Selon l’hypothèse Gaia, proposée par les scientifiques Lovelock et Margulis dans les années 1970, notre planète aurait dû se réchauffer progressivement pendant des millions d’années, tandis que nos océans auraient également dû devenir progressivement plus acides. Le fait que cela ne se soit pas produit suggère l’existence d’un système complexe à l’échelle de la planète, autorégulé, dans lequel la vie planétaire et les processus géologiques travaillent ensemble pour stabiliser la géologie et le climat planétaires. Malgré son importance, cette idée n'a pas pu être testée auparavant en raison de son échelle planétaire.
Dans un article publié dans le Journal of the Royal Society Interface , le professeur externe SFI Ricard Solé (Universitat Pompeu Fabra) et ses collaborateurs proposent un système expérimental qui testera, à petite échelle, la dynamique qui régule les processus planétaires. En utilisant la biologie synthétique, ils testeront deux micro-organismes modifiés dans un système autonome pour voir s'ils peuvent atteindre un équilibre stable.
Cette configuration proposée s'inspire des recherches récentes sur la fermentation, qui nécessitent généralement un contrôle externe finement réglé, pour obtenir des conditions stables et régulées, notamment un niveau de pH stable. "Des travaux récents ont tenté de voir si l'on pouvait concevoir des micro-organismes pour la fermentation afin qu'ils puissent s'autoréguler", explique Solé. "C'était la principale source d'inspiration."
Cette configuration expérimentale, que Solé et plusieurs de ses étudiants ont développée lors d'une visite au SFI, a le potentiel de répondre à des questions de longue date dans le domaine concernant les systèmes de régulation à l'échelle planétaire.
Dans cette configuration expérimentale, une souche détectera si l'environnement devient trop acide et contrecarrera l'augmentation de l'acidité, tandis que l'autre souche détectera si l'environnement devient trop basique et agira pour contrecarrer cette diminution de l'acidité.
"Parce que ces souches agissent sur l'environnement, et que l'environnement les affecte, cela crée une boucle causale fermée", a déclaré Solé. "L'idée est de montrer que dans des conditions très larges, ils se stabiliseront à un niveau de pH constant, comme le prédit la théorie originale."
Plus d'informations : Victor Maull et al, Un Daisyworld microbien synthétique :régulation planétaire dans le tube à essai, Journal of The Royal Society Interface (2024). DOI :10.1098/rsif.2023.0585
Informations sur le journal : Interface du Journal de la Royal Society
Fourni par l'Institut de Santa Fe
