L’évolution est-elle une science ?

On 12.01.2014, in Dossiers, by Julie
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Nous avons posé ces questions que plus personne n’ose poser. Pourquoi ce domaine – plus que d’autres – est-il sujet à des attaques permanentes et à des récupérations de toutes sortes? Et d’abord, qu’est-ce que l’évolution? Est-une science?
Discussion de haute tenue avec Pierre Kerner - chercheur en génétique évolutive, maître de conférences en biologie des organismes à Paris VII et auteur de l’excellent blog Strange Stuff and Funky Things - et pour poser des questions:  Laurent, alias Xochipilli, auteur de l’excellent blog Le Webinet des Curiosités.


 

Alan : On va consacrer la première partie de cette discussion à poser quelques bases, histoire d’être sûrs qu’on parle bien tous de la même chose. Pierre c’est à toi que va incomber la délicate tâche de tenter de nous définir ce qu’est l’évolution.

Pierre : A l’instar de la gravité, de la rondeur de notre planète terre, ou encore du fait que la croûte terrestre est divisée en diverses plaques mobiles, l’évolution est avant tout un phénomène observable. L’évolution, c’est définissable comme le phénomène de transformation des espèces au cours du temps. L’évolution comme phénomène s’oppose à l’idée que les espèces soient fixes. Cela aurait été un autre phénomène observable, comme le fait que la terre soit plate, que les masses ne s’attirent pas ou encore que la croûte terrestre soit unie. Ces représentations naturelles ont été infirmées par de nombreuses observations contradictoires (directes ou indirectes). On a observé que les masses s’attiraient, on a observé que la terre n’était pas plate, on a observé que la croûte terrestre n’était pas unie mais formée de plaques, on a observé de multiples manières que les espèces se transforment. Par contre, comme pour les précédents phénomènes, ce n’est pas parce qu’on est en mesure de l’observer, qu’on a compris comment ça marche. Pour ça, il nous faut une théorie, un cadre explicatif cohérent, qui va nous permettre de donner une explication du mécanisme à l’origine du phénomène.

Alan : Et puis, la question du débat de ce soir, en fait, c’est est-ce que c’est une science, l’évolution telle que tu viens de la définir ?

Pierre : Alors la question c’est est-ce que c’est une science et peut être l’opposer à est-ce que c’est un dogme.

Alan : Exactement.

Pierre : En effet, si on considérait l’évolution ou la sélection naturelle comme une vérité incontestable, on devrait l’appeler un dogme, une doctrine. Maintenant, est-ce que c’est une science ? Le problème avec cette question, c’est qu’il faut distinguer les différents sens du mot évolution ! Si on le prend comme le fait que les espèces se transforment, ce serait un peu bizarre de l’appeler ‘science’. C’est un peu comme si je disais que la rondeur de la terre est une science, que la séparation de la croûte en plaques est une science… Là, ce dont on parle en fait, ce sont des faits observables. Bien entendu, on peut les étudier avec une démarche scientifique et tester leur véracité. L’autre sens du mot évolution, c’est le mécanisme à l’origine de la transformation des espèces. Là, on a affaire à une véritable théorie scientifique, au même titre que la théorie de la gravité, ou la théorie de la tectonique des plaques. Ces théories doivent répondre à différents critères pour être reconnues comme scientifiques et non dogmatiques. L’un de ces critères, c’est la réfutabilité.

Alan : Là, je vais passer 2 minutes la parole à David , mais en disant une minute.
Est- ce qu’en une minute tu peux confirmer la réfutabilité, c’est un des moyens de définir ce qu’est une science, enfin de définir une chose comme science.

David : C’est une question intéressante le fait de définir ce qu’est une science, il y a tout un tas de critères et de moyens de le définir, qui sont tous très intéressants, il y a accès la chose autour des paradigmes, et il y a en effet le critère de Popper qui est la falsificabilité d’une science.

Pierre : Si je peux intervenir juste une seconde pour te terme de falsificabilité c’est un anglicisme, même Popper qui connaissait le français a préféré réfutabilité à falsificabilité, parce que dans le terme falsificabilité en fait, on a l’impression qu’il y a une volonté de cacher quelque chose alors que réfutabilité, il n’y a pas de valeurs associées avec le faire que quelque chose est réfutable ou non. Petit grain de sel, David à toi.

David : Ouais c’était tout.

Alan : Pierre , tu as laissé entendre dans ta réponse de toute à l’heure qu’il y avait plusieurs définitions de l’évolution. Tu peux peut-être développer un peu ?

Pierre : Il y en a peut-être deux que j’ai déjà finalement soulignées. L’un c’est les processus par lesquels les espèces se transforment. Ca c’est une définition assez connue du terme évolution. L’autre c’est la théorie générale de la biologie c’est-à-dire la théorie qui permet de donner un cadre cohérent à toutes les parties de la biologie. Et maintenant je vais vous donner 3 petites définitions, d’une certaine manière qui ne sont pas incorrectes (puisqu’on les utilise dans le langage courant) ; on va dire que maintenant des gens appellent un chien, un chien, et ils devraient l’appeler lupus lupus. Ça n’a pas de sens. Si ces définitions sont utilisées, il faut savoir ce que ça veut dire, mais savoir pourquoi on ne peut pas les considérer en sciences, comme des définitions valables.
Alors l’évolution, souvent on en entend parler quand on parle de la succession dans le temps des formes de vie à la surface de la planète. C’est une définition erronée dans le sens où, on a l’impression qu’il y a eu des événements particuliers qui se succèdent et qui vont expliquer l’histoire évolutive de l’évolution. Mais c’est une seule partie de ce que c’est que l’évolution véritablement, et surtout la question c’est de se demander pourquoi on a choisi un événement plutôt qu’un autre pour étayer notre frise chronologique de l’évolution. Donc ça c’est une définition erronée.
L’autre c’est qu’on parle d’évolution quand on voit un arbre qui établit des relations d’apparentement entre tous les êtres vivants. Alors, certes, c’est quelque chose qui existe mais ça s’appelle de la phylogénie, et ce n’est pas de l’évolution. Retracer l’apparentement entre tous les êtres vivants c’est une conséquence du mécanisme d’évolution. L’évolution étant le mécanisme qui explique pourquoi tous les êtres vivants, à l’heure actuelle, sur la planète, ont un ancêtre commun, puisqu’il y a descendance avec modifications, cela implique qu’il y a donc apparenté entre toutes les formes vivantes. Mais l’arbre qui établit ces relations d’apparentements, ce n’est pas l’évolution c’est juste pour nous, une méthode de reconstruction de cet apparentement. On appelle ça la phylogénie.
Et enfin, l’évolution on la voit partout avec cette fameuse image de la marche du progrès, avec cette idée qu’on essaie d’aller vers une perfection dans chaque forme du vivant, c’est la marche linéaire vers le progrès social et technique. Ça c’est un terme qui est connu, quand on fait une pub sur l’évolution de la voiture, on prend une voiture qui est toute crapie, on arrive à une voiture qui est super rutilante avec moultes options airbag etc je ne sais quoi. C’est un terme qu’on utilise dans la vie courante « évolution » mais ça n’a pas de sens quand on considère véritablement le processus évolutif qui est à l’origine de la transformation des espèces.

Alan : Ouais c’est le même truc qu’on entend dans le jargon des RH quand on parle d’évolution de carrière, ça veut toujours dire, progression de carrière. Ca veut pas dire régression.

Pierre : Exactement. Alors qu’en terme évolutif, si une espèce s’adapte en étant au chômage, ben pourquoi pas.

Nico : On parle aussi d’atteindre le taux d’inefficacité du point de vue professionnel. Donc on évolue jusqu’à être inefficace.

Alan : Ça c’est le principe de Peters, c’est encore autre chose. Tu nous feras un dossier là dessus Nico .
Ok, donc là ce que tu viens de nous présenter, Pierre , c’était finalement les usages erronés du terme évolution. Mais on était dans un registre un peu sémantique.

Pierre : En plus c’était exemplaire, c’était seulement 3 exemples parmi tant d’autres.

Alan : Au niveau de la portée de la discipline, du périmètre qu’elle couvre. Est ce qu’on arrive à dire en quelques mots ce qu’elle n’est pas, l’évolution ?

Pierre : On en avait parlé, elle n’est pas, par exemple, une explication de l’apparition de la vie (abiogenèse).

Alan : Ça c’est super important quand même de le souligner. Parce que je crois qu’il y a vraiment une confusion dans les esprits. L’évolution n’est pas du tout une explication de l’origine de la vie.

