La colonisation de Mars pourrait accélérer l’évolution humaine

Les fortes radiations, la faible gravité et d’autres pressions environnementales pourraient inciter les humains martiens à muter relativement plus rapidement que sur Terre.

Il s’avère que la colonisation humaine de l’atmosphère rude et exotique de Mars (si nous y parvenons) pourrait accélérer l’évolution de notre espèce. « Étant donné la différence de l’environnement martien, on peut s’attendre à une forte sélection naturelle », explique Scott Solomon, biologiste évolutionniste à l’université Rice de Houston, au Texas.

Mars se trouve à environ 55 millions de kilomètres de la Terre, selon la position orbitale des deux planètes, et nous, Terriens, devons encore surmonter de nombreux obstacles avant de pouvoir l’atteindre. Mais si nous arrivons sur Mars et y établissons une colonie de résidents permanents, des facteurs tels que des radiations comparativement plus élevées, une gravité plus faible et un vaste changement de mode de vie pourraient provoquer des changements évolutifs significatifs dans le corps humain – bien plus rapidement que ceux qui se sont produits sur notre planète natale.

Perdus dans l’espace

Solomon a commencé à réfléchir à la façon dont les humains pourraient évoluer alors qu’il enseignait l’introduction à la biologie. Il a demandé à ses étudiants d’imaginer les façons dont les humains pourraient continuer à évoluer – cette question l’a conduit dans un terrier qui a inspiré son livre de 2016, Future Humans.

Les recherches de Solomon portent sur les résultats évolutionnaires hypothétiques de la colonisation de Mars par l’humanité. Un facteur déterminant dans cette entreprise : le niveau précis d’isolement, qui influencerait grandement la rapidité avec laquelle les humains s’adapteraient à de nouvelles conditions. Si les humains faisaient des allers-retours entre la Terre et Mars aussi rapidement que toutes les générations ou tous les deux ans, les nouveaux afflux de gènes humains nés sur Terre et se déplaçant vers la colonie martienne pourraient ralentir les effets de certaines mutations génétiques. En revanche, le fait de rester dans les conditions très différentes de Mars pourrait accélérer le rythme de l’évolution humaine. « Il pourrait s’agir de centaines d’années dans les bonnes circonstances », explique Solomon.

Ici, sur Terre, l’évolution exige souvent qu’une espèce soit complètement isolée pendant des milliers d’années des autres populations de la même espèce. Lorsque les humains modernes et nos ancêtres évolutionnaires ont commencé à se répandre sur la Terre il y a des dizaines de milliers d’années, les populations ont été isolées en divers endroits pendant des générations – parfois pendant des milliers d’années.

Entre-temps, certaines populations ont développé des caractéristiques qui les aident à faire face aux conditions locales. Par exemple, les groupes d’humains vivant en haute altitude ont pu adapter des caractéristiques qui les ont aidés à vivre dans des environnements aussi extrêmes. Toutefois, il s’agit en grande partie de plasticité, c’est-à-dire de la capacité d’une espèce à s’adapter à un environnement spécifique en adoptant des tailles, des comportements et des formes différents, plutôt que d’une véritable évolution. « Nous pouvons adapter notre physiologie à différentes circonstances dans une large mesure », a déclaré Solomon, comme le prouve le fait que les humains modernes n’ont jamais évolué vers de nouvelles espèces malgré de grandes différences environnementales.

Mais il est possible que les humains martiens puissent vivre complètement isolés de la Terre en raison d’un certain nombre de conditions, qu’elles soient économiques, politiques ou autres. Par exemple, des maladies propres à la Terre ou à Mars pourraient apparaître et entraîner des embargos sur les voyages.

Des martiens mutants

Des radiations plus intenses sur Mars pourraient également provoquer des taux élevés de mutations génétiques chez les humains qui y sont nés. Et toute mutation favorable qui aiderait les humains à mieux faire face aux conditions sur Mars pourrait être héritée par les générations futures. « L’augmentation du taux de mutation donne à la sélection naturelle plus de matière à exploiter », explique Solomon.

