10 formes de vie hypothétiques

10 formes de vie hypothétiques (Espace)

Dans la recherche d'une intelligence extraterrestre, certains ont été accusés de nourrir un sentiment de «chauvinisme carboné», s'attendant à ce que d'autres formes de vie dans l'univers soient constituées des mêmes blocs de construction biochimiques que nous et adaptent nos recherches en conséquence. Voici 10 exemples de systèmes biologiques et non biologiques qui élargissent la définition de «vie».

10 méthanogènes


En 2005, Heather Smith de l’Université internationale de l’espace à Strasbourg et Chris McKay du centre de recherche Ames de la NASA ont publié un article spéculant sur l’existence possible d’une vie à base de méthane, ou «méthanogènes». De telles formes de vie pourraient consommer de l’hydrogène, de l’acétylène. et de l’éthane et expirez du méthane au lieu du dioxyde de carbone.

Cela permettrait aux zones habitables de vivre sur des mondes froids comme Titan, la lune de Saturne. Comme la Terre, l'atmosphère titanienne est principalement composée d'azote, mais elle est mélangée à du méthane. Titan est également le seul endroit de notre système solaire autre que la Terre à posséder de grands corps liquides, des lacs et des rivières d’un mélange d’éthane et de méthane. (Il existe cependant des masses d’eau souterraines sur Titan, sa lune soeur Enceladus et la lune européenne Jovian.) Un liquide est considéré comme nécessaire aux interactions moléculaires de la vie organique, et l’attention s’est concentrée sur l’eau, mais ces interactions sont également possible dans l'éthane et le méthane.

La mission Cassini-Huygens de la NASA-ESA en 2004 a observé un monde boueux, avec une température de -179 degrés Celsius (-290 ° F), où l’eau est solide comme du roc et où du méthane traverse les vallées et les flaques des lacs polaires. En 2015, une équipe d'ingénieurs chimistes et d'astronomes de l'Université Cornell a développé une membrane cellulaire théorique composée de petits composés organiques azotés pouvant fonctionner dans le méthane liquide de Titan. Ils ont surnommé leur cellule théorique «azotosome», qui signifie «corps azoté», qui avait la même stabilité et la même souplesse qu'un liposome terrestre. Le composé moléculaire le plus important était l'acrylonitrile azotosome. De l'acrylonitrile, une molécule organique incolore et toxique utilisée pour les fibres acryliques, les résines et les thermoplastiques sur Terre, a été découverte dans l'atmosphère de Titan.

Les implications pour la recherche de la vie extraterrestre sont grandes. La vie pourrait non seulement survenir sur Titan, mais elle pourrait aussi être détectée par un appauvrissement en hydrogène, en acétylène et en éthane à la surface. Des atmosphères dominées par le méthane sur les lunes et les planètes pourraient exister autour des étoiles semblables au Soleil, mais également autour des étoiles naines rouges avec une zone habitable plus large (les mondes comme Titan étant opaques au bleu et ultraviolet mais transparents au rouge et au infrarouge). Si la NASA lance le Titan Mare Explorer en 2016, il faudra peut-être attendre jusqu'en 2023 pour en savoir plus.

9 vie à base de silicium


La vie à base de silicium est peut-être la forme la plus courante de biochimie alternative explorée dans la science-fiction populaire, notamment dans le cas du Horta de Star Trek. Le concept est ancien et remonte aux spéculations de HG Wells en 1894: «On est surpris par une telle suggestion: des visions d'organismes en silicium-aluminium - pourquoi pas des hommes en silicium-aluminium en même temps? Errant dans une atmosphère de soufre gazeux, disons, au bord d'une mer de fer liquide à une centaine de degrés au-dessus de la température d'un haut fourneau. "

Le silicium est populaire justement parce qu'il est si semblable au carbone et qu'il peut former quatre liaisons, tout comme le carbone, ouvrant ainsi la possibilité d'un système biochimique entièrement à base de silicium. C'est l'élément le plus abondant dans la croûte terrestre autre que l'oxygène. Il existe une forme d'algue sur Terre qui intègre le silicium dans son processus de croissance. Le silicium souffre de l’inconvénient de jouer le deuxième rôle avec le carbone, qui est capable de former des structures complexes plus stables et plus diverses nécessaires à la vie. Les molécules de carbone incorporent de l'oxygène et de l'azote, qui forment des liaisons extrêmement stables. Des molécules compliquées à base de silicium ont malheureusement tendance à se désagréger. Le carbone est également extrêmement répandu dans l’univers et ce depuis des milliards d’années.