Pierre : Ouais c’est ça, c’est que l’origine de la vie ça fait pas partie du mécanisme de transformation des espèces. De toute façon, à partir du moment où on définit l’évolution comme la transformation des espèces, ça veut dire que les espèces sont déjà là.

Alan : D’accord, et puis le champ de l’évolution commence vraiment là. Il faut d’abord qu’il y ait du vivant, et ensuite l’évolution va expliquer comment le vivant se diversifie.

Pierre : Alors je sais pas si David serait d’accord. Parce que je pense que le processus évolutif, notamment, a peut-être envisagé dans des cadres différents que du vivant. Je sais pas si David tu as un commentaire là dessus.

David : Non pas forcément, je te laisse continuer.

Pierre : D’accord ok laisse moi dans ma mouise. En gros on peut envisager que les mécanismes évolutifs puissent être adressés à d’autres choses que du vivant. On en parlera un tout petit peut toute à l’heure, mais les mécanismes évolutifs, pourquoi pas les considérer, je sais pas moi, appliquer à tel ou tel….

Laurent : A l’évolution culturelle par exemple.

Pierre : Voilà ; à l’évolution culturelle par exemple. Il faudrait par contre pouvoir prouver véritablement que c’est applicable. L’hypothèse de dire que par exemple les idées subissent une transformation qui est générée, justement, par un mécanisme similaire à ce qui arrive sur le vivant. Mais pourquoi pas. Par contre une chose est claire c’est que l’émergence de la vie, ça, c’est très clairement au delà du processus de transformation puisqu’on en est justement à établir ce qui va être transformé.

Alan : Ben écoute comme ça, ça me semble très très clair. Après il y a un autre truc que tu as dit : l’évolution est un fait observé, mais observé par qui ? Est-ce que c’est un fait que je peux observer à l’œil nu, dans la vie de tous les jours? Parce que s’il faut des millions d’années pour l’observer, il faut bien admettre que ce n’est pas facile !

Pierre : Comme de nombreux phénomènes, l’évolution est difficilement observable directement, mais laisse des traces qui permettent de l’envisager, indirectement. D’ailleurs pour faire le même parallèle avec d’autres théories, c’est très difficile par exemple d’observer le mouvement des plaques terrestres, de la croute terrestre, et pourtant on ne nie pas que c’est un fait observable. C’est juste que c’est difficile et que souvent, pour pouvoir l’observer, on va faire appel à des techniques indirectes permettant de voir ces changements. Pour observer la transformation des espèces, comme par exemple la scission d’une espèce en plusieurs, il faut pouvoir réaliser des observations qui laissent à ces espèces assez de temps pour que, au cours de plusieurs générations, des modifications assez conséquentes s’accumulent. Pour certaines espèces, c’est en effet des milliers, voire des millions d’années qu’il va falloir laisser s’écouler. Mais pour d’autres, qui ont un cycle de vie très rapide, comme des bactéries, des insectes, etc… on a des témoignages documentés de l’émergence de nouvelles espèces.
Alors moi j’ai trouvé un exemple, c’est toujours l’exemple qui me plait le plus parce que c’est l’une des dernières espèces dont on a documenté la spéciation. C’est-à-dire qu’on avait documenté une espèce et on a découvert qu’il y avait une nouvelle espèce qui était apparue et qui était spécifique d’un milieu particulier, cette espèce c’est un moustique (super sympa) qui est spécifique et qui a été découverte dans le métro londonien, Culex pipiens f. molestus dérivé de Culex pipiens. Culex pipiens privilégie les morsures sur les oiseaux et vit à la surface. L’autre vit sous terre, dans un climat plus chaud donc, et s’attaque préférentiellement aux mammifères. On voit déjà quand même plusieurs caractères différents chez ces deux espèces. Des analyses génétiques ont confirmé qu’il s’agit de deux espèces différentes. C’est un exemple parmi d’autres du phénomène dit de spéciation.
Il y a d’autres exemples, on peut en parler, je sais pas si vous en avez vous-même entendu parler, d’exemple de spéciation ou d’observation de l’évolution.

Laurent : Les cigales dans le métro de Paris elles sont aussi d’une espèce différente.

Pierre : Alors le problème c’est qu’il n’y en a plus.

Laurent : Il y en a plus mais il y en a eu à un moment donné.

Pierre : Il n’y en a plus mais en effet elles faisaient partie d’une espèce, j’ai pas étudié le sujet, mais qui avait occupé une niche particulière, le problème c’est que je sais pas si ils ont eu le temps de documenter véritablement si c’était un isolat reproductif par rapport aux cigales de l’extérieur.

Alan : Ok. Il n’y avait pas des lézards, sur une ile du côté de la Croatie ? Au nom imprononçable Pod Kopište ?

Pierre : Ouais, c’est pas moi qui ai mis cet exemple là. Je sais pas qui c’est qui l’a mis. Moi j’avais mis un exemple de grenouille, celle que j’avais mis dans mon dossier pour l’amour est dans la pipette. Je sais plus qui justement avait évoqué cet exemple de lézard de Kopište.

Alan : Ouais c’est sans doute moi….Je suis capable d’avoir oublié entre deux. Tu connais l’histoire ?

Pierre : Non justement c’est pour ça que je serai bien en mal de commenter cette histoire.

Alan : De mémoire comme ça c’était un cas dévolution extrêmement rapide, je vais pas expliquer ça avec les bons mots probablement. Une population de lézards a été déplacée d’une île à l’autre et puis en quelques générations seulement il y a eu des changements spectaculaires, je me rappelle plus dans quel sens ça allait mais il y avait une des espèces qui était végétarienne l’autre qui était carnivore ou l’inverse. Enfin c’était des changements importants et puis c’était en quelque chose comme 7 générations. (note : cet exemple a été donné par Marco dans le dossier «l’évolution face à ses détracteurs »)

Pierre : Ouais donc très très rapide. On le voit avec l’exemple de Culex pipiens, finalement c’est la même chose, nous on prend comme quelque chose de remarquable l’apparition d’un nouveau mode de nutrition pour culens pipiens (c’est le moustique), on passe d’une piqûre sur des oiseaux à des piqûres sur des mammifères, c’est quand même quelque chose de totalement différent, c’est pas la même température, faut quand même le savoir, les oiseaux ont une température de sang à 42° celles de mammifères c’est 37°, donc il y a toute une série d’adaptation qui doivent accompagnées ce genre de spéciation, toute une série de variation qui vont contre-sélectionnées d’une certaine manière, pour qu’il y ait une invasion d’une niche par toute cette population de moustique ou dans le cas de ce lézard par ces reptiles.

Alan : Et est-ce que les cas de résistances aux antibiotiques sont aussi un exemple d’évolution.

Pierre : Oui d’ailleurs c’est justement un exemple qui est souvent discuté énormément parce qu’en gros c’est quelque chose de prédictif dans la théorie de l’évolution. C’est-à-dire que s’il n’y avait pas de sélection naturelle, on ne s’attendrait pas à voir systématiquement des souches résistantes émerger et envahir des populations. On y viendra peut-être quand on discutera justement des mécanismes de la sélection naturelle mais c’est unes des attentes, une des conséquences attendues des mécanismes évolutifs.

Alan : On va peut-être passer rapidement sur 2-3 autres exemples mais il y en a quand même pas mal.
Il y a une récente recherche britannique sur des acariens (soil mites), qui fait un peu penser à l’expérience de Lenski à certains égards, mais portant sur des organismes observables à l’œil nu. Sous la pression environnementale, des changements majeurs ont été observés en quelques générations seulement, notamment un processus de maturation plus lent… Ils ont des ados qui restent plus longtemps à la maison avant de devenir adulte ;) )

Pierre : On appelle ça la néoténie.

Alan : Est ce que la sélection artificielle, la domestication c’est un bon exemple d’évolution aussi ?

Pierre : La compréhension des mécanismes de la sélection artificielle est une des observations qui a permis à Darwin de formuler sa théorie sur la sélection naturelle. Il s’agit donc aussi d’un très bon exemple de transformation de différentes espèces au cours des générations, et qu’on peut encore une fois documenter. Et dans ce rayon, ce ne sont pas les exemples qui manquent ! Pigeons, chiens, volaille, bétail, ovins, céréales, légumes, etc… Toutes ces espèces domestiquées constituent autant d’exemples de ce que peut donner une sélection de caractères par rapport à d’autres. Et pour un exemple documenté scientifiquement, vous pouvez vous référer à l’expérience de Dmitry K. Belyaev sur des renards sauvages capturés et domestiqués en moins de 50 ans. Il a réalisé une sélection sur un trait, leur capacité à accepter qu’un humain les approche. C’était le seul trait qui était sélectionné d’une certaine manière et il a vu des conséquences morphologiques de cette sélection qui rappelait à s’y méprendre les caractères qu’on observe chez nos chiens à nous c’est à dire une queue qui bat quand l’animal est content, un comportement de jeune renard, un peu comme ce qu’on voit chez nos chiens et chiots adultes.

