Population des vaisseaux mondes

Il y a quelques jours, j’écoutais en replay l’excellente émission La Méthode Scientifique, sur France Culture, animée par Nicolas Martin. Roland Lehoucq, astrophysicien au CEA, écrivain, président des Utopiales de Nantes était invité avec le dessinateur et scénariste Denis Barjam à parler des vaisseaux spatiaux en science-fiction. 

https://www.franceculture.fr/emissions/la-methode-scientifique/la-methode-scientifique-emission-du-vendredi-23-avril-2021. Passionnante émission où l’on parle de 2001, Ulysses 31, Alien, Rama… Je vous la conseille.

D’ailleurs, vers la toute fin de l’émission, Roland Lehoucq et Nicolas Martin discutent du nombre minimum de colons nécessaires pour peupler une planète sans risque de pauvreté génétique. Ils faisaient référence à une étude ayant estimé qu’il fallait une population de 23000 à 44000 personnes pour assurer la diversité génétique nécessaire pour permettre l’établissement d’une colonie durable. 

J’ai cherché l’article en question. Il s’agit d’une conférence du professeur Cameron M. Smith, professeur d’évolution humaine à Portland. L’année précédente, il avait publié un article dans le Scientific American (disponible gratuitement, ne vous privez pas), où il tablait sur 2000 personnes. Mais il a visiblement trouvé ses chiffres trop optimistes, et dans un grand élan dépressif les a multipliés par 20 en avril de l’année suivante, dans la revue Acta Astronautica. Sa crainte ? La diversité génétique dans un vol de plusieurs générations. Il estime que jamais l’humanité n’aura été aussi isolée que dans un vaisseau-monde (pas faux) et qu’il faut donc emporter le meilleur échantillon possible de gènes pour avoir une chance de faire souche. Je suis d’accord avec ça, mais 40000 ? Wow. Comment va-t-on faire pour les envoyer ? Est-ce qu’il est seulement envisageable de créer un véhicule interstellaire de cette taille avant notre extinction (qui ne saurait plus tarder).
Pas si vite, vous répondrais-je. Demandons-nous d’abord si 40000 est le bon chiffre. Demandons nous aussi s’il est vrai que l’humanité n’a jamais été aussi isolée génétiquement. Pour ça, oublions les vaisseaux colonies et l’espace, et réfléchissez à la Terre et la paléontologie. 

L’être humain a colonisé la planète, nous en sommes tous d’accord. Toutes les études montrent que c’est une population réduite entre 1000 et 10000 homo sapiens qui est à l’origine de la Sortie d’Afrique qui a abouti à la colonisation de l’Asie, l’Océanie et l’Amérique. Le plus gros de l’humanité descend de cette poignée de colons. Leur diversité génétique était assez faible, si on compare à celle des peuples restés en Afrique et leur mortalité était élevée. Devant eux, de rares hominidés pas forcément compatibles génétiquement, qui n’allaient probablement pas apporter beaucoup de sang neuf (même s’il y’en a eu, avec l’homme de Denisova et l’homme de Cromagnon). Malgré ces difficultés, le petit nombre a prospéré à travers le monde entier. 

Argument plus convaincant encore : songez aux habitants des îles peuplées par les hominidés plus anciens que l’homo sapiens. Dans beaucoup de cas, ils sont arrivés à pieds, profitant d’un niveau de la mer très bas. Mais pour d’autres, il a été démontré que ce n’était pas possible. À Florès ou aux Célèbes, il a fallu qu’ils naviguent, même accidentellement. Croyez-vous qu’ils sont arrivés à 40000 sur des troncs d’arbres pour coloniser l’île de Flores, il y a plus de 70000 ans ? Non. C’était un petit groupe d’hominidés archaïques, arrivés par accident (ouragan, tsunami…) et qui ont fait souche avec le matériel génétique dont il disposait sur place. Et si on élargit la réflexion, on peut se dire que s’il fallait de telles quantités de matériel génétique pour assurer la survie d’une population, la plupart des îles éloignées des côtes n’auraient pas de mammifères terrestres à leur surface, car ils n’arriveraient jamais assez nombreux pour faire souche sur l’île. Or, ce n’est pas ce qui est arrivé. 