Il est peu probable que la vie du silicium apparaisse dans un environnement de type terrestre, car la plupart du silicium libre serait enfermé dans des roches volcaniques et ignées composées de minéraux silicatés. La théorie est que les choses pourraient être différentes dans un environnement à haute température, mais aucune preuve n'a été trouvée. Un monde extrême comme Titan pourrait soutenir une vie à base de silicium, constituant peut-être la base des méthanogènes susmentionnés, car des molécules de silicium telles que les silanes et les polysilanes imitent la chimie organique de la Terre. Cependant, sur Titan, la surface est dominée par le carbone, tandis que la majeure partie du silicium se trouve en profondeur.

Max Bernstein, astrochimiste de la NASA, a émis l'hypothèse que la vie sur silicium pourrait exister sur une planète très chaude avec une atmosphère riche en hydrogène et pauvre en oxygène, permettant une chimie complexe du silane avec des liaisons silicium réversibles avec du sélénium ou du tellure, mais il la trouvait peu probable ou rare. Sur Terre, ces organismes se répliqueraient très lentement et nos biochimies respectives ne seraient plus menaçantes. Ils pourraient lentement engloutir nos villes, mais «on peut supposer que vous pourriez emporter un marteau-piqueur».


8 autres biochimies alternatives

Crédit photo: Ittiz

Il y a eu plusieurs autres propositions de systèmes de vie basés sur autre chose que le carbone. Comme le carbone et le silicium, le bore a tendance à former de puissants composés moléculaires covalents, formant de nombreuses variétés structurelles d'hydrure, dans lesquelles les atomes de bore sont liés par des ponts hydrogène. Comme le carbone, le bore peut former des liaisons avec l'azote pour créer des composés dotés de propriétés chimiques et physiques similaires à celles des alcanes, les composés organiques les plus simples.Le principal problème de la vie à base de bore est que cet élément est, à notre connaissance, extrêmement rare. Une vie à base de bore serait plus facile dans un environnement où la température est suffisamment basse pour que l'ammoniac soit un solvant liquide, car les réactions chimiques seraient plus contrôlables.

Une autre forme de vie hypothétique qui a retenu l'attention des médias est la vie basée sur l'arsenic. Toute la vie sur Terre est composée de carbone, d'hydrogène, d'azote, d'oxygène, de phosphore et de soufre, mais en 2010, la NASA affirme avoir trouvé une bactérie appelée GFAJ-1 qui pourrait incorporer de l'arsenic à la place du phosphore dans sa structure cellulaire effets. Le GFAJ-1 prospère dans les eaux riches en arsenic du lac Mono en Californie. L'arsenic est toxique pour tous les êtres vivants de la planète, à l'exception de quelques micro-organismes capables de le tolérer ou de le respirer. GFAJ-1 est le premier cas où un organisme a incorporé l'élément en tant que bloc constitutif biologique. Des chercheurs indépendants ont jeté de l’eau froide sur les affirmations quand ils n’ont trouvé aucune preuve d’incorporation d’arsenic dans l’ADN, se contentant de trouver de l’arseniate accroché au côté de l’ADN du GFAJ-1. Néanmoins, l'intérêt pour la possibilité d'une biochimie à base d'arsenic a été stimulé.

