L'énigme de la biologie quantique

L'une des plus grandes questions en biologie est de savoir si les processus de la vie sont capables d'exploiter les effets quantiques pour améliorer leur sort.

Personne ne se demande si les êtres vivants sont finalement quantiques à un certain niveau – nous sommes tous constitués d'objets quantiques appelés atomes et collés ensemble par des forces quantiques. Si vous regardez assez attentivement n'importe quel processus biologique, vous verrez la mécanique quantique à l'œuvre.

La question est de savoir si la nature exploite la mécanique quantique pour réaliser des choses qui ne sont pas possibles dans le monde ordinaire et classique.

Il y a un débat grandissant sur ce sujet. D'une part, des preuves ont commencé à s'accumuler selon lesquelles la mécanique quantique pourrait jouer un rôle dans des processus tels que la photosynthèse, la navigation des oiseaux et le sens de l'odorat. De l'autre, les critiques disent que ces preuves sont loin d'être concluantes et peuvent simplement montrer que la réalité apparaît toujours de nature quantique, si vous y regardez d'assez près.

Aujourd'hui, Neill Lambert de l'institut de recherche japonais RIKEN à Saitama et quelques amis, fournissent un examen bien nécessaire des preuves dans ce domaine, en se concentrant en particulier sur la photosynthèse et la navigation des oiseaux.

Ces gars-là soulignent que les efforts pour trouver des preuves d'effets quantiques dans la photosynthèse sont largement axés sur le fait que l'énergie traverse d'une manière ou d'une autre de grosses molécules de protéines avec une efficacité proche de 100 %. C'est difficile à expliquer classiquement.

La preuve des effets quantiques dans la navigation des oiseaux est un peu plus spéculative mais laisse moins de place à une explication classique. Il est basé sur l'idée qu'un champ magnétique faible peut influencer le résultat d'un certain type de réaction chimique dans les rétines d'oiseaux impliquant des paires d'ions radicaux.

Les détails en font une lecture intéressante.

C'est un domaine qui a beaucoup retenu l'attention ces dernières années. La promesse, bien sûr, est que si la nature a trouvé des moyens d'exploiter la mécanique quantique, alors il devrait nous être possible de copier ces techniques. Pensez à la photosynthèse artificielle, aux nez et systèmes de navigation robotiques, peut-être même à la vie artificielle.

Mais l'alternative est tout aussi intéressante. Si la nature n'a pas trouvé le moyen d'exploiter la mécanique quantique, une question tout aussi importante est : pourquoi pas ? Est-ce simplement un oubli de la part de l'évolution ou existe-t-il une autre raison plus profonde pour laquelle l'évolution ne peut pas exploiter la mécanique quantique ?

Questions importantes. Et pour obtenir des réponses, un bon point de départ est un aperçu complet de la recherche.

Réf : arxiv.org/abs/1205.0883 : Biologie quantique fonctionnelle dans la photosynthèse et la magnétoréception

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