Prologue. ...................................................................................... 7
1. Pourquoi l’origine de la vie reste-t-elle mystérieuse ? .............. 13
La difficulté de trouver des fossiles ............................................ 16
La complexité atteinte par le vivant brouille les cartes .................. 20
La notion d’émergence s’impose avec difficulté ............................ 25
Élargir la notion de causalité ..................................................... 29
Deux questions naïves avant de commencer ................................. 33
2. Il existe une centaine de définitions de la vie ......................... 37
La vie, un système ouvert, en stabilité dynamique ........................ 39
La vie, un système dissipatif éloigné de l’équilibre ....................... 41
La vie, un système autopoïétique ............................................... 47
La vie, capable d’évolution ........................................................ 48
3. Avant d’aborder l’origine du vivant, parlons de celle du reste ... 53
L’énergie ne travaille que si elle y est contrainte.......................... 54
L’auto-organisation du monde ................................................... 58
Les quatre forces de l’Univers participent à l’auto-organisation ...... 60
La vie est la forme la plus efficace de dissipation de l’énergie libre 66
Où peut se développer la complexité ? ......................................... 69
Dans le cosmos, quelles sont les zones à la marge
entre l’ordre et le chaos ? .......................................................... 73
La vie est-elle probable ? ........................................................... 77
4. À trois mille mètres de profondeur dans les océans ................. 83
Comment se présente notre planète avant l’éclosion de la vie ? ...... 84
Sur Terre, la chimie s’est enrichie pour mener à la vie ................... 88
La catalyse entre en jeu ............................................................ 94
Sur Terre, où la vie a-t-elle pu émerger ? ..................................... 98
Le fonctionnement d’une cheminée hydrothermale ....................... 104
5. Les molécules en ordre de marche .......................................... 109
L’exubérante chimie du carbone ................................................. 110
L’expérience de Miller-Urey ........................................................ 117
La catalyse se spécialise ........................................................... 121
L’autocatalyse introduit de l’ordre dans le chaos .......................... 127
Un point d’étape ...................................................................... 131
6. Les premières protocellules .................................................... 135
La dichotomie hydrophile-hydrophobe ........................................ 137
La formation des membranes ..................................................... 141
Les protocellules....................................................................... 145
La reproduction et l’hérédité...................................................... 148
Une monnaie d’échange pour l’énergie......................................... 155
L’amélioration des membranes.................................................... 160
L’ère des macromolécules........................................................... 162
Que manque-t-il pour arriver à la vie ?......................................... 165
7. La fermeture catalytique......................................................... 169
L’explosion combinatoire des macromolécules............................... 170
Les cycles catalytiques auto-amplifiés.......................................... 174
La fermeture catalytique............................................................ 179
La transition d’Erdös-Rényi......................................................... 182
La fermeture causale chez l’être vivant........................................ 186
L’être vivant, un système régulé.................................................. 194
Comment l’être vivant devient-il autonome ?................................. 198
8. Entre l’apparition de la vie et aujourd’hui................................ 205
La réplication par modèle........................................................... 206
L’assemblage des protéines et le code génétique........................... 210
Le découplage des gènes, une transition de phase........................ 215
L’évolution darwinienne............................................................. 219
La chiralité.............................................................................. 223
LUCA....................................................................................... 225
La vie dans le Système solaire.................................................... 229
La vie dans d’autres systèmes planétaires..................................... 233
Épilogue....................................................................................... 239
Remerciements............................................................................... 245
Bibliographie................................................................................. 247
Lexique........................................................................................ 249
Index .......................................................................................... 265