L'ammoniac a été désigné comme une alternative possible à l'eau pour la construction de formes de vie. Certains ont proposé une biochimie basée sur des composés azote-hydrogène utilisant de l'ammoniac comme solvant, qui pourrait être utilisée pour construire des protéines, des acides nucléiques et des polypeptides. Toute forme de vie à base d’ammoniac devrait faire face aux températures plus basses dans lesquelles elle passe à l’état liquide ainsi qu’à une fenêtre de température plus petite. L’ammoniac solide est plus dense que l’ammoniac liquide, il n’ya donc aucun moyen de l’empêcher de geler par temps froid. Ce n'est pas un problème pour les organismes unicellulaires mais cela pourrait causer des ravages chez les organismes multicellulaires. Néanmoins, il est possible que des organismes unicellulaires à base d’ammoniac se trouvent sur les planètes les plus froides du système solaire, ainsi que des géantes gazeuses comme Jupiter.

On pense que le soufre a constitué la base du métabolisme précoce sur Terre, et il est connu que des organismes métabolisant le soufre au lieu de l'oxygène existent dans certains environnements extrêmes de la Terre. Peut-être que dans un monde différent, les formes de vie à base de soufre auraient un avantage évolutif. Certains pensent que l'azote et le phosphore pourraient également remplacer le carbone, probablement dans des conditions très spécifiques.

7 vie mémétique

Crédit photo: Jens Maus

Richard Dawkins pense que le principe de fonctionnement de la vie est le suivant: «Toute vie évolue en fonction de la survie différentielle des entités qui se répliquent». La vie doit pouvoir se répliquer (avec quelques variations) et être placée dans un environnement où la sélection et l'évolution naturelles sont naturelles. possible. Dans son livre, Le gène égoïsteDawkins a souligné que les concepts et les idées se développent dans le cerveau et se propagent entre les personnes par la communication. À bien des égards, cela ressemble au comportement et à l'adaptation des gènes, il les a surnommés «mèmes». Certains comparent des chansons, des blagues et des rituels partagés dans les sociétés humaines aux tout premiers stades de radicaux libres de toute vie nageant dans les mers anciennes de la Terre . De telles créatures de l'esprit se répliquent, évoluent et se disputent la survie dans le royaume des idées.

De tels mèmes existaient avant l'humanité, dans les cris d'oiseaux sociaux et le comportement appris des primates. Lorsque l'humanité est devenue capable de pensée abstraite, ces mèmes se sont développés davantage, régissant les relations tribales et formant la base des premières coutumes, culture et religion. L’invention de l’écriture a également stimulé le développement de mèmes, car ils pourraient se propager plus loin dans l’espace et dans le temps, propageant l’information mémétique de la même manière que les gènes propagent l’information biologique. Pour certains, c'est une pure analogie, mais d'autres affirment que les mèmes représentent la base d'une forme de vie unique, bien que quelque peu rudimentaire et limitée.

Certains l'ont pris plus loin. George van Driem a développé la théorie du symbiosisme selon laquelle les langues sont en réalité des formes de vie qui leur sont propres. Les théories linguistiques plus anciennes affirmaient que la langue était une sorte de parasite, mais van Driem soutient que nous existons dans une relation de coopération avec les entités mémétiques qui peuplent notre cerveau. Nous vivons dans une relation de symbiose avec ces organismes de langage: sans nous, ils ne peuvent pas exister et sans eux, nous ne sommes rien de plus que des hominidés sauvages. Il croit que l'illusion de conscience et de volonté libre émerge de l'interaction entre les instincts animaux, les faim et les convoitises de l'hôte humain et d'un symbiote linguistique se reproduisant à travers des idées et du sens.

6 Durée de vie synthétique basée sur XNA


La vie sur Terre repose sur deux molécules porteuses d'informations, l'ADN et l'ARN, et les scientifiques se demandent depuis longtemps s'il est possible que d'autres molécules similaires soient possibles. Alors que n'importe quel polymère peut stocker des informations, l'ARN et l'ADN affichent l'hérédité, codant et transmettant des informations génétiques, et sont capables de s'adapter au fil du temps grâce aux processus évolutifs. L’ADN et l’ARN sont des chaînes de molécules appelées nucléotides, composées de trois composants chimiques: un phosphate, un groupe sucre à cinq carbones (un sucre désoxyribose dans l’ADN ou un sucre ribose dans l’ARN), et l’une des cinq bases standard (adénine, guanine, cytosine, thymine ou uracile).

