ce n’est que lorsque certaines étoiles ont épuisé leur combustible de fusion que leur effondrement et leur explosion en supernovas ont créé des éléments plus lourds tels que les métaux lourds. La complexité nucléaire des éléments s’est progressivement accrue.
Selon Wong, leurs travaux aboutissent à trois conclusions principales.
Premièrement, la biologie n’est qu’un exemple d’évolution. « Il existe une description plus universelle qui détermine l’évolution des systèmes complexes ».
Deuxièmement, il pourrait y avoir « une flèche du temps qui décrit cette complexité croissante », de la même manière que la deuxième loi de la thermodynamique, qui décrit l’augmentation de l’entropie, est censée créer une direction préférée du temps.
Enfin, selon Wong, « l’information elle-même pourrait être un paramètre fondamental du cosmos, au même titre que la masse, la charge et l’énergie ».
Dans les travaux menés par Hazen et Szostak sur l’évolution à l’aide d’algorithmes de vie artificielle, l’augmentation de l’information fonctionnelle n’était pas toujours graduelle. Elle se produisait parfois par bonds soudains. Cela fait écho à ce que l’on observe dans l’évolution biologique. Les biologistes reconnaissent depuis longtemps l’existence de transitions où la complexité des organismes augmente brusquement. L’une de ces transitions fut l’apparition d’organismes dotés d’un noyau cellulaire (il y a environ 1,8 milliard à 2,7 milliards d’années). Ensuite vinrent les transitions vers les organismes multicellulaires (il y a environ 2 milliards à 1,6 milliard d’années), la diversification abrupte des formes corporelles lors de l’explosion cambrienne (il y a 540 millions d’années) et l’apparition des systèmes nerveux centraux (il y a environ 600 millions à 520 millions d’années). L’arrivée de l’homme a sans doute constitué une autre transition évolutive majeure et rapide.
Les biologistes de l’évolution ont tendance à considérer chacune de ces transitions comme un événement contingent. Mais dans le cadre de l’information fonctionnelle, il semble possible que de tels sauts dans les processus évolutifs (qu’ils soient biologiques ou non) soient inévitables.
Dans ces sauts, Wong présente les objets en évolution comme accédant à un paysage entièrement nouveau de possibilités et de façons de s’organiser, comme s’ils atteignaient un « étage supérieur ». L’essentiel — les critères de sélection, dont dépend la poursuite de l’évolution — changent eux aussi, traçant une voie entièrement nouvelle. À cet étage supérieur apparaissent des possibilités qui étaient impossibles à concevoir avant d’y accéder.
Par exemple, à l’origine de la vie, il aurait pu être important que les molécules protobiologiques persistent pendant une longue période — c’est-à-dire qu’elles soient stables. Mais une fois que ces molécules se sont organisées en groupes capables de catalyser mutuellement leur formation — ce que Kauffman a appelé des cycles autocatalytiques —, les molécules elles-mêmes pouvaient être de courte durée, tant que les cycles persistaient. Désormais, c’est la stabilité dynamique, et non plus thermodynamique, qui importe.
Ricard Solé, de l’Institut de Santa Fe, pense que ces sauts pourraient être équivalents aux transitions de phase en physique, telles que la congélation de l’eau ou la magnétisation du fer : Ce sont des processus collectifs aux caractéristiques universelles, qui signifient que tout change, partout, en même temps. En d’autres termes, selon ce point de vue, il existerait une sorte de physique de l’évolution — et c’est une physique que nous connaissons déjà.
La biosphère crée ses propres possibilités
La difficulté avec les informations fonctionnelles, c’est que, contrairement à une mesure telle que la taille ou la masse, elles sont contextuelles : elles dépendent de ce que nous attendons de l’objet et de l’environnement dans lequel il se trouve. Par exemple, les informations fonctionnelles relatives à la liaison d’un aptamère d’ARN à une molécule particulière seront généralement très différentes des informations relatives à la liaison à une molécule différente.
Pourtant, c’est précisément ce que fait l’évolution : trouver de nouvelles utilisations pour des composants existants. Les plumes, par exemple, n’ont pas évolué à l’origine pour le vol. Cette réorientation reflète la façon dont l’évolution biologique se fait par bricolage, en utilisant ce qui est disponible.
Kauffman soutient que l’évolution biologique crée donc constamment non seulement de nouveaux types d’organismes, mais aussi de nouvelles possibilités pour les organismes, qui non seulement n’existaient pas à un stade antérieur de l’évolution, mais qui n’auraient jamais pu exister. De la soupe d’organismes unicellulaires qui constituait la vie sur Terre il y a 3 milliards d’années, aucun éléphant n’a pu émerger soudainement — cela a nécessité toute une série d’innovations antérieures, contingentes, mais spécifiques.
