Pourrait-on vivre sans lumière ?

On entend souvent dire que le jour où le Soleil s’éteindra, la vie s’arrêtera. Mais comme il est considéré comme étant « à mi-vie », vivons tranquilles encore quelques milliards d’années. Cependant, sans sa lumière, il n’y aurait pas de vie terrestre telle que nous la connaissons. Qu’est-ce donc qui est si fondamental dans la lumière pour la vie ?

Pour les humains, comme pour animaux, la nourriture, indispensable à la vie, dépend du monde végétal. Ceci reste vrai pour les carnivores exclusifs, qui sont au sommet de la chaîne alimentaire. La croissance des végétaux se fait par la photosynthèse, un processus chimique qui a besoin de lumière (ce que dit la racine grecque « photo »). La photosynthèse transforme du gaz carbonique (CO₂), en libérant de l’oxygène (O₂, dit aussi « dioxygène ») ; le carbone stocké et un apport d’eau permettent la synthèse des molécules de sucre, indispensable à la croissance des plantes.

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C’est le Soleil qui fournit cette lumière, même si des éclairages artificiels, réalisables à petite échelle (une cave éclairée par exemple), permettent aussi la photosynthèse. Une autre condition habituellement considérée comme nécessaire à la vie est la présence d’oxygène. C’est très probablement la photosynthèse des forêts primitives qui a conduit à la présence abondante (~20 %) d’oxygène dans une atmosphère qui en était sans doute originellement dépourvue.

Que ce soit pour la nourriture ou pour la respiration, les êtres vivants ont besoin de maintenir et de construire des structures complexes (de grandes molécules comme l’ADN, des cellules ou des organes chez les animaux). Construire une telle organisation vitale requiert un apport d’énergie.

C’est le rôle essentiel de la lumière solaire que de fournir cette énergie. Le Soleil est donc une source d’énergie lumineuse, qui est transformée en énergie chimique dans la photosynthèse. Quand nous nous nourrissons, c’est cette énergie chimique stockée dans les aliments, souvent comptée en calories alimentaires, qui nous permet de nous maintenir en vie. De même, quand nous respirons, c’est l’oxygène de l’air qui permet de faire les transformations chimiques, elles aussi indispensables à la vie.

Alors, peut-il y avoir de la vie sans lumière ? Peut-être ! Mais il faut toujours une source d’énergie, indispensable au métabolisme. Les recherches sur les extrêmophiles ouvrent des perspectives intéressantes de ce point de vue. Ce sont des organismes vivants, le plus souvent à l’échelle de la bactérie, qui survivent dans des conditions réputées très hostiles à la vie (température au-dessus de 100 °C, très forte pression, acidité ou salinité extrême : il y a même de la vie dans la mer Morte !).

Peu d’interactions avec l’ensemble du monde vivant paraissent nécessaires à ces organismes très particuliers : ils ne semblent notamment pas dépendre, à l’inverse de nous, du monde végétal, pour qui la lumière est indispensable. Ceux-ci utilisent sans doute des ressources purement terrestres, comme la chaleur des volcans, ou la salinité des lacs (échanges ioniques, un peu comme une énergie de batterie).

Quelques scientifiques imaginent même que c’est dans ce type de circonstances aussi hostiles que la vie primitive serait apparue, mais pour la plupart d’entre eux c’est la lumière qui est la première source dans le foisonnement de la vie, et c’est plutôt l’évolution vitale darwinienne qui a permis ces adaptations très spéciales à des environnements extrêmes.

Alors les humains peuvent-ils vivre sans lumière pendant une période prolongée ? Au fond d’une mine, ou d’une grotte, les mineurs ou les spéléologues savent survivre, même sans aucune lumière, mais se maintenir en vie consomme de l’énergie, qui est stockée dans des aliments et celle-ci vient bien de la lumière solaire.

Daniel Bloch, Directeur de recherche au CNRS, physicien, spécialiste d’optique, lasers et nanotechnologies, Université Sorbonne Paris Nord.

Cet article est republié à partir de The Conversation sous licence Creative Commons. Lire l’article original.