En 2012, une équipe de scientifiques d'Angleterre, de Belgique et du Danemark est devenue la première au monde à développer de l'acide xéno-nucléique (XNA), des nucléotides synthétiques fonctionnellement et structurellement similaires à l'ADN et à l'ARN. Ils ont été développés en remplaçant les groupes sucre désoxyribose et ribose par divers substituts. Ces molécules avaient déjà été développées auparavant, mais c'était la première fois qu'elles se montraient capables de se répliquer et d'évoluer.Dans l'ADN et l'ARN, la réplication se produit par le biais de molécules appelées polymérases, qui peuvent lire, transcrire et transcrire de manière inverse les séquences d'acides nucléiques normales. L'équipe a créé des polymérases synthétiques afin de créer six nouveaux systèmes génétiques: HNA, CeNA, LNA, ANA, FANA et TNA.

L'un des nouveaux systèmes génétiques, l'acide nucléique HNA ou hexitol, s'est révélé suffisamment robuste pour stocker suffisamment d'informations génétiques pour servir de base aux systèmes biologiques. Un autre, l'acide nucléique threose ou TNA, est considéré comme un candidat potentiel à la mystérieuse biochimie primordiale qui régnait avant l'aube de la vie.

Il existe un certain nombre d'applications potentielles pour ce développement. D'autres études pourraient aider à développer de meilleurs modèles d'apparition de la vie sur Terre et avoir des implications pour les spéculations sur la biologie. Les XNA pourraient avoir des applications thérapeutiques, créant des traitements à l’acide nucléique capables de se lier à des cibles moléculaires spécifiques sans se dégrader aussi rapidement que l’ADN ou l’ARN. Ils pourraient même constituer la base de machines moléculaires, ou une forme de vie entièrement synthétique.

Cependant, avant que cela soit possible, il faudrait développer d'autres enzymes adaptées à un XNA particulier. Certaines de ces enzymes ont été développées au Royaume-Uni à la fin de 2014. Il est également possible que XNA puisse s'introduire dans les informations génétiques d'un organisme à ARN / ADN et causer des dommages, de sorte que des garanties doivent être mises en place.

5 Chromodynamique, force nucléaire faible et vie gravitationnelle

Crédit photo: NASA

En 1979, le scientifique et nanotechnologiste Robert A. Freitas Jr. a plaidé pour la possibilité d'une vie non biologique. Il a affirmé que les métabolismes possibles pour les systèmes vivants sont basés sur les quatre forces fondamentales que sont l'électromagnétisme, la force nucléaire forte (ou chromodynamique quantique), la force nucléaire faible et la gravité. La vie électromagnétique est la vie biologique standard que l'on trouve sur Terre, ainsi que des configurations biologiques étrangères et des formes de vie basées sur des machines.

La vie chromodynamique pourrait être possible grâce à la force nucléaire puissante, qui est la plus forte des forces fondamentales, mais seulement sur des distances extrêmement courtes. Il suggère qu'un tel environnement est possible sur une étoile à neutrons, un objet lourd en rotation de 10 à 20 kilomètres (6 à 12 mi) de diamètre avec la masse d'une étoile. Avec une densité incroyable, des champs magnétiques incroyables et une gravité 100 milliards de fois supérieure à celle de la Terre, ils possèdent une croûte épaisse de 3 km (2 mi) de noyaux de fer cristallin. Sous celui-ci se trouve une mer de neutrons extrêmement chauds avec une variété de particules nucléaires, y compris des protons et des noyaux atomiques et éventuellement des «macronoyaux» extrêmement riches en neutrons. Ces macronoyaux pourraient théoriquement former des noyaux plus grands analogues aux molécules organiques, les neutrons agissant comme l'équivalent de. l'eau dans un système pseudo-biologique extrêmement bizarre.