Cependant, il n’existe aucune limite théorique au nombre d’utilisations d’un objet. Cela signifie que l’apparition de nouvelles fonctions dans l’évolution ne peut être prédite — et pourtant, certaines nouvelles fonctions peuvent dicter les règles mêmes de l’évolution ultérieure du système. « La biosphère crée ses propres possibilités », dit Kauffman. « Non seulement nous ne savons pas ce qui va se passer, mais nous ne savons même pas ce qui peut se passer ». La photosynthèse fut une évolution très profonde, tout comme les eucaryotes, les systèmes nerveux et le langage. Comme le microbiologiste Carl Woese et le physicien Nigel Goldenfeld l’ont écrit en 2011, « nous avons besoin d’un ensemble supplémentaire de règles pour décrire l’évolution des règles initiales. Mais ce niveau supérieur de règles doit lui-même évoluer. Nous nous retrouvons donc avec une hiérarchie infinie ».
Le physicien Paul Davies, de l’université d’État de l’Arizona, reconnaît que l’évolution biologique « génère son propre espace de possibilités étendu qui ne peut être prédit ou capturé de manière fiable par un processus déterministe à partir d’états antérieurs. Ainsi, la vie évolue en partie vers l’inconnu ».
Une augmentation de la complexité offre un potentiel futur pour découvrir de nouvelles stratégies inaccessibles aux organismes plus simples. Marcus Heisler, Université de Sydney
D’un point de vue mathématique, un « espace de phases » est un moyen de décrire toutes les configurations possibles d’un système physique, qu’il soit relativement simple comme un pendule idéalisé ou aussi compliqué que tous les atomes qui composent la Terre. Davies et ses collègues ont récemment suggéré que l’évolution dans un espace de phase accessible en expansion pourrait être formellement équivalente aux « théorèmes d’incomplétude » élaborés par le mathématicien Kurt Gödel. Gödel a montré que tout système d’axiomes mathématiques permet de formuler des énoncés dont on ne peut démontrer ni la véracité ni la fausseté. Nous ne pouvons décider de ces affirmations qu’en ajoutant de nouveaux axiomes.
Davies et ses collègues expliquent que, comme pour le théorème de Gödel, le facteur clé qui rend l’évolution biologique ouverte et nous empêche de l’exprimer dans un espace de phase autonome et global est qu’elle est autoréférentielle : L’apparition de nouveaux acteurs dans l’espace se répercute sur ceux qui s’y trouvent déjà pour créer de nouvelles possibilités d’action. Ce n’est pas le cas des systèmes physiques qui, même s’ils comptent, par exemple, des millions d’étoiles dans une galaxie, ne sont pas autoréférentiels.
« Une augmentation de la complexité offre un potentiel futur pour découvrir de nouvelles stratégies inaccessibles aux organismes plus simples », affirme Marcus Heisler, biologiste spécialiste du développement végétal à l’université de Sydney et coauteur de l’article sur l’incomplétude. Selon Davies, ce lien entre l’évolution biologique et la non-calculabilité « est au cœur même de ce qui rend la vie si magique ».
La biologie est-elle donc un cas spécial, parmi les processus évolutifs, grâce à cette ouverture générée par l’autoréférence ? Hazen pense qu’en fait, une fois que la cognition complexe est ajoutée — une fois que les composants du système peuvent raisonner, choisir et faire des expériences « dans leur tête » — le potentiel de rétroaction macro-micro et de croissance ouverte est encore plus grand. « Les applications technologiques nous amènent bien au-delà du darwinisme », dit-il. Une montre est fabriquée plus rapidement si l’horloger n’est pas aveugle.
Retour au labo
Si Hazen et ses collègues ont raison de penser que l’évolution impliquant une quelconque sélection augmente inévitablement l’information fonctionnelle — c’est-à-dire, en fait, la complexité — cela signifie-t-il que la vie elle-même, et peut-être la conscience et l’intelligence supérieure, sont inévitables dans l’univers ? Ce serait aller à l’encontre de ce que pensent certains biologistes. L’éminent biologiste évolutionniste Ernst Mayr estimait que la recherche d’une intelligence extraterrestre était vouée à l’échec, car l’apparition d’une intelligence de type humain était « tout à fait improbable ». Après tout, disait-il, si l’intelligence à un niveau qui conduit à des cultures et à des civilisations était si utile à l’évolution darwinienne, comment se fait-il qu’elle ne soit apparue qu’une seule fois sur l’ensemble de l’arbre de la vie ?
Le point évolutif de Mayr disparaît probablement lors du passage à une complexité et à une intelligence de type humain, ce qui transforme radicalement les règles du jeu. Les humains ont atteint la domination planétaire si rapidement (pour le meilleur ou pour le pire) que la question de savoir quand cela se reproduira n’a plus lieu d’être.
Mais qu’en est-il des chances qu’un tel saut se produise ? Si la nouvelle « loi de l’augmentation de l’information fonctionnelle » est juste, il semble que la vie, une fois apparue, soit vouée à se complexifier par bonds. Elle n’a pas besoin de compter sur un événement fortuit hautement improbable.