Mais ces mutations pourraient aussi être aléatoires. Si un certain nombre de personnes développent par hasard les mêmes mutations, que ce soit parmi les habitants de Mars ou leurs ancêtres sur Terre, cela pourrait provoquer une sorte d’effet fondateur. Une colonie martienne sera probablement constituée d’une communauté relativement restreinte au départ, et les traits que ces fondateurs pourraient partager pourraient avoir un effet disproportionné sur le développement humain futur : Cela pourrait être aussi simple qu’un nombre relativement élevé de roux.

Mais les caractéristiques de la couleur des cheveux (ou même de la peau) ne permettraient pas techniquement de considérer les Martiens comme une nouvelle espèce, avertit Solomon. Pourtant, il est possible que même la première génération de Martiens présente des différences physiques notables par rapport aux Terriens, en raison des changements de gravité dans une atmosphère étrangère, entre autres ajustements. « Ils pourraient avoir une apparence différente, ils pourraient agir différemment », dit-il. « Ils pourraient avoir des changements physiques qui pourraient être évidents pour les personnes qui les comparent ».

La sélection naturelle

La survie du plus apte est un concept clé de l’évolution. Mais cela ne signifie pas que l’environnement dictera en premier lieu le type de traits qui rendront les gens bien adaptés à la vie martienne. La taille semble être un facteur évident de ces différences, puisque la gravité sur Mars est trois fois supérieure à celle de la Terre.

« La science-fiction a souvent dépeint les Martiens ou les extraterrestres venant de Mars comme étant grands, maigres et minces« , explique Solomon. Mais l’effet pourrait en fait être l’inverse. Le problème est que ces types de corps pourraient présenter certains risques lors de l’accouchement – les squelettes affaiblis pourraient fracturer le bassin des personnes lors de l’accouchement. La sélection naturelle pourrait donc favoriser les personnes de petite taille aux os plus denses.

De plus, les niveaux élevés de radiation sur Mars pourraient affecter directement des caractéristiques telles que la couleur de la peau ou la vue au cours des générations d’évolution. Cela s’est déjà produit sur Terre – la mélanine est plus résistante aux rayons ultraviolets, par exemple.

« Peut-être que face à ce rayonnement élevé, nous pourrions développer un nouveau type de pigment de peau pour nous aider à faire face à ce rayonnement« , dit Solomon, ajoutant que nous pourrions potentiellement développer des gènes de résistance au cancer. « Peut-être aurons-nous nos propres hommes verts ».

Il prévient également que ces idées spécifiques sur la façon dont nous pourrions changer ne sont que des spéculations. Il nous reste encore beaucoup à apprendre, par exemple comment l’accouchement ou la survie et le développement d’un enfant peuvent être affectés par la vie dans l’espace.

Écrire notre propre destin évolutif

Les traditions culturelles uniques qui se développent sur Mars pourraient également avoir un effet à long terme sur l’évolution. Des pratiques alimentaires particulières, par exemple, pourraient, si elles sont maintenues au fil des générations, affecter l’évolution de notre système digestif.

L’épigénétique, ou l’influence du comportement et de l’environnement sur l’expression des gènes, pourrait également jouer un rôle dans l’évolution humaine sur la planète rouge. Mais cette science n’est pas encore très bien comprise, note Solomon. Il cite en exemple les recherches menées par la NASA sur les jumeaux astronautes Scott et Mark Kelly. Le premier a passé un an dans l’espace tandis que le second est resté sur Terre. Les analyses ont permis de détecter des changements dans les gènes de Scott, mais on ne sait toujours pas comment ces changements peuvent l’affecter à long terme.

Mais grâce aux avancées significatives des outils d’édition de gènes comme CRISPR, il est possible que les humains sur Mars n’aient pas besoin de laisser l’évolution à la sélection naturelle. Selon Solomon, nous disposons actuellement des outils nécessaires pour travailler avec les habitants potentiels de Mars – nous ne savons simplement pas nécessairement ce qu’il faut modifier (ou comment le faire). Néanmoins, les scientifiques pourraient modifier les gènes des personnes avant ou après un voyage sur Mars. « Cela pourrait être un outil puissant pour aller de l’avant et apporter ces changements afin que les gens puissent survivre et s’adapter à l’environnement martien », explique Solomon.