Pour Freitas, les formes de vie utilisant une force nucléaire faible sont moins probables, car les forces faibles ne fonctionnent que dans des zones sous-nucléaires, et elles ne sont pas particulièrement puissantes. Comme il apparaît fréquemment dans la désintégration radioactive bêta et dans les neutrons libres, une forme de vie à force faible pourrait exister en contrôlant soigneusement les interactions faibles dans son environnement. Il a imaginé des êtres composés d'atomes avec des neutrons en excès qui deviennent radioactifs quand ils meurent. On suppose qu'il existe des régions de l'univers où la force nucléaire faible est plus forte, ce qui augmente les chances de ce type de vie.

Des créatures gravitationnelles pourraient également exister, car la gravité est la force fondamentale la plus courante et la plus efficace de l'univers. De telles créatures pourraient tirer leur énergie de la gravité elle-même, avec d'immenses entités gravitationnelles se nourrissant de collisions entre des trous noirs, des galaxies ou d'autres objets célestes, des entités un peu plus petites issues du mouvement de rotation et d'orbite des planètes, et des entités gravitationnelles encore plus petites se nourrissant de l'énergie des cascades , les vents, les marées et les courants océaniques, voire les tremblements de terre.

4 formes de vie plasmatiques poussiéreuses

Crédit photo: Chocolateoak

La vie organique sur Terre est basée sur des molécules de composés du carbone, et nous avons déjà discuté de plusieurs alternatives biologiques au carbone. Mais en 2007, une équipe internationale dirigée par V.N. Tsytovich de l'Institut de physique générale de l'Académie des sciences de Russie a documenté que, dans les conditions appropriées, les particules de poussière inorganique peuvent s'organiser en structures hélicoïdales pouvant ensuite interagir de manière très similaire à la chimie organique. Ce comportement se produit dans un état de plasma, le quatrième état de matière au-delà des solides, des liquides et des gaz, où les électrons sont arrachés des atomes, laissant derrière eux une masse de particules chargées.

L'équipe de Tsytovich a découvert que, lorsque les charges électroniques se séparaient et que le plasma devenait polarisé, les particules du plasma s'organisaient automatiquement en structures hélicoïdales en forme de tire-bouchon chargées électriquement et attirées les unes par les autres. Ils pourraient également se diviser pour former des copies de la structure originale, un peu comme l'ADN, et induire des changements chez leurs voisins. Selon Tsytovich, «ces structures plasmatiques complexes et auto-organisées présentent toutes les propriétés nécessaires pour être qualifiées de candidates pour la matière vivante inorganique. Ils sont autonomes, ils se reproduisent et ils évoluent. "

Certains sont naturellement sceptiques et pensent que les affirmations selon lesquelles les structures inorganiques représentent la vie sont plus des relations publiques que des affirmations scientifiques sérieuses. Alors que les structures hélicoïdales en formation dans le plasma peuvent ressembler à l'ADN, ressemblance dans la forme ne signifie pas nécessairement ressemblance dans la fonction. De plus, le fait que les hélices se répliquent d'elles-mêmes n'est pas non plus une indication du potentiel de la vie; les nuages ​​peuvent le faire aussi. Le plus damnant, une grande partie de la recherche était basée sur des modèles informatiques plutôt que sur l’observation.

L'un des participants à l'expérience a affirmé que, si les résultats ressemblaient vraiment à la vie, ils n'étaient en fin de compte que «une forme spéciale de cristal de plasma». Il serait néanmoins possible que les particules inorganiques présentes dans le plasma se transforment en auto-réplication. En évoluant sous forme de formes de vie, elles peuvent constituer la forme de vie la plus répandue dans l’univers, grâce au plasma omniprésent et aux nuages ​​de poussière interstellaire dans l’espace.

3 iCHELLs

Crédit photo: foobar

Le professeur Lee Cronin, titulaire de la chaire Gardiner de chimie de la faculté des sciences et de l'ingénierie de l'université de Glasgow, a un rêve: créer des cellules vivantes en métal. Il a utilisé des polyoxométalates, une gamme d'atomes de métaux liés à l'oxygène et au phosphore, pour créer des bulles ressemblant à des cellules qu'il a appelées cellules inorganiques-chimiques ou iCHELL.