De plus, une telle augmentation de complexité semble impliquer l’apparition de nouvelles lois causales dans la nature qui, sans être incompatibles avec les lois fondamentales de la physique régissant les plus petits éléments, les remplacent effectivement pour déterminer ce qui se passe ensuite. C’est peut-être déjà ce que l’on observe en biologie : L’expérience (apocryphe) de Galilée consistant à faire tomber deux masses de la Tour de Pise n’a plus de valeur prédictive lorsque les masses ne sont pas des boulets de canon, mais des oiseaux vivants.
En collaboration avec le chimiste Lee Cronin de l’université de Glasgow, Sara Walker, de l’université d’État de l’Arizona, a proposé un autre cadre théorique pour décrire la façon dont la complexité apparaît, appelé théorie de l’assemblage. À la place de l’information fonctionnelle, la théorie de l’assemblage s’appuie sur un nombre appelé indice d’assemblage, qui mesure le nombre minimal d’étapes nécessaires pour fabriquer un objet à partir de ses composants de base.
« Les lois applicables aux systèmes vivants doivent être quelque peu différentes de celles que nous connaissons actuellement en physique », dit Walker, « mais cela ne signifie pas qu’il n’existe pas de lois ». Elle doute toutefois que la loi supposée de l’information fonctionnelle puisse être rigoureusement testée en laboratoire. « Je ne vois pas très bien comment on pourrait dire que [la théorie] est juste ou fausse, puisqu’il n’y a aucun moyen de la tester objectivement », a-t-elle déclaré. « Que chercherait l’expérience ? Comment serait-elle contrôlée ? J’aimerais beaucoup voir un exemple, mais je reste sceptique tant qu’il n’y a pas de métrologie dans ce domaine ».
Hazen reconnaît que, pour la plupart des objets physiques, il est impossible de calculer l’information fonctionnelle, même en principe. Même pour une seule cellule vivante, il admet qu’il n’y a aucun moyen de la quantifier. Mais pour lui ce n’est pas un obstacle, car nous pouvons encore la comprendre conceptuellement et en avoir une idée quantitative approximative. De même, nous ne pouvons pas calculer la dynamique exacte de la ceinture d’astéroïdes parce que le problème de la gravitation est trop compliqué, mais nous pouvons tout de même la décrire de manière approximative suffisante pour y faire naviguer des sondes spatiales.
Wong voit une application possible de leurs idées en astrobiologie. L’un des aspects curieux des organismes vivants sur Terre est qu’ils ont tendance à produire un sous-ensemble de molécules organiques beaucoup plus restreint que ce qu’ils pourraient produire à partir des ingrédients de base. Cela s’explique par le fait que la sélection naturelle a choisi certains composés privilégiés. Il y a beaucoup plus de glucose dans les cellules vivantes, par exemple, que ce à quoi on pourrait s’attendre si les molécules étaient simplement fabriquées au hasard ou en fonction de leur stabilité thermodynamique. Ainsi, une signature potentielle de vie extraterrestre pourrait être des signes similaires de sélection en dehors de ce que la thermodynamique ou la cinétique chimique seules pourraient générer. (La théorie de l’assemblage prédit de la même manière des biosignatures fondées sur la complexité).
Il pourrait y avoir d’autres moyens de mettre ces idées à l’épreuve. Wong pense qu’il reste beaucoup à faire dans le domaine de l’évolution minérale, et ils espèrent étudier la nucléosynthèse et la « vie artificielle » computationnelle (intelligence artificielle évolutive). Hazen voit également des applications possibles en oncologie, en science des sols et en évolution du langage. Par exemple, le biologiste évolutionniste Frédéric Thomas, de l’université de Montpellier en France, et ses collègues ont soutenu que les principes sélectifs régissant la façon dont les cellules cancéreuses changent au fil du temps dans les tumeurs ne ressemblent pas à ceux de l’évolution darwinienne, dans laquelle le critère de sélection est la forme physique (adaptation), mais se rapprochent davantage de l’idée de sélection par fonction de Hazen et de ses collègues.
L’équipe de Hazen est aujourd’hui sollicitée par des chercheurs allant des économistes aux neuroscientifiques, désireux de voir si l’approche peut être utile. « Les gens nous contactent parce qu’ils cherchent désespérément un modèle pour expliquer leur système », dit Hazen.
Mais que l’information fonctionnelle s’avère ou non être le bon outil pour réfléchir à ces questions, de nombreux chercheurs semblent converger vers des questions similaires sur la complexité, l’information, l’évolution (biologique et cosmique), la fonction et le but, et la direction du temps. Il est difficile de ne pas soupçonner que quelque chose d’important va émerger. Cela rappelle les débuts de la thermodynamique, qui commença par d’humbles questions sur le fonctionnement des machines et finit par parler de la flèche du temps, des particularités de la matière vivante et du destin de l’univers.
Texte original publié le 2/04/2025 : https://www.quantamagazine.org/why-everything-in-the-universe-turns-more-complex-20250402/