Le Recuit simulé et l'apparition de la vie

[ecolami]

Bonjour,
Le recuit simulé est une méthode de programmation inspirée du phénomène physique de recuit voir https://fr.wikipedia.org/wiki/Recuit_simul%C3%A9
Ce qui m'a interessée c'est que ce système permet d'expliquer l'apparition d'une organisation complexe par des cycles itératifs.
La vie est une organisation extremement complexe et trouver l'explication de comment une telle organisation a pu se faire permet aussi de cerner les conditions nécessaires et donc les milieux dans lesquels c'est possible.
Remarque: pour diverses raisons je considère qu'il y a eu sur terre DES apparitions de la vie.
-----

[Geb]

Bonsoir,

Après une courte recherche, le recuit simulé n'apparaît que dans très peu de publications en lien avec la problématique de l'origine de la vie, notamment deux publications de Liane Gabora, Professeure de Psychologie à l'Université de Colombie-Britannique (au Canada) :

- The Origin and Evolution of Culture and Creativity (Gabora, 1997)
- Self-other organization: Why early life did not evolve through natural selection (Gabora, 2006)

Par curiosité, quelles sont tes sources ?

Cordialement.

[Deedee81]

Salut,

Bonjour,
Ce qui m'a interessée c'est que ce système permet d'expliquer l'apparition d'une organisation complexe par des cycles itératifs.

C'est surtout un système qui permet de résoudre (approximativement) des problèmes NP-complet avec des minimums multiples.
L'organisation complexe est surtout liée aux systèmes étudiés. Ne confondons pas le clou et le marteau.

Ceci explique sans doute le peu d'occurrences du recuit stimulé dans le domaine de recherche de l'origine de la vie.
Tout comme une recherche commune entre "Cray YMP" et "origine de la vie" ne donnerait sans doute pas grand chose.

Pour l'apparition de structures complexes à l'origine de la vie, il faut plutôt faire des recherches du coté de l'auto-organisation et des systèmes auto-catalytiques. Là on trouve énormément de choses intéressantes (et la recherche est encore assez balbutiante : étudier les systèmes complexes c'est.... complexe )

[ecolami]

Bonjour,
L'auto organisation et les systèmes auto catalytiques ne suffisent pas a cerner les conditions dans lesquelles la vie est apparue. Il faut absolument un grand nombre de cycles (thermodynamique) pour construire petit a petit une organisation aussi complexe. Les autres paramètres sont le temps et la diversité des milieux dans lesquels des processus d'auto organisation et/ou de réactions autocatalytique.

[A voir en vidéo sur Futura]

[jacquolintégrateur]

L'auto organisation et les systèmes auto catalytiques ne suffisent pas a cerner les conditions dans lesquelles la vie est apparue. Il faut absolument un grand nombre de cycles (thermodynamique) pour construire petit a petit une organisation aussi complexe

Bonjour
Effectievment, il faut un site parfaitement stable pendant un temps considérable (tel qu'une caverne, par exemple), afin de jouer le rôle de mémoire, en conservant sans altération les divers éléments synthétisés pendant une durée suffisante, pour leur permettre d'entrer dans de nouvelles structures de plus en plus complexes. Probablement pas les fumeurs noirs souvent cités, environnement éruptif beaucoup trop instable pour servir effectivement de berceau à la vie !!
Cordialement

[Deedee81]

Salut,

L'auto organisation et les systèmes auto catalytiques ne suffisent pas a cerner les conditions dans lesquelles la vie est apparue.

C'est clair. Je répondais juste à la question initiale

[JPL]

Probablement pas les fumeurs noirs souvent cités

Sauf que ce sont les fumeurs blancs qui sont cités, n’est-ce pas Geb ?

[Geb]

Bonsoir,

Sauf que ce sont les fumeurs blancs qui sont cités, n’est-ce pas Geb ?

Effectivement. Il y a des différences très marquées de ce point de vue entre fumeurs blancs et fumeurs noirs. Même si, à ma connaissance, des équipes de recherche travaillent toujours sur les fumeurs noirs en particulier. C'est une des difficultés pour les amateurs comme moi pour suivre ce domaine de recherche : aucune hypothèse n'est jamais vraiment abandonnée ; elles ne font que s'accumuler au fil du temps.

En outre, ce n'est pas la première fois que jacquolintégrateur exprime ce scepticisme tout à fait légitime.