L'équipe de Cronin a commencé par créer des sels à partir d'ions chargés négativement de gros oxydes métalliques liés à un petit ion chargé positivement, tel que l'hydrogène ou le sodium. Une solution de ces sels est ensuite injectée dans une autre solution de sel pleine de gros ions organiques chargés positivement liés à de petits ions négatifs. Les deux sels se rencontrent et se remplacent, et les gros oxydes de métaux s'associent aux gros ions organiques pour former une sorte de coque ou de bulle insoluble dans l'eau. En modifiant le squelette en oxyde métallique, on peut attribuer aux bulles les caractéristiques des membranes des cellules biologiques, en permettant sélectivement aux produits chimiques d'entrer et de sortir de la cellule, permettant potentiellement le même type de réactions chimiques contrôlées se produisant dans les cellules vivantes.

L’équipe a également créé des bulles dans des bulles imitant les structures internes des cellules biologiques et a progressé dans la création d’une forme artificielle de photosynthèse, qui pourrait éventuellement être utilisée pour créer des cellules artificielles ressemblant à des plantes. D'autres biologistes synthétiques notent que les cellules ne seront jamais aussi vivantes que si elles disposaient d'un système de réplication et d'évolution, tel que l'ADN. Cronin espère que le développement continu montrera la voie. Les applications potentielles de la technologie incluent le développement de matériaux pour les dispositifs à combustible solaire (les cellules peuvent également stocker de l'électricité) et des applications médicales potentielles.

Selon Cronin, «le grand objectif est de construire des cellules chimiques complexes avec des propriétés réalistes qui pourraient nous aider à comprendre comment la vie a émergé et également utiliser cette approche pour définir une nouvelle technologie basée sur l'évolution du monde matériel - une sorte de substance inorganique. technologie vivante. "

2 sondes Von Neumann


La vie artificielle basée sur la machine est une idée commune, presque banale, nous allons donc nous concentrer sur les fascinantes sondes Von Neumann aux fins de cet article. Ils ont été imaginés pour la première fois par le futurologue et mathématicien hongrois du milieu du XXe siècle, John Von Neumann, qui pensait que pour reproduire les fonctions du cerveau humain, une machine aurait besoin de mécanismes de contrôle et de réparation de soi. Il a eu l’idée de créer des machines à réplication automatique, basées sur des observations de la complexité croissante de la vie grâce à la réplication. Il a estimé que ces machines devraient avoir une sorte de constructeur universel, ce qui leur permettrait non seulement de construire des répliques d’elles-mêmes, mais également des versions potentiellement améliorées ou altérées, permettant ainsi une évolution et une complexité accrue dans le temps.

D'autres penseurs futuristes tels que Freeman Dyson et Eric Drexler ont rapidement appliqué ces concepts au domaine de l'exploration spatiale et proposé le concept de la sonde Von Neumann. L'envoi de robots qui se reproduisent d'eux-mêmes dans l'espace peut être le moyen le plus efficace de coloniser la galaxie, occupant éventuellement toute la Voie Lactée en moins d'un million d'années, même s'ils sont contraints par la vitesse de la lumière.

Comme Michio Kaku l'explique:

Une sonde Von Neumann est un robot conçu pour atteindre des systèmes stellaires distants et créer des usines qui reproduiront des copies par milliers. Une lune morte plutôt qu'une planète est la destination idéale pour les sondes Von Neumann, car elles peuvent facilement atterrir et décoller de ces lunes, et aussi parce que ces lunes ne sont pas érodées. Ces sondes vivraient de la terre, utilisant des dépôts naturels de fer, de nickel, etc. pour créer les matières premières nécessaires à la construction d'une usine de robots. Ils créeraient des milliers de copies d'eux-mêmes, qui se disperseraient ensuite et rechercheraient d'autres systèmes stellaires.

