Des chercheurs de Google simulent une soupe primordiale numérique

Soupe primordiale numérique

L'expérience a utilisé un langage de programmation minimaliste appelé Brainfuck, dont la simplicité n'autorise que deux opérations mathématiques : ajouter ou soustraire un. Cet environnement numérique a simulé une "soupe primordiale" chaotique où des données aléatoires, semblables à des molécules, interagissaient sans règles prédéfinies ni déclencheurs spécifiques. La simulation a duré des millions de générations, exécutant des milliards d'étapes par seconde sur un ordinateur portable. Grâce à ce modèle computationnel rigoureux, les chercheurs ont cherché à imiter les conditions probablement présentes sur la Terre primitive, où un mélange d'eau et de composés organiques a finalement conduit à la formation des premiers organismes vivants.

Le langage de programmation Brainfuck

Brainfuck, un langage de programmation ésotérique créé par Urban Müller en 1993, a été choisi pour l'expérience de Google en raison de son minimalisme. Composé de seulement huit commandes, chacune représentée par un seul caractère, c'est l'un des langages Turing-complets les plus simples. Malgré sa simplicité, Brainfuck est capable de calculs complexes, ce qui le rend idéal pour simuler des interactions moléculaires de base dans la soupe primordiale numérique. Les contraintes du langage ont forcé les chercheurs à se concentrer sur les processus fondamentaux, reflétant les "opérations" limitées disponibles dans l'environnement de la Terre primitive.

L'émergence de l'auto-réplication

L'émergence de programmes auto-réplicatifs à partir d'interactions de données aléatoires a été une découverte clé de l'expérience de Google. Malgré les conditions strictes de l'environnement numérique, ces entités auto-réplicatives ont pu se former et persister. Ce phénomène est parallèle aux processus hypothétiques d'auto-organisation et de réplication moléculaires qui pourraient s'être produits dans la soupe primordiale de la Terre. La capacité de ces formes de vie numériques à se réécrire elles-mêmes et leurs voisins en fonction de leurs propres instructions représente une forme rudimentaire de reproduction, une caractéristique fondamentale de la vie biologique. L'expérience est quelque peu analogue à celle menée par Miller et Urey dans les années 1950. L'expérience de Miller et l'expérience de soupe primordiale numérique de Google sont toutes deux basées sur des principes similaires, mais se sont déroulées dans des milieux différents. Miller a travaillé avec des matériaux physiques réels et des réactions chimiques dans de la verrerie.

Les deux expériences visaient à étudier comment des structures plus complexes pouvaient émerger à partir de composants simples sans conception externe. L'expérience de Miller a spécifiquement examiné la formation spontanée des éléments chimiques constitutifs de la vie.

L'expérience de Miller-Urey est une expérience scientifique historique menée par Stanley Miller et Harold Urey en 1952. Elle visait à simuler les conditions que l'on pensait présentes sur la Terre primitive et à tester comment les éléments de base de la vie auraient pu se former. Voici un bref aperçu :

1. Objectif : Étudier l'origine de la vie dans des conditions abiotiques.
2. Méthode :
   • Simulation de l'atmosphère ancienne proposée (hydrogène, méthane, ammoniac, vapeur d'eau) dans un système clos.
   • Utilisation d'étincelles électriques pour imiter la foudre.
   • Chauffage et refroidissement du mélange, simulant les cycles naturels.
3. Résultats :
   • Formation de composés organiques, y compris des acides aminés.
   • Les acides aminés sont les éléments constitutifs des protéines, molécules essentielles à la vie.
4. Importance :
   • Démonstration que les composants essentiels de la vie pouvaient se former à partir de matériaux inorganiques.
   • Soutien à la théorie de l'abiogenèse (la vie issue de la matière non vivante).
5. Critiques :
   • La composition exacte de l'atmosphère simulée est débattue.
   • N'explique pas entièrement l'origine de la vie, seulement les premières étapes potentielles.

Orientations futures de la recherche

L'augmentation de l'échelle de l'expérience avec du matériel plus puissant pourrait conduire à l'émergence d'entités numériques plus complexes et plus vivantes. Les recherches futures pourraient viser à accroître la complexité de l'environnement simulé et à introduire des paramètres supplémentaires pour se rapprocher davantage des systèmes biologiques. L'exploration de la relation entre l'auto-réplication et la complexité croissante au fil du temps pourrait fournir de nouvelles informations sur l'évolution de la vie. En outre, des collaborations interdisciplinaires entre informaticiens, biologistes et chimistes pourraient contribuer à affiner le modèle et à renforcer les parallèles entre les processus d'émergence de la vie numérique et de la vie biologique.