[...] Lorsque l'on cherche à évaluer les conditions d'apparition de la vie (en s'appuyant nécessairement sur des hypothèses non validées mais choisies pour être rationnelles, sinon, "raisonnables": présence d'une atmosphère, conditions thermodynamiques garantissant la possibilité des trois états de l'eau, possibilité d'une chimie susceptible de générer naturellement des composés quaternaires C,O,H,N de masses moléculaires autorisant la synthèse d'ADN etc. ), on se limite généralement à ces critères, en oubliant que la vie est une formation dynamique auto entretenue, dont la pérennité n'est garantie que par le caractère autoréplicable de ses unités fonctionnelles. Il est difficile d'éviter l'attribution d'un crédit de temps considérable aux processus censés élaborer le premier élément autoréplicable, dont la complexité structurelle est attestée par l'absence, dument constatée, de tout évènement de ce genre dans l'environnement habituel strictement régi par l'adage: "le vivant ne vient que du vivant". En d'autres termes, quelques soient les conditions d'apparition de la vie, ces conditions ont dues être réalisées dans un lieu présentant une stabilité chimique et physique maintenue pendant des millénaires, voire, des centaines de millénaires ou des millions d'années. En particulier, l'environnement des fumeurs noirs, phénomènes éruptifs couramment cités, semble bien incompatible avec la stabilité et la très longue durée de celle ci qui semblent inévitables. Quelle est la fréquence, dans l'univers des sites présentant toutes les conditions requises, y compris la stabilité à très long terme ??

Il me semble que la question de la stabilité du phénomène à l'origine des champs hydrothermaux (de type fumeur blanc pour le coup) avait aussi été soulevée par Deedee81 à une époque, n'est-ce pas ?

Pour en revenir au vif du sujet :

Effectievment, il faut un site parfaitement stable pendant un temps considérable (tel qu'une caverne, par exemple), afin de jouer le rôle de mémoire, en conservant sans altération les divers éléments synthétisés pendant une durée suffisante, pour leur permettre d'entrer dans de nouvelles structures de plus en plus complexes.

En fait, personne n'a d'hypothèses fiables sur la durée nécessaire à l'émergence de la vie. Si on omet les créationnistes et les panspermistes, les hypothèses que j'ai pu lire à ce sujet oscillent entre 500 millions d'années et 25 heures :

[...] One way in which students of the total problem have dealt with the seemingly great complexity has been to postulate a long chemical evolution [2] extending over, say, 25 million years, I will explain here why our experiments lead to the interpretation that the essential steps from primordial gases amino acids primitive protein a primitive organized structure having simultaneously many lifelike properties including the ability to participate in its reproduction could have occurred many times in a very short period, say 25 hours. [...]

Quelqu'un comme Michael Russell évoque lui une "fenêtre de tir" de quelques dizaines de milliers à quelques millions d'années pour passer "de l'inerte au vivant" comme on dit. Il ne faut surtout pas oublier que les formes de vie qui sont issues de ce processus (quelle que soit sa durée) étaient sans aucun doute incommensurablement plus simples que tout ce qu'on connaît à l'heure actuelle. D'ailleurs, on ne sait toujours pas à quel point elles auraient pu être plus simples, et c'est un autre sujet fascinant de recherches fondamentales. C'est ça l'essentiel à comprendre à mes yeux, c'est qu'après tant de recherches sur les formes de vie actuelles, on en découvre encore beaucoup sur la nature profonde des organismes vivants (de quoi d'ailleurs réorienter complètement, parfois, nos travaux de recherche sur les origines de la vie).

L'auto organisation et les systèmes auto catalytiques ne suffisent pas a cerner les conditions dans lesquelles la vie est apparue. Il faut absolument un grand nombre de cycles (thermodynamique) pour construire petit a petit une organisation aussi complexe. Les autres paramètres sont le temps et la diversité des milieux dans lesquels des processus d'auto organisation et/ou de réactions autocatalytique.

La thermodynamique hors d'équilibre est justement un domaine qui a fait faire des bons de géants dans la compréhension fine des phénomènes physico-chimiques ayant pu contribuer à l'émergence des premières formes de vie terrestres. Je vous recommande les différentes publications d'Elbert Branscomb ou de Dieter Braun sur la question.

En ce qui concerne la diversité des milieux, il y a au moins deux écoles : soit on essaye de trouver des processus abiotiques qui imitent les conditions physico-chimiques à l'intérieur d'une cellule vivante (ou d'une population de cellules vivantes), comme l'a préconisé quelqu'un comme Carl Woese et d'autres, un axe de recherche repris par Michael Russell, soit on prend en compte des phénomènes qui n'existent pas dans le vivant pour expliquer l'apparition de la vie (je pense notamment aux ultraviolets de l'équipe de John Sutherland).

Par contre, aucune des recherches que j'ai eu sous les yeux jusqu'ici n'avaient la prétention de déterminer ce qui étaient "suffisant" pour l'apparition de la vie. Je trouve qu'il y a de nombreux axes relativement nouveaux et absolument fascinants qui se sont développés ces 20 dernières années et comme l'a dit Deedee81, cela devient suffisamment complexe pour nécessité de ma part une attention telle que je n'ai plus vraiment le temps de faire de la vulgarisation sur le forum (en partie parce que, n'étant pas scientifique, je ne comprends pas tout ce que je lis moi-même, ce qui est pourtant une volonté de ma part).

En tout cas, je vous recommande de partir de publications scientifiques lorsque vous évoqué des hypothèses, sinon chacun y va de sa théorie personnelle et ça perd de son intérêt (de mon point de vue).

Cordialement.