C’est pourquoi je n’ai jamais cru à ce chiffre de 40000. Mais je ne suis qu’un pauvre auteur, mécanicien de formation et ce que je crois n’a pas beaucoup de valeur d’un point de vue scientifique.

Mais je ne suis pas qu’auteur, je suis aussi un grand amateur des conférences du Collège de France. Je n’ai raté aucune de celles de Jean Jacques Hublin par exemple. Et tant mieux, car dans son dernier cours de l’an passé, sur la colonisation de l’Asie par le genre Homo. Après avoir confirmé ce que je pensais sur la colonisation des îles écartées, il a cité rapidement une étude publiée en 2019 dans Nature par Corey Bradshaw et son équipe. Comme il ne l’avait pas sourcée (en tout cas pas sur le site du collège de France (ou alors c’est bien caché)), j’ai galéré à retrouver le lien, donc j’accepte les remerciements pour vous avoir évité cet effort. Bref, que dit cette étude ? Je vous traduis ici le résumé :

Le moment, le contexte et la nature des premiers habitants de Sahul [NDT : il s’agit du continent océanique avant l’augmentation du niveau des eaux] sont encore mal connus en raison d’un dossier archéologique fragmenté. Cependant, la quantification du contexte démographique plausible de cette population fondatrice est essentielle pour déterminer comment et pourquoi le peuplement initial de Sahul s’est produit. Nous avons développé un modèle stochastique, structuré par âge, en utilisant les taux démographiques des sociétés de chasseurs-cueilleurs, et la capacité de charge relative calculée à partir de la productivité primaire nette de LOVECLIM pour le nord de Sahul. Nous avons projeté ces populations afin de déterminer la résilience et les tailles minimales requises pour éviter l’extinction. Une population fondatrice comprise entre 1 300 et 1 550 individus est nécessaire pour maintenir un seuil de quasi-extinction de ≲0,1. Cette population fondatrice minimale pourrait être arrivée en un seul point dans le temps, ou par de multiples voyages de ≥130 personnes sur ~700-900 ans. Ce résultat montre qu’un amalgame de populations à Sunda et Wallacea [NDT : L’ensemble d’île Indonésiennes, pour faire simple] aux stades isotopiques marins 3-4 a fourni les conditions d’un peuplement réussi, à grande échelle et probablement planifié de Sahul.Source : Nature.com

1300 personnes minimums pour assurer 90% de chance au groupe de survivre. Pas plus. Arrivés tous en même temps ou sur un demi-millénaire par des apports réguliers de matériel génétique neuf, ça change la donne, pas vrai ?

Alors vous me direz, « oui, bon 10% de risque d’extinction, c’est pas acceptable pour la NASA ». Effectivement, ce qui explique partiellement le chiffre énorme de 40000 colons. Mais je pense que ce qui est important dans l’article est le concept « d’apport régulier de gènes frais ».  Si vous envoyez un nombre réduit de colons, sélectionnés pour avoir un profil génétique très varié (beaucoup plus varié qu’une population d’homo sapiens sortant d’Afrique), et que vous ajoutez un peu de sang neuf supplémentaire de temps en temps (en décongelant des embryons apportés à cet effet, par exemple), vous augmentez les probabilités sans avoir besoin de fabriquer des vaisseaux mondes démesurés pour démarrer votre colonisation. 

Donc voilà, grâce aux bienfaits de la vision transversale (pas assez cultivée, si vous voulez mon avis), je viens (peut-être) de réduire de nombre de places nécessaires de 38700, et donc les besoins d’alimentation, d’eau, d’air et de place dans des proportions énormes. C’est important car, comme je l’ai dit plus haut, la réduction des moyens à mettre en œuvre est aussi un facteur de succès. 

O.G.

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PS : En cherchant mieux, j’ai trouvé une autre étude publiée intégralement sur Nature en 2020 et rédigée par Jean Marc Salotti du CNRS, 110 personnes bien sélectionnées pourraient suffire pour assurer une colonie stable sur Mars, mais sauf erreur de ma part, son étude est axée sur les interactions nécessaires à la survie et met de côté le problème de la mixité génétique. 

PPS : sur ARTE, vous pouvez encore voir une série de 4 documentaires sur l’exploration spatiale lointaine, où vous pourrez écouter entre autres Roland Lehoucq vous parlez sonde interstellaire et Jean Sébastien Steyer vous initier à l’exobiologie.