Différentes versions de l'idée de base de la sonde Von Neumann ont été développées au fil des ans, notamment des sondes d'exploration et de reconnaissance pour une exploration discrète et une surveillance subtile de la civilisation extraterrestre. , et la colonisation sonde pour semer de nouveaux mondes avec des colons. Il pourrait même y avoir des sondes de soulèvement conçues pour guider les civilisations naissantes dans l'espace. Plus inquiétant, il pourrait même y avoir des sondes de type berserker conçues pour éteindre toute trace de vie organique qu’elles rencontrent, ce qui peut nécessiter la construction de sondes de police pour se prémunir de telles attaques. Considérant que certains comparent les sondes de Von Neumann à une sorte de virus interstellaire, nous voudrons peut-être bien réfléchir avant de nous lancer dans de tels développements.

1 Hypothèse Gaïa


En 1975, les Drs. James Lovelock et Sidney Epton ont coécrit un article pour Nouveau scientifique intitulé «La quête de Gaia». Alors que la vision conventionnelle est que la vie est née sur Terre et a prospéré parce que les conditions matérielles étaient bonnes, Lovelock et Epton affirment que la vie elle-même a joué un rôle actif dans la détermination et le maintien des conditions de sa survie.Ils ont proposé que toute la matière vivante sur Terre, dans l'air, les océans et la surface des terres, fasse partie d'un système unique se comportant comme un super-organisme vivant, capable de modifier la température et la composition de l'atmosphère pour pour assurer sa survie. Ils ont surnommé ce système Gaia, d'après la déesse grecque de la Terre. Il existe pour maintenir une homéostasie par laquelle la biosphère peut exister dans le système terrestre.

Lovelock travaillait sur son hypothèse de Gaia depuis le milieu des années 1960. L'idée est que la biosphère de la Terre comporte un certain nombre de cycles naturels et que, lorsque l'un d'eux se détériore, les autres compensent afin de maintenir l'habitabilité pour la vie. Cela a été utilisé pour expliquer pourquoi l'atmosphère n'est pas principalement composée de dioxyde de carbone ou pourquoi les mers ne sont pas excessivement salées. Alors que les éruptions volcaniques créaient une atmosphère précoce composée principalement de dioxyde de carbone, des bactéries excrétant de l'azote se développèrent et les plantes produisirent de l'oxygène par photosynthèse. Après des millions d’années, l’atmosphère a changé pour devenir notre atmosphère actuelle, plutôt agréable. Bien que les rivières transportent du sel dans les océans à partir de roches, la salinité océanique reste stable à 3,4%, car le sel est chassé par les fissures du plancher océanique. Ce ne sont pas des processus conscients, mais le résultat de boucles de rétroaction qui maintiennent la planète dans un équilibre habitable.

Une autre preuve est que, sans activités biotiques, des éléments tels que le méthane et l’hydrogène disparaîtraient de l’atmosphère en quelques décennies seulement. En outre, malgré l'augmentation de la température du soleil de 30% au cours des 3,5 milliards d'années écoulées, la température mondiale moyenne n'a fluctué que de 5 degrés Celsius à cette époque, grâce à un mécanisme de réglementation qui élimine le carbone dioxyde de l'atmosphère et l'enfermer dans la matière organique fossilisée.

Initialement, les idées de Lovelock étaient ridiculisées et accusées de mysticisme et de pseudoscience new-age. Au fil du temps, toutefois, l'hypothèse de Gaia a eu une influence sur la façon dont les scientifiques perçoivent la biosphère terrestre, en attirant l'attention sur les composants de la biosphère et sur leur incidence sur l'ensemble. Aujourd'hui, l'hypothèse de Gaia est plus respectée qu'acceptée par les scientifiques. Beaucoup le considèrent comme un cadre culturel positif pour lequel des études scientifiques peuvent être poursuivies, dans le respect de la Terre en tant qu’écosystème mondial.

Le paléontologue Peter Ward a développé l'hypothèse concurrente de Médée, du nom de la mère qui a tué ses enfants dans la mythologie grecque, selon laquelle la vie est essentiellement suicidaire et autodestructrice. Il a expliqué comment, historiquement, la plupart des extinctions de masse ont été causées par des formes de vie, telles que des micro-organismes ou des hominidés en pantalon, provoquant de terribles changements dans l'atmosphère de la Terre.