Sur la base de nos connaissances, la vie n'avait aucune chance d'apparaître sur la Terre s1[Jean-Jacques Walter]
Ce que nous serons existe déjà à profusion dans l'espace depuis les temps les plus reculés s2Michel Picard, Ovnis, laboratoire du futur, p. 139
L'exobiologie est une étude interdisciplinaire recouvrant des champs de recherche extrêmement variés comme la bioastronomie, la radioastronomie, l'étude de l'origine de la vie sur Terre, son évolution, les limites de la vie, la formation des nébuleuses planétaires, la biochimie, les conditions planétaires dans le système solaire, etc.
Le problème tient à la complexité minimale des premiers organismes vivants. S'il faut peu de "pièces détachées" pour fabriquer une entité capable de se reproduire, alors la vie apparaît chaque fois que les conditions sont réunies. Au contraire, si un million de pièces détachées sont requises, l'apparition de la vie devient très aléatoire. Et, même avec un million de planètes, nous sommes peut-être seuls s3[André Brack, spécialiste de chimie prébiotique et directeur de recherche CNRS Orléans].
La probabilité de trouver une civilisation comparable à la notre (technologiquement) a été calculé par Frank D. Drake, mais cette équation est surtout symbolique. Elle a eu pour mérite d'avoir posé le problème de la recherche d'une vie extraterrestre de façon scientifique, en isolant les facteurs de l'apparition d'une vie intelligente.
Qu'est-ce que la vie ? Actuellement, on ne peut en proposer qu'une définition incomplète :
Nous ne connaissons pour l'instant de la vie que celle fondée sur la chimie du carbone (chimie organique), composée d'acides nucléiques (ADN et ARN) et d'acides aminés (briques du vivant constituant les protéines).
L'intérêt de savoir comment la vie est apparue sur notre planète est double : cela nous renseignera sur nos origines, et cela permettra de comprendre quels mécanismes sont en jeu et s'ils sont potentiellement reproductibles sur d'autres planètes.
Après bien des théories toutes plus ou moins basées sur la génération spontanée, Pasteur oblige la communauté scientifique à une refonte de son approche, c'est le début de l'hypothèse évolutionniste.
Celle-ci s'appuie sur deux facteurs de recherche :
C'est ainsi que sont formulées plusieurs théories sur l'origine organique de la vie, l'origine minérale semblant improbable :
Le but des scientifiques est maintenant de comprendre comment sont apparues les molécules qui constituent un être vivant simple :
Ce que l'on sait pour l'instant, c'est que la vie est apparue très rapidement après la formation de la Terre, donc elle n'a pas pu être complexe au départ.
C'est pourquoi la science s'attache à trouver quelle forme simple est à l'origine de la vie. Cet être manquant a été baptisé LUCA (Last universal common ancestor) en hommage à son équivalent paléontologique Lucy.
Afin de chercher de façon pertinente de la vie dans l'univers, il nous faut d'abord connaître les limites de la vie sur Terre. Il s'avère pour l'instant que les bactéries (exclusivement des procaryotes, cellules sans noyau) peuvent vivre à des températures allant de -12°C (psychrophiles)) à 113°C (hyperthermophiles) avec une gamme de température ne dépassant pas 40°C. En ce qui concerne l'acidité du milieu, cela varie d'un pH proche de 0 (acidophiles) à un pH proche de 11 (basophiles). Ces données ne concernent que certaines familles de bactéries dites extrêmophiles qui peuvent parfois cumuler les exploits en se développant à 85°C sous un pH de 2,5 (5). Une bactérie peut même résister à une irradiation par rayons gamma de 10000 grays (10 grays étant mortels chez l'homme, et 100 grays tuant une bactérie de nos intestins). D'autres bactéries dites "halophiles" vivent dans des eaux où la concentration de sel est dix fois supérieure à celle de l'eau de mer. Des bactéries "barophiles" prospèrent à 10000 m de profondeur à des pressions équivalentes à 7 atmosphères (69 méga-pascals).
Toutes ces bactéries extrêmophiles représenteraient un supplément de 10 % à ajouter à la biomasse terrestre, ce qui leur enlève tout caractère exceptionnel.
Ces extrêmophiles permettent aux scientifiques d'envisager de façon raisonnable l'existence de formes de vie sur d'autres planètes bénéficiant de conditions (moins similaires que la Terre) pour leur apparition et leur développement.
La symbiose permet à des êtres vivants de survivre à des conditions mortelles pour la plupart des animaux. Ainsi, un ver des fosses abyssales se nourrit d'un composé mortel, l'hydrogène sulfuré, grâce à des bactéries qu'il abrite en son sein. Le lichen (symbiose d'un champignon et d'une algue) colonise presque tous les biotopes terrestres.
On peut ainsi trouver des formes de vie dans tous les biotopes terrestres, aussi hostiles de prime abord soient-ils.