Pourquoi la vie aime-t-elle la symétrie?

La vie, sous toutes ses formes, a une nette préférence pour la symétrie. Les biologistes n’ont jamais eu d’explication pleinement satisfaisante à ce sujet et plusieurs hypothèses circulent.

Voilà que l’informatique en propose une nouvelle.

Comme n’importe quel programmeur l’apprend en effet, un algorithme qui produit des séquences répétitives a beaucoup moins de chances de se tromper.

De la même façon, les instructions qui existent au niveau biologique sont beaucoup plus faciles à encoder dans un gène si elles conduisent vers quelque chose de symétrique.

Évolution algorithmique

Une équipe de mathématiciens, bioinformaticiens, chimistes et physiciens de Norvège et de Grande-Bretagne, détaille cette hypothèse dans une édition récente des Proceedings of the National Academy of Sciences.

Ils parlent même de «la nature algorithmique de l’évolution». En gros, c’est l’idée d’aller au plus simple chaque fois que c’est possible.

Lorsqu’on compare des milliers de structures biologiques microscopiques, écrivent-ils, et qu’on en fait des modélisations informatiques sur la façon dont elles pourraient évoluer, les formes qui émergent le plus souvent — du côté des protéines, par exemple — sont «hautement simplifiées».

D’un œil extérieur, elles peuvent sembler extrêmement complexes, alors qu’à la base, elles sont d’une extrême simplicité.

Et c’est peut-être cette simplicité qui les rend plus robustes. «Si les composants individuels sont plus robustes, il est alors plus facile pour eux d’évoluer vers des fonctions additionnelles.»

Structures microscopiques… et plus grosses

Ces chercheurs se sont concentrés sur les structures microscopiques. Leur hypothèse tiendrait-elle à l’échelle du visible, où la symétrie est également très présente?

Pétales de fleurs ou anatomie des animaux plus complexes… Leur recherche ne se rend pas jusque-là. L’immense quantité de données qui a été nécessaire pour leurs modèles des structures microscopiques ne serait rien à côté de ce qu’il faudrait à cette échelle.

Mais dans le New York Times, deux chercheurs qui défendent l’hypothèse au niveau des plantes et des animaux se disent enthousiasmés par cette recherche qui va dans leur direction.

L’univers, dit l’un d’eux, évolue constamment vers une imprévisibilité et une complexité de plus en plus grandes. Mais ces matériaux symétriques de base aideraient à donner du sens à cette complexité.