Laurent : Avec des caractères un peu étrange, moi je me souviens qu’il y a des pelages tachetés, ou les oreilles qui tombent.

Pierre : Et ça en fait, le pelage tacheté, ça peut être une conséquence, d’une certaine manière, d’une sélection, parce que la sélection qui était faite, c’était un comportement d’acceptation de l’humain, mais derrière, il y a énormément de choses qu’on sélectionnait sans s’en apercevoir. Belyaev ce qu’il faisait quand même, c’est qu’il retirait toute source de risques de ces animaux là. Il n’y avait absolument aucun prédateur qui allait bouffer ces renards. Le seul critère qui était sélectionné c’était s’ils étaient…

Laurent : Un comportement amical.

Pierre : C’est ça, un comportement amical mais en fait il y a toute une batterie d’autres caractères qui vont être relâchés parce qu’il n’y a absolument aucun risque sur les autres caractères. Des variants qui ont un pelage tacheté, alors qu’on peut prédire, (ça il faut encore le prouver), que ça peut avoir un impact néfaste sur la survie dans la nature, ça a toute la latitude d’émerger, justement, en moins de 50 ans parmi des renards domestiqués.

Laurent : Ce que je trouve très intéressant dans cette histoire c’est que ça montre que la diversité, elle est masquée en quelque sorte, elle est latente et elle ne demande qu’à la contrainte de la sélection naturelle d’être relâchée très légèrement pour s’exprimer et pour exploser en quelque sorte, de manière apparente.

Pierre : Si ce n’est que derrière ce commentaire en fait on s’aperçoit qu’on estime très très mal la variété qu’il y a systématiquement dans les populations. Nous, on a l’impression que « ah ben dis donc quelque chose de remarquable apparait, le fait qu’il soit tacheté » mais en fait il y a tout autant de choses qui de génération en génération, dans des populations naturelles, sont des variants. Sauf que nous on n’arrive pas à les estimer. Nous, un pelage tacheté on est là « Ouah ! dis donc il est super différent des autres » mais en fait dans la population naturelle il y a d’autre variants comme la capacité à métaboliser tel ou tel nutriment etc… que nous on n’est pas capables d’estimer.

Laurent : Qui ne sont pas visibles.

Pierre : Voilà, directement et qu’on ne suppose pas. Et pourtant il y a une énorme variabilité de génération en génération dans les populations naturelles.

Alan : Pour reprendre le fil des bases qu’on était en train de poser. On a fait la distinction entre l’évolution (le phénomène) et l’explication du processus. Alors justement… C’est quoi l’explication du processus? En quelques minutes?

Pierre : On va essayer. Le fait que les espèces se transforment, cela a été postulé avant Darwin, c’est le transformisme, en fait c’est juste l’idée que les espèces ne sont pas fixes. Et cela a fait l’office de plusieurs explications. La plus connue, hormis celle énoncée par Darwin, est celle de Jean-Baptiste de Lamarck.
Pour bien comprendre la théorie de Darwin (et d’Alfred Russel Wallace, découverte indépendamment), il est utile de comprendre sa démarche scientifique. Bon, le mieux, c’est de lire le livre qu’il a écrit pour l’occasion ‘On the Origin of Species by Means of Natural Selection, or the Preservation of Favoured Races in the Struggle for Life’ De l’origine des espèces au moyen de la sélection naturelle. Mais bon, on va tâcher de résumer. Charles Darwin part de plusieurs constats et inférences avant de formuler sa théorie. Il reconnait tout d’abord qu’au sein d’une espèce, les individus tendent à varier. C’est la capacité naturelle de la variation: la variabilité.

Alan : Est ce que ça c’est ce qui explique qu’on n’est pas tous des clones ?

Pierre : Voilà exactement. En s’intéressant à la domestication et à l’élevage de certaines espèces animales ou végétales, Darwin remarque que les agriculteurs procèdent à une sélection pour obtenir certains caractères désirés.

Alan : En fait, il est partie de la sélection artificielle avant d’échafauder la théorie de la sélection naturelle.

Pierre : Voilà. Les espèces ont donc une capacité naturelle à être sélectionnée. C’est la sélectionnabilité. Darwin se demande donc si cette sélectionnabilité peut être sujette à des contraintes naturelles. Enfin, Darwin réalise deux constats successifs : ayant lu les écrits de Malthus qui remarquait à juste titre que les populations humaines étaient nécessairement limitées en terme de croissance par les ressources de subsistance, Darwin étend ce constat aux autres espèces vivantes. Dans un nouvel environnement, les populations pullulent et tendent naturellement au surpeuplement, limité par les ressources de subsistance. L’autre constat, c’est que la plupart du temps, les espèces ne sont pas uniques dans un milieu mais en équilibre de coexistence avec un certain nombre d’autres espèces, c’est contre intuitif avec la tendance au surpeuplement. Dernier constat : au sein de populations, tous les individus ne se reproduisent pas, du fait d’une élimination par compétition au sein de la même espèce, ou par l’impact néfaste d’autres facteurs environnementaux (espèces prédatrices ou parasites inclus). Prenez tous ces constats, mélangez bien dans la caboche de Darwin, et vous débouchez sur une hypothèse, celle de la sélection naturelle: du fait de la variabilité et la sélectionnabilité, il peut y avoir une sélection des variations contribuant au succès reproductif et adaptatif de certains individus, au sein d’une population, ces variations étant alors transmises aux générations suivantes par les lois de l’hérédité.

Alan : Ca semble assez simple comme concept à comprendre. Tu as dit qu’il y avait eu plusieurs modèles explicatifs du phénomène de l’évolution, tu as parlé de Lamarck. Pourquoi on a retenu celle-là plutôt qu’une autre ?

Pierre : Probablement parce qu’il s’agissait d’un cadre cohérent contribuant à la compréhension du transformisme des espèces. En gros, c’est le seul cadre qui était assez cohérent, qui apportait assez de cohérence pour que le transformisme des espèces trouve une véritable compréhension sans exemple drastiquement opposé à son énonciation. On peut par exemple l’opposer à la thèse de Lamarck qui justement a été énoncée puis contredite. On va voir comment. C’est très important de comprendre comment la théorie de Lamarck a été contredite parce que c’est pas si évident que ça, parce qu’il y a beaucoup de gens qui confondent la théorie de Lamarck avec un de ses postulats. Alors la théorie de Lamarck disait (je vais le lire dans le style de Lamarck, c’est un petit peu inbitable mais bon) :

Première loi : La vie par ses propres forces, tend continuellement à accroître le volume de tout corps qui la possède et à étendre les dimensions de ses parties jusqu’à un terme qu’elle amène elle-même.

Alan : J’avoue c’est imbitable, Darwin écrit mieux, y a pas photo.

Laurent : Ça, ça dit juste que les animaux ont tendance à grossir !

Pierre : Voilà, étendre leurs dimensions jusqu’à arriver à un terme que visiblement la vie définit elle-même.

Alan : Ok, donc il y aurait une espèce de principe actif au sein même de la vie.

Pierre : C’est comme ça que je le comprends, peut-être que j’ai pas très bien compris …

Alan : On va pas s’éterniser donc ça c’était la première loi.

Pierre :

Deuxième loi : La production d’un nouvel organe dans un corps animal résulte d’un nouveau besoin survenu qui continue de se faire sentir et d’un nouveau mouvement que ce besoin fait naître et entretient.

Donc là l’idée c’est qu’il y a un organe qui peut émerger dans un corps animal, si il répond à un besoin et si ce besoin se fait sentir.

Alan : D’accord.

Pierre : Et continue à se faire sentir.

Alan : Genre, j’ai besoin d’avoir 20 doigts parce que j’ai des claviers partout.

Pierre : Voilà.

Alan : Selon cette théorie potentiellement, j’aurai mes 20 doigts.

Laurent : Il faut vraiment que t’en aies vraiment besoin.

Alan : J’en ai vraiment besoin vous vous rendez pas compte !

Pierre :

Troisième loi : Le développement des organes et leur force d’action sont constamment en raison de l’emploi de ces organes.

C’est-à-dire que si t’avais 20 doigts mais que t’en utilises que 18, tu perdrais tes 2 doigts non utilisés.

Quatrième loi : Tout ce qui a été acquis, tracé ou changé, dans l’organisation des individus, pendant le cours de leur vie, est conservé par la génération, et transmis aux nouveaux individus qui proviennent de ceux qui ont éprouvé ces changements.

Ça, cette 4ème loi c’est ce qu’on appelle la transmission des caractères acquis mais alors attention Lamarck dit, tous ces caractères acquis sont transmis.

C’est bon ?

Alan : En fait quand tu disais qu’on associait Lamarck à une partie de ses idées seulement, en fait on l’associe à cette 4ème loi, en général.

Pierre : Et on oublie très bien de dire que Lamarck considérait que c’était l’intégralité de ces caractères qui allaient être transmis.

Nico : Juste 2 mots sur les lois que tu viens d’énoncer. En dehors de la dernière loi, les lois précédentes sont pas incompatibles avec Darwin, sont plutôt complémentaires ou d’autres théories en plus.

Pierre : Je vais le détailler dans un instant mais elles sont en fait véritablement opposées sur une idée importante c’est : quelle est l’origine de la variation. Pour Lamarck la variation a pour origine le besoin, et pour Darwin la variation précède la sélection.

Nico : Ah oui mais ce que je voulais dire, c’est pas impossible qu’il y ait plusieurs sources.

Pierre : C’est pas impossible qu’il y ait plusieurs sources en effet.

Nico : Mais ça peut pas être observé.

Pierre : Si, ça pourrait être observé, on pourrait en discuter. Le fait est de se demander si véritablement ça peut être érigé, comme l’a fait Lamarck, comme 4 lois qui vont définir le transformisme des espèces, à l’opposé de Darwin qui a, pour expliquer ça, parlé de la sélection naturelle, donc on va voir quelles sont les modèles les plus stables quand on les confronte avec le vivant.

Une des conclusion de Lamarck :

La seconde et la troisième des lois dont il s’agit eussent été sans effet et conséquemment inutiles, si les animaux se fussent toujours trouvés dans les mêmes circonstances, s’ils eussent généralement et toujours conservé les mêmes habitudes et s’ils n’en eussent jamais changé ni formé de nouvelles.

Pour Lamarck, vous prenez une espèce, vous la mettez dans un milieu stable avec la possibilité de se reproduire, il n’y aura pas de changement. Ca c’est la conclusion de Lamarck, c’est ce qu’il érigeait comme le paradigme de toutes ces lois et ça c’est indiscutablement incompatible avec les observations qu’on peut faire avec le vivant. Si vous mettez une espèce dans un cadre non changeant, totalement propice vous allez avoir des variations et ces variations vont pulluler plus ou moins.
C’est exactement là où Lamarck s’est trompé. Lamarck considère que les variations n’existent pas au grès des mutations, mais uniquement par la conséquence de l’usage ou non, des organes.
On peut remarquer que l’une des forces de la théorie de Darwin, c’est qu’il na pas eu besoin de postuler un mécanisme héréditaire pour expliciter son mécanisme (il était d’ailleurs assez enclin à croire en l’hérédité des caractères acquis). Lamarck a par contre associé à sa théorie erronée, un mécanisme sur l’hérédité. En soi, ce mécanisme n’est pas forcément faux (Il faudra attendre Mendel, puis la découverte de l’ADN pour comprendre que le mécanisme principal de l’hérédité suivait une modalité différente de celle énoncée par Lamarck). Mais le fait est que Lamarck l’a associé à sa théorie qui était fausse, donc tout le monde a envie de dire « bon Lamarck avait faux sur tout », et c’est pas vrai ! On le verra plus tard, en fait c’est pas parce les conclusions qu’il a faites de toutes ces lois est fausse qu’un des aspects qu’il a édicté ne peut pas être considéré comme véritable.

Nico : En l’occurrence ce que ça montre c’est que c’est incomplet en tout cas. Mais de ce que tu as expliqué là ça montre pas que c’est faux, ça montre que c’est incomplet. C’est-à-dire qu’il explique pas pourquoi il y a des modifications quand tu laisses dans un milieu.

Pierre : Oui mais c’est directement inclus de ces lois donc il y a une véritable opposition logique entre ces lois et l’observation des variations.

Laurent : Elle est réfutable sa théorie.

Pierre : Oui comme la théorie de Darwin d’ailleurs elle est réfutable.

Laurent : Et elle est réfutée pardon.

Pierre : Et elle a été réfutée…

Nico : Ce que je veux dire c’est que, pour prendre exemple sur les autres théories dont tu parlais, moi je vois ça plus comme un Newton qui présente sa théorie classique, bon alors même si c’est une théorie peut-être moins vérifiée etc… et où on le met devant une expérience qu’il n’explique pas, les expériences de la relativité, et ça contredit pas le fait que se théorie marche dans un cadre voire même explique d’autres choses qu’expliquerait pas une autre théorie.

Pierre : Sauf que c’est pas une expérience, c’est la tendance immédiate du vivant. C’est une conséquence du vivant qu’il y ait des variants et ça malheureusement c’est réfutable à chaque fois donc c’est une loi qui va systématiquement s’opposer à ça. Donc, dans sa formulation, il y a un problème. Alors que Darwin dans sa formulation, il n’y a pas de problème, a priori. Là où Darwin aura certainement beaucoup de place à l’amélioration, c’est qu’il y a en effet des expériences qu’il doit expliquer et qui ne sont pas expliquées par la sélection naturelle.

Laurent : Mais il y a un autre point sur Lamarck, c’est que sa théorie était tout sauf parcimonieuse. C’est quand même ce qu’on demande à une théorie, c’est d’avoir un minimum d’hypothèses et que chacune des hypothèses soit la plus petite possible, et là, non seulement il multiplie les lois mais en plus à l’intérieur des lois il y a des espèces d’hypothèses ouvertes, comme le besoin de créer la fonction, pour laquelle il ne propose aucune explication et pour laquelle on imagine qu’il devrait y avoir encore une autre loi qui explique pourquoi, et donc dans le fond elle s’écroule, parce que non seulement elle est réfutée, mais aussi parce que c’est pas une théorie économe.

Pierre : Et en plus il aurait très bien pu faire l’économie comme tu dis de son mécanisme héréditaire, il en avait pas besoin pour ériger sa théorie, et pourtant il l’a ajouté. En gros c’était pas rigoureux comme théorie. Il a pas essayé de minimiser le nombre d’hypothèses.

Nico : Pour revenir à ce que tu disais sur pourquoi Darwin a été la plus adoptée, je pense qu’il y a quand même un critère clair c’est que c’est la plus simple à comprendre, et ça c’est pas anodin dans l’histoire des sciences souvent qu’une théorie simple soit plus adoptée.

Pierre : Ça va aussi de paire avec la parcimonie.

Laurent : Est-ce qu’il y en a une autre d’ailleurs qui soit aussi parcimonieuse que Darwin, à la fois rigoureuse et parcimonieuse. Est ce qu’il y avait le choix dans le fond ?

Pierre : Oui il y avait le choix, puisque il y avait Lamarck, et même au moment où Lamarck avait ses propres idées, il y en avait qui considérait uniquement une seule partie des idées de Lamarck pour vrai. Le problème de Lamarck est double, c’est que d’une part c’est pas parcimonieux et d’autre part il y avait dans ce cadre là, deux lois qui vont systématiquement être contredites par les observations dans la nature.

Alan : La grande force de Darwin c’était d’avoir clairement séparé les choses.

Pierre : Ouais. Il n’a pas pris de risque en fait. Pour moi c’est une bon parieur, c’est un bon mec à inviter au poker parce qu’il a pas pris de risque.

Alan : Ouais il s’est pas hasardé à fournir une explication de l’hérédité alors que, sauf erreur, Mendel c’était la même époque que Darwin mais il se connaissait pas, ils étaient pas au courant de leurs travaux mutuels.

Pierre : Ils se connaissaient pas, les travaux de Mendel allaient certainement pas être publiquement érigés comme vrais parce qu’ils étaient très peu lus, tout simplement il y avait très peu de personnes qui s’intéressaient à des écrits d’un moine obscur qui avait collectionné des petits pois. Faut être honnête, un mec qui fait le tour du monde dans un bateau et qui en arrive après 30 ans d’avoir étudié des pigeons des bestioles etc.. Il est beaucoup plus sexy qu’un mec qui a juste regardé si des petits pois étaient fripés ou non.

Alan : C’est clair. Mendel juste pour placer le contexte on peut dire que c’est lui qui a fondé la génétique ?
Pierre : C’est le père de lois de l’hérédité. Attention il y a une différence entre génétique et hérédité.

Alan : Bon c’était de toute façon tout ça bien avant qu’on découvre le gène, qu’on séquence l’ADN etc…

Pierre : Exactement.

Alan : Ok, donc la théorie de Darwin, c’est la sélection naturelle. Tu peux nous dire en quelques mots de quoi il s’agit ? Ca marche comment ?

Pierre : 3 mots. Variation, sélection et hérédité. Dans la sélection naturelle il y a le mot sélection, c’est un peu bizarre. Pour moi c’est ça les 3 mots importants de la sélection naturelle.

Alan : Là, est-ce qu’on parle d’une science?

Pierre : On parle d’une théorie scientifique. Je ne sais pas si on parle d’une science mais en tout cas, on parle d’une théorie scientifique. C’est une véritable hypothèse vérifiable, testable qui explique un processus de la vie.

Alan : Réfutable et testable mais aujourd’hui elle a pas été réfutée puis elle est systématiquement testée on est d’accord.

Pierre : Elle a pas été réfutée comme l’a été celle de Lamarck, elle a été testée et on s’est aperçu que le mécanisme de la sélection naturelle ne peut pas expliquer systématiquement l’intégralité des processus de transformation des espèces.

Alan : D’accord, c’est intéressant parce qu’on a parfois l’impression que c’est une théorie scientifique définitive à cause des dialogues crispés avec les détracteurs. C’est le cas, ou c’est une théorie scientifique comme toutes les autres qui a des limites, les reconnaît et se remet sans cesse en question ?

Pierre : C’est une théorie aménagée, de telle manière que j’imagine il y a certaines théories, notamment, par exemple, la théorie au début qui expliquait la tectonique des plaques c’était qu’il y avait un mouvement de magma qui poussait les plaques les unes contre les autres. En soi, c’est vrai, mais après on s’est aperçu qu’il avait des cas où juste on pensait qu’une surface visqueuse et une croûte solide qui se rencontrait ça expliquait pas tout, et là on a aménagé la théorie de la tectonique des plaques pour prendre en compte les zones de subduction et les zones d’accrétions, pour expliquer encore mieux le phénomène. On dit que c’est une théorie aménagée. De la même manière, la théorie de Darwin est aménagée pour expliquer, pour rapporter de la cohérence totale à son champ d’explication. C’est ça qui peut certainement déplaire à certaines personnes. « Eh mais vous modifiez la théorie ! ». En fait ce qui se passe c’est qu’on reste sur un principe, un paradigme particulier, et on arrive de plus en plus, par ajout de mécanismes auxquels on pensait pas, par ajout des lois par exemple de l’hérédité, à comprendre véritablement ce qui va se passer. Mais il n’y a pas eu de changement de paradigme.

Laurent : C’est ça que je trouve très impressionnant avec la théorie de Darwin, c’est que si on enlève les détails dans laquelle lui même il a voulu se plonger pour expliquer le moindre détail, si on garde que les 3 principes que tu donnes, ils sont à la fois suffisamment large et suffisamment spécifique pour résister au temps comme une espèce de squelette qui résiste à toutes les variations auxquelles on peut lui trouver et qui résiste merveilleusement bien au temps, alors que c’est un des rares théories, si on garde uniquement son principe, qui depuis le 19ème siècle a conservé strictement ces 3 principes.

Pierre : Mais ces 3 principes, on est d’accord, on peut les confronter avec certains exemples et on va s’apercevoir que ça colle pas. On verra ça dans le détail surtout dans les questions qu’a bien voulu me poser Laurent , il y a des cas où, en effet, le mécanisme de la sélection n’explique pas certains aspects de la transformation des espèces. Et c’est ça qui est très intéressant, c’est qu’il a fallu aménager, ajouter à la théorie, à ce cadre comme en parlait souvent SJ Gould, un des fameux vulgarisateur de la théorie de l’évolution. Il parlait d’une charpente qui a été gardée et il y a beaucoup de choses qui ont changé autour de cette charpente pour obtenir aujourd’hui une théorie scientifique plus cohérente qu’à l’époque de Darwin.

Alan : Donc la théorie elle-même a continué d’évoluer.

Pierre : Certes, mais avec quand même cette fois-ci, pas un filtre de la sélection naturelle, mais un filtre de cohérence. C’est pas la même chose.

Alan : (Note : Cette question n’apparaît pas dans l’interview audio) On a parfois l’impression que c’est une théorie scientifique définitive à cause des dialogues crispés avec les détracteurs. C’est le cas, ou c’est une théorie scientifique comme toutes les autres qui a des limites, les reconnaît et se remet sans cesse en question?

Pierre : En effet, si on considérait l’évolution ou la sélection naturelle comme une vérité incontestable, on devrait l’appeler un dogme. Le fait que l’évolution ait eu lieu, ça peut se vérifier de plein de manières différentes. Grâce au travail de nombreux chercheurs, on a pu établir une histoire de la diversification du vivant. Par exemple, on sait à peu près quand a émergé la lignée des mammifères. Une infirmation de l’évolution reviendrait, par exemple, à trouver des preuves d’un renversement significatif de cette histoire : par exemple, des lapins datant du précambrien. Même chose pour le fait que l’évolution prévoit que toutes formes de vie sont apparentées : si on trouve des lignées sans apparentement avec toutes les autres, on se retrouverait avec un sacré problème.
Maintenant, dans le cadre de la sélection naturelle, sa réfutabilité consisterait à prouver que l’un de ses aspects est faux :
La variation : il faudrait montrer qu’aucune variation ne survient, que les mutations sont impossibles.
L’héritabilité : il faudrait montrer que les mutations et les variations ne sont pas transmissibles, pas héréditaires.
Le phénotype : il faudrait montrer que les variations phénotypiques sujettes à la sélection naturelle ne sont pas liées aux variations héréditaires.
La sélection : il faudrait montrer que l’environnement ne génère pas de pression sélective qui favorise la reproduction d’individus par rapport à d’autres.
L’effet de la sélection : il faudrait montrer que s’il y a sélection, elle n’est pas pour autant à l’origine du changement des espèces.
Par contre, il est important de remarquer qu’il y a eu des ajouts réalisés sur la théorie de l’évolution. Il y a par exemple eu prise en compte des lois de l’hérédité, un gros manque au moment de son énonciation par Darwin. Cette incorporation permet de mieux comprendre les mécanismes évolutifs, d’ajouter de la cohérence à la théorie. Et on le verra, l’avènement de la génétique et de la biologie moléculaire a permis de trouver des cas où la sélection naturelle ne joue pas de rôle prépondérant.

Alan : Une “bonne théorie” a un pouvoir prédictif. C’est bien le cas ici?

Pierre : Alors, ça dépend de ce que tu appelles prédictif. La sélection naturelle prédit que, dans un environnement donné, caractérisé par de pressions de sélections données, il peut y avoir sélection d’un caractère adaptatif. On peut donc prédire que sous la contrainte, il y a une possibilité d’adaptation (mais on ne sait pas laquelle). Par contre de définir quelle adaptation va en sortir, ça c’est pas défini par la théorie de l’évolution. Après on peut peut-être trouver des moyens d’essayer d’y arriver mais c’est pas facile.

Alan : Une “bonne théorie” doit pouvoir être “falsifiée/réfutée”. Qu’est-ce qui pourrait invalider la sélection naturelle ?

David : Alors, je vais me lancer dans un long discours cette fois-ci.

Alan : J’ai oublié de time boxé David , ça m’apprendra.

David : Ce que je pense qui est intéressant c’est d’essayer, pour valider la sélection naturelle, c’est de l’extraire et de la tester dans un autre environnement. Après quand on essaye de l’extraire et de la tester dans un autre environnement on se rend compte qu’il faut qu’on rajoute en effet quelques petits points (par exemple en gardant juste héritabilité, sélection variation), si jamais on part d’individus qui sont parfaits dans le paradis où on les fait évoluer, si jamais on teste des petits bonhommes qui se font tuer si jamais ils répondent 0 et qui survivent, qui peuvent survivre et se reproduire si jamais ils répondent 1, et si à la base tous nos petits bonhommes répondent 1 on n’aura pas de sélection par exemple. Si on se retrouve avec un système façon sélection sur un critère, sélection sur la couleur et variation sur la vitesse à laquelle il court, ça va pas non plus avoir d’effets par exemple. Ou qu’on se rend compte qu’on veut un protocole vraiment précis pour abstraire la sélection naturelle et la tester, on se retrouver à rajouter un certain nombre de petites hypothèses par ci par là. On va se retrouver aussi avec des questions de quantifications c’est-à-dire qu’on aura peut-être des difficultés à obtenir une véritable sélection naturelle si jamais nos individus varient trop. Si jamais on n’arrive pas à avoir de stabilité par exemple. Donc en allant vers ce genre de test de la sélection naturelle qui permette de la valider, on arrive aussi à des mécanismes qui permettent de l’affiner. Bon c’était mon petit speech très « vie artificielle » et très testage de la sélection naturelle en dehors du domaine de la biologie mais voilà, je vous laisse reprendre le cours de l’émission après l’avoir high jackée pendant ces quelques minutes.

Alan : Ah David si on t’avait pas, on te tricoterait…Pour revenir sur l’idée (erronée) que la théorie de l’évolution se présente comme une science parfaite : Y a-t-il des exemples de ce que la sélection naturelle ne saurait pas encore expliquer ?

Pierre : Selon moi, il y a des zones d’ombres dans la théorie de l’évolution. C’est une liste que je conçois de ma propre compréhension de la théorie de l’évolution et il est tout à fait possible qu’un autre biologiste réalise une toute autre liste, car il comprend mieux ces zones d’ombres et perçoit mieux les véritables territoires à explorer encore et qu’il vienne me péter la gueule parce que j’ai pas mis son exemple ou vienne me péter la gueule parce que j’ai mis un exemple qu’il juge totalement faux :
Tout d’abord il y a le niveau de sélection: On en a parlé, on parle d’espèce, mais les espèces c’est une vue de l’esprit, c’est une classification humaine sur des populations. Mais où est ce que va s’exercer le niveau de sélection et ça c’est extrêmement important, c’est-à-dire que de référentiel en référentiel, de niveau de sélection en niveau de sélection, on va avoir une réflexion totalement différente sur ce que réalise la sélection naturelle. Le niveau de sélection le plus bas ça pourrait être la molécule c’est-à-dire un bout d’ADN, il va être sujet à la sélection naturelle, un gène, la cellule, l’individu, le groupe peuvent être sujets à la sélection naturelle. Si on a une fourmilière elle est peut-être elle même entière un groupe qui est sujet à la sélection naturelle et là, la question c’est, où est ce qu’on s’arrête, quel est le référentiel à prendre en compte pour véritablement comprendre la sélection.

Nico : Là dessus deux mots, tu vas me couper si je dis une bêtise mais il me semble que même au niveau d’un peuple, on a vu dans l’épisode sur les civilisations qu’il y avait une sorte de sélection qui se faisait. Quand les espagnols sont arrivés avec leur résistance aux maladies, leur domestication des chevaux, c’est une sorte de sélection naturelle qui se fait, où 90% des peuples d’Amérique ont été éradiqués.

Pierre : Oui mais l’idée là encore d’une certaine manière, ça va parce que ça va dans le cadre qu’expliquait Darwin, on reste dans le cadre d’une population. Darwin n’allait pas plus loin qu’une population. Mais quand on est dans un groupe, dans une famille où uniquement un représentant se reproduit, c’est le cas des fourmis où il y a une reine qui va se reproduire avec un mâle, mais l’intégralité de la fourmilière, qui est pour 99% stérile, est-ce qu’elle subit la sélection ? Qu’est ce qui se passe si une fourmi ouvrière crève par rapport à l’intégralité de la fourmilière. Est ce qu’on peut considérer la fourmilière comme un individu, et ça c’est problématique, est-ce qu’on peut considérer une population comme un individu ? Et dans ce cadre là qu’est ce qu’on fait des gènes. En fait le problème, c’est qu’on arrive à un continuum de niveaux de réflexion sur la sélection et on sait pas où est ce qu’il faut s’arrêter. Ca pour moi c’est une grosse zone d’ombre, et faut savoir si on va pouvoir réaliser un réductionnisme de la théorie de l’évolution, un trait particulier c’est un peu ce que cherchais à faire Dawkins quand il parlait du gène égoïste, il disait on s’en fout de tout ce qui a autour des individus ce qui compte c’est un bout d’ADN, est ce que ça c’est valable, est ce qu’on peut considérer que ça va expliquer l’intégralité de l’évolution où est ce qu’il ya quand même certains niveaux où il y a des degrés, d’une certaine manière, d’interaction entre ces agents qui empêchent de réfléchir de la même manière. Donc ça c’est un des trucs.

Alan : Ok ça c’était les niveaux de sélection en fait. Il y en a d’autres ?

Pierre : Les mécanismes de l’hérédité : Darwin s’en foutait royalement, lui parlait de gemmules pour parler de mécanismes d’hérédité, il disait qu’il y avait de petites gemmules dans les organismes qui étaient transmises aux gemmules pour former un organisme nouveau. On voit qu’il avait aucune idée de ce que pouvait expliquer l’hérédité, mais il n’en avait pas besoin pour expliquer la sélection naturelle. Mais on doit quand même se poser, quels sont les apports des mécanismes de l’hérédité parce qu’il y en a plusieurs sur la sélection naturelle. Est-ce que l’épigénétique va à l’encontre de la sélection naturelle ou pas. Ça j’exposerai mon avis mais c’est une zone d’ombre ça c’est sur.

Alan : Ok ça ça fait partie des questions de Laurent on va garder ça pour plus tard.
D’autres choses peut-être rapidement ?

Pierre : Très très rapidement. Les mécanismes de radiations rapides (explosion cambrienne). Quand on observe qu’il y a énormément de variations qui apparaissent en très très peu de temps dans des temps géologiques, dans des centaines de milliers d’années, il faut savoir l’expliquer. Les mécanismes principaux générant les innovations évolutives, en gros, qu’est ce qui va faire qu’un organe va rejoindre la fonction qui apparaît. On a quelques modèles. Par exemple, pour la plume qui apparaît chez les dinosaures, une fonction qui est arrivé petit à petit dans un système graduel arriver à une fonction toute autre chez les oiseaux, qui permet le vol chez les dinosaures non aviens c’est-à-dire non oiseaux, on pensait que ça avait une toute autre fonction mais quels sont les mécanismes à l’origine de l’émergence d ces innovations évolutives, comment ça se fait que ça reste à chaque étape. Le mot interdit a été dit, à chaque transformation. Comment ça se fait qu’à chaque transformation d’un organe peut être maintenu dans des populations. En fait, il faut faire rejoindre la génétique des populations avec les mécanismes évolutifs pour arriver à l’explication d’une histoire évolutive d’un organe particulier.
Ensuite rapidement, la reproduction sexuée, ça c’est quelque chose qui pose énormément de problème, comment et pourquoi ce mode de brassage est maintenu.
Et après, là il y a une tendance systématique chez les gens qui veulent contredire l’évolution, c’est de prendre un caractère et de se demander quelle est leur histoire évolutive, et s’il n’arrive pas à l’expliquer selon des mécanismes de la sélection naturelle, « ceux là ça marche pas l’évolution marche pas on vient de la réfuter ».
Ensuite il y a des exemples de caractères où l’on peut se demander quelle est leur histoire évolutive. Est-ce qu’il s’agit de caractères qui ont été sujet à l’adaptation: Et ça c’est très important parce qu’il y a énormément de caractères, on le verra. Parce qu’il y a d’autres mécanismes que la sélection naturelle qui explique la transformation des espèces, qui peuvent expliquer que des caractères soient présents chez un individu actuel et qu’il n’offre absolument aucune adaptation à cet organisme. Alors dans ces exemples là, moi j’ai mis les larmes, on sait pas pourquoi on pleure.

Alan : Je crois que le sommeil aussi entre un peu dans cette catégorie-là.

Pierre : Tout à fait, en gros on sait pas l’expliquer, on n’a pas d’hypothèse valable à l’heure actuelle pour l’expliquer, dans le cadre de la sélection naturelle, ca veut certainement dire qu’on n’a pas suffisamment bosser, les évolutionnistes c’est des gros branleurs, ça tout le monde le sait, et donc il faut qu’on bosse pour en arriver à, d’une part émettre un bonne hypothèse et surtout la tester.

Laurent : On a une idée quand on se lance sur un trait particulier en gros si on pouvait se donner une probabilité que ce soit un trait qui soit adapté à une fonction, en gros aujourd’hui c’est quoi, il y a 50% de chances qu’un trait soit adapté il y a 20 % de chances ?

Pierre : L’idée généralement quand tu essaies de faire des études évolutives cet que tu as deux aspects des études évolutives, l’une c’est que tu vas retracer l’histoire évolutive d’un caractère et dedans, tu peux mettre très très à coté le mécanisme évolutif qui est sous jacent. Moi par exemple dans mon labo, on travaille sur le fait que certains animaux portent des segments ou que certains animaux portent des systèmes nerveux complexes. Moi ce que je fais comme boulot c’est d’essayer de décrire comment est le système nerveux de différentes bestioles pour retracer quelle a été l’histoire évolutive de cet organe. Il n’y a jamais un moment où je me pose si il a été adapté, cet organe, à telle ou telle fonction, non, je dis juste bon ben voilà très probablement il était complexe à ce moment là de l’évolution, un peu moins complexe chez cet organisme-là, un peu plus complet chez cet organisme-là, et j’en fais l’histoire. Le truc qu’il faut savoir c’est que généralement les chercheurs qui sont dans cette veine là ont tendance à finir en disant et ben moi je vais mettre une hypothèse à deux balles, je pense que le système nerveux était adapté pour telle fonction. C’est une tendance tout à fait naturelle c’est ça qui fait vendre un peu plus les articles ou les livres qu’on va émettre. Mais c’est certainement quelque chose qui n’est pas testé donc ce qu’il faut arriver après, c’est à faire rejoindre le test de ces hypothèses avec les organes. Et je pense, surtout, c’est d’une certaine manière voué à des réponses alambiquées, puisque on va devoir tester dans chacun des organismes pour vérifier si la fonction sur l’adaptation de l’organe est conservé et si c’est toujours sujet à une pression de sélection ou autre chose.

Alan : David peut-être tu pensais aussi à quelques exemples.

David : Je suis un peu perdu je suis désolé.

Alan : C’est pas grave on va enchaîner, de toute façon on fait vraiment long sur cette partie.
C’est pas encore le moment des questions, mais il se trouve qu’un auditeur, Fabien, nous en a envoyé une qui trouve peut-être sa place dans cette longue liste de mystères encore non-résolus, alors prenons-la maintenant:
J’ai une question sur l’évolution. J’ai appris récemment que la girafe n’avait que 7 vertèbres dans le cou. En ajoutant à ça que les genoux des flamands roses qui se plient à l’envers sont en fait leurs chevilles, que les ailes des chauves-souris sont dues à leurs doigts démesurés, je me demande : y a-t-il des caractères génétiques plus verrouillés que d’autres ? Pourquoi avoir des vertèbres démesurées alors qu’une vertèbre ou deux ajouteraient en souplesse ? Pourquoi les dauphins s’encombrent-ils de 5 doigts ? J’imagine qu’il doit y avoir une combinaison de plusieurs gènes responsables de cela. Mais du coup, ces verrous qui se créent par moment, ne sont-ils pas un frein à l’évolution ?
Est-ce qu’on doit aussi ranger cette question dans les problèmes encore non-résolus, justement?

Pierre : On en vient aux questions très intéressantes, et pour y répondre, il faut tout d’abord expliquer que la sélection naturelle s’exerce au niveau des entités capables de se reproduire. Ces entités sont souvent constituées d’une ribambelles de facettes, de caractères, dont seulement une infime partie peut être sujet, ponctuellement à la sélection naturelle. Il faut imaginer un peu comme, je sais pas si vous avez déjà eu ces jeux là ou vous avez un triangle dans lequel il faut mettre un triangle etc… des jeux pour enfants, on peut se représenter la sélection naturelle comme ce jeu là, comme les trous dans lesquels il faut passer des objets mais par contre les entités qu’on fait passer à l’intérieur c’est de la pâte à modeler, donc on peut leur faire prendre un peu n’importe quelle forme. Dans le rond on va faire passer un losange qui passe très bien, on va faire passer pas un carré parce que lui il va pas survivre ou il va pas se reproduire. On va faire passer toute une ribambelle de forme à travers ce filtre. Ca c’est juste pour étayer le fait que chacun de ces organismes va passer ce filtre de la sélection et pourtant, ils ne sont pas identiques, ils ont différentes facettes.

David : J’ai peut-être une autre approche du phénomène, plus un caractère va être ancien, moins il va être malléable, de manière assez logique. C’est exactement la même chose dans l’évolution des moteurs ou des voitures ou des ordi, à partir du moment où un standard s’est progressivement installé et on a progressivement créé des choses autour de ce standard ancien, de ce type de moteur particulier, on va pas rechanger le type de moteur parce que ça obligerait à tout rechanger.

Pierre : Je suis d’accord.

David : Donc on va évoluer sur de l’existant.

Pierre : J’y venais mais pour moi l’important, aussi, c’est d’expliquer que la sélection naturelle va pas agir sur l’intégralité des caractères. Et c’est pour moi extrêmement important de savoir ça, parce qu’après, on comprend mieux pourquoi il y a des caractères qui se maintiennent, c’est tout simplement parce qu’à un moment ils ne sont pas passés par le filtre de la sélection, il n’y a pas eu un moment où la sélection a agi sur ces caractères là.
Ce n’est pas parce qu’un individu porte un caractère lui conférant un avantage adaptatif que l’intégralité de l’individu est adapté. Ce dont il faut se rendre compte, c’est que ces entités biologiques sont le fruit de 3 grandes forces: l’adaptation, la structure et l’histoire. Ces 3 forces contraignent le champ des variations possibles. Quand un individu est conçu, il n’y a pas table rase de tout le parcours évolutif précédent. On fait avec ce qu’on a (c’est la structure) ( c’est la différence entre un ingénieur qui peut demander d’utiliser tous les outils qu’il a dans un entrepôt et la vie qui utilise un peu comme un bricoleur qui avec un bout de ficelle, une conserve et une table va faire une bombe atomique, il va bricoler à partir de ça pour arriver plus ou moins au résultat escompté, c’est exactement ce qui se passe avec l’évolution.), on porte le fardeau de l’histoire de notre lignée, et on expose le tout aux forces sélectives. Les innovations évolutives adaptatives vont donc être un bricolage autour de ces 3 forces. Pourquoi le dauphin a 5 doigts, parce qu’il hérite de ce plan d’organisation de sa lignée, les tétrapodes, caractérisés par ce type de membre. Ça ne veut pas dire que cette structure est immuable, ça veut dire qu’elle peut-être plus ou moins labile. D’ailleurs ce qui est marrant avec cet exemple du dauphin à 5 doigts c’est que, certes, il a 5 doigts c’est-à-dire qu’une de ses caractéristiques historiques a été maintenue, mais par contre il a, je sais plus, une quinzaine de ph Alan ges, donc un autre caractère le fait qu’on a un nombre de ph Alan ge limité, lui, a été relâché chez le groupe des cétacés. Et on se retrouve avec ce qu’on appelle une hyperph Alan gie. C’est pareil pour les mammifères qui ont 7 vertèbres cervicales, c’est pas une loi, il y a par exemple, de mémoire, le lamantin qui en a une de moins et les paresseux qui en ont une de plus. Mais pourtant, si tu observes l’intégralité des mammifères, tu vois que c’est un caractère qui est assez contraignant c’est-à-dire qui est maintenu.
Dans la question, il y a en fait confusion entre évolution et adaptation : en effet, ces contraintes sont un frein à une adaptation optimisée, pas à l’évolution. Chez la girafe, ces vertèbres cervicales sont plus grosses, il y a eu évolution, il y a eu accumulation de modifications mais par contre ce n’est pas une adaptation optimisée c’est-à-dired que, oui, d’accord c’est complètement con, il y a un cygne qui est à côté qui, lui, a une quinzaine de vertèbres cervicales qui lui permet de bien plier son cou et il y a cette girafe à la con qui a 7 vertèbres cervicales qui sont beaucoup plus grosses et donc, c’est absolument pas optimum c’est tout simplement parce qu’il n’y a pas eu optimisation il y a juste eu adaptation basique.

Nico : Et pour faire une remarque mathématiques là-dessus, qui parlera en plus à David , sur les algorithmes génétiques qui sont basés sur la sélection naturelle c’est que, de toute façon, ce principe même de sélection vraiment théoriques permet d’obtenir des optimum locaux, donc c’est peut-être la girafe qui a 4 vertèbres, c’est un optimum local mais il y en avait peut-être un vachement mieux avec plein de modifications à coté, mais la sélection naturelle en tant que juste principe théorique, permettrait jamais de l’atteindre. Ca c’est le premier truc et le deuxième truc sur vos remarques, ce qui est assez amusant c’est aussi que la girafe qu’on observe aujourd’hui c’est peut-être pas celle qui a atteint l’optimum non plus, peut-être que celle qui atteindra l’optimum ce sera dans 2 siècles et encore 2 siècles c’est court en géologie non ?

Pierre : Oui c’est très court mais c’est surtout l’optimum quand tu dis optimum c’est parce que toi tu es en train juste de considérer le caractère.

Laurent : Moi je voulais faire un commentaire sur l’optimum je pense que justement cette notion d’optimum elle est très dangereuse parce que, est ce qu’on parle d’optimum ou est ce qu’on parle « de suffisamment bon pour survivre proprement dans la niche écologique qu’on s’est choisi » et donc la girafe si ça se trouve son grand cou ça lui sert rigoureusement à rien mais, elle est suffisamment morphologiquement adaptée pour survivre, se reproduire proprement et dans une niche elle peut prospérer. Il n’y a rien d’optimum là-dedans. Et est-ce que c’est pas cette notion d’optimum sur laquelle on a tendance à se focaliser et qui biaise un petit peu la vision qu’on a de l’évolution, optimum.

David : La notion d’optimum me choque pas outre mesure mais en effet à partir du moment où on parle d’un environnement donné et d’un critère donné. Et sachant en effet que comme l’a expliqué Nico avant, on n’est pas forcé de l’atteindre, et même la plupart du temps on l’atteindra pas.

Nico : On parle d’optimum local c’est à dire que c’est un optimum local ça peut être un truc qui n’est absolument pas optimum. Même si le mot optimum plait pas, ça peut être un optimum mais qui en fait est pas du tout intéressant.

Pierre : Mais en plus on considère la girafe, on voit son environnement, et on se dit elle bouffe les feuilles des arbres tout ça et on dit, ça, là, je suis en train de voir un caractère, à mon avis c’est ça qui lui a permis de s’adapter à cet environnement. Ça c’est pas vrai, c’est juste qu’on est en train d’observer un organisme, on a tout une myriade de caractères et on doit se poser la question quels sont à l’heure actuelle les caractères sur lesquels il y aune sélection, et ensuite pour savoir pourquoi elle est dans cet état là, quelles ont été les myriades d’adaptations qui ont mené, des adaptations locales comme tu as dit, qui a mené à cette construction de son cou soit présent maintenant chez la girafe, et c’est pas du tout évident. Et derrière tout ça, il y a aussi une grande question c’est : pourquoi s’intéresser qu’à son cou. Il y a tellement de choses sur cette girafe. Il y a un telle myriade de caractères qu’on va prendre le plus évident mais en fait l’optimum c’est faire abstraction du fait qu’un organisme c’est pas un caractère c’est tout un tas de caractère.

David : Peut-être juste pour préciser que ce soit clair, c’est : imaginez qu’on a un plan avec des bosses, des creux qui sont toutes les possibilités de fitness en fonction des caractéristiques de la créature, et les optimums locaux c’est les bosses. C’est les endroits où on va naturellement aller, naturellement aller se retrouver coincés en termes de fitness, naturellement il y en a plusieurs. Il y en a plein des optimums locaux.

Nico : C’est appliqué au centre de la France et aller au massif central comme le mont le plus haut du coin.

David : Tout à fait. Alors que bon si jamais on habite à Lassa, le massif central moyen quoi…

Nico : Pour skier les Alpes sont sans doute un peu mieux.

Alan : Pour être clairs une fois pour toutes : est-ce que la sélection naturelle, c’est la loi du plus fort?

Pierre : En un mot, si le plus fort ça veut dire le plus de muscle, qu’est-ce qu’on fait de la majorité des espèces qui n’en possèdent pas? Pour ceux qui possèdent uniquement des muscles, c’est dégueulasse et les plantes elles en possèdent pas ? Plus sérieusement, la sélection naturelle agit sur la possibilité de se reproduire, et par extension, de survivre jusqu’au moment de se reproduire. A un environnement donné, dans un contexte reproductif donné, les variations qui confèrent un avantage sélectif vont favoriser les individus qui les portent et se propager dans la population. Il y a adaptation. Mais attention, adaptation ne veut pas dire que l’individu, en entier, est adapté. Et d’autre part, adaptation ne signifie pas perfection, ou optimisation. Le moindre écart avantageux ou désavantageux est susceptible d’être sélectionné.

Alan : Je voulais juste faire un commentaire sur la traduction de “Survival of the fittest” ça veut pas dire la survie du plus fort en fait. L’expression n’est pas de Darwin, mais d’Herbert Spencer. Darwin l’a introduite dans la 5e édition de l’Origine des espèces comme synonyme de “sélection naturelle”.

Pierre : Il faut dire quand même dire qu’il était assez enthousiaste. Il faut quand même en parler. Darwin était enthousiaste de cette expression « survival of the fittest » peut-être parce que lui il avait une idée assez précise de ce qu’il voulait signifier mais pour lui ça lui allait.

Laurent : Ça claque bien.

Alan : Et selon SJ Gould, il l’a utilisée comme une métaphore pour dire “mieux adapté pour un environnement local immédiat”, pas dans le sens de “dans la meilleure forme physique possible”. Il y a vraiment une ambigüité là sur le terme.

Pierre : Il y a une ambigüité en anglais qui a été transmise en français, en encore pire. Fittest, j’ai en tête dans une to be fit en anglais, c’est être dans un bon état physique, en français on l’a traduit en « plus fort » c’est encore plus absurde.

Alan : C’est complètement dingue. D’ailleurs, si on fait de l’analyse de texte… Darwin n’a pas non plus utilisé le mot “évolution” dans les éditions originales de l’Origine des Espèces. Il l’a introduit à la 6e édition (avec plein d’autres trucs introduits sous la pression de ses collègues, de sa famille, de l’église…). Je trouve ça quand même assez marrant que ce terme qui pose tellement de problèmes, lui il l’avait pas utilisé.

Pierre : Ben ouais c’est ballot, en même temps évolution à son époque, son grand père commençait à l’utilisait (Erasmus Darwin) pour parler justement de transformation des espèces, mais si on le regarde, en fait évolution, au début du 19ème siècle, c’était utilisé pour parler du développement des organismes, du coup il allait pas utiliser le terme évolution alors que ca s’était pas répandu comme quelque chose qui voulait dire ce que lui voulait signifier.

Laurent : Alors Pierre un commentaire sur cette histoire de « survival of the fittest », la difficulté qu’on a à traduire fittest est souvent reprise comme un argument à l’encontre de la théorie darwinienne. Finalement qu’est ce que ça veut dire fittest, ça veut dire celui qui est capable de survivre et donc the survival of the fittest ca veut dire la survie de celui qui est le plus apte à survivre, est ce qu’on est pas dans une logique où on tourne en rond ?

Pierre : Ben non parce que en fait, fittest, tel que voulait le signifier Darwin c’était adapté dans le but de se reproduire. En fait s’il a dit survival of the fittest to reproduce ça aurait été parfait. Cette expression comprimait à ça ne va pas, mais pour lui fittest ça voulait dire adapté et pour lui c’est nécessairement, dans sa tête, puisqu’il l’avait défini correctement même sans utiliser cette expression suffisamment adapté pour pouvoir et survivre et se reproduire.

Alan : Je crois qu’on va gentiment pourvoir commencer la partie question. Avant de prendre celle de Laurent j’en ai juste une qui apparaît maintenant dans la chatroom et j’aimerais bien qu’on la traite, est ce que l’être humain a cessé d’évoluer ?

Pierre : Rappel, l’évolution, c’est la transformation d’une espèce. En termes purement théoriques, l’arrêt de l’évolution d’une espèce n’est uniquement envisageable si un des 3 aspects du mécanisme est arrêté :
Pas de variation, on serait tous des clones. Ça ce serait un arrêt d’évolution.
Pas de contraintes sélectives, toutes les générations seraient renouvelées à l’identique en termes de nombre, dans un environnement aux ressources illimitées. On n’aurait absolument aucune contrainte.
Pas d’hérédité: plus de transmission de patrimoine à la génération suivante.
Et puis bien sûr, il y a le cas qui fâche: l’extinction, qui est un arrêt définitif de l’évolution d’une lignée.
Ces 3 mécanismes, c’est la seule solution pour qu’il y ait arrêt de l’évolution de l’espèce humaine. Ça n’arrivera pas à moins qu’on s’éteigne.
Ce qu’on subodore dans cette question, c’est l’absence d’adaptation. Mais, dans une population de taille conséquente, si tous les humains n’ont pas l’occasion de se reproduire, c’est que certains caractères vont être transmis tandis que d’autres vont disparaître peu à peu. Par contre cela prend un temps assez important (plusieurs générations) mais on peut d’ores et déjà trouver des exemples d’adaptations dans l’histoire de la lignée humaine Homo sapiens.

David : Juste un petit mot. Il me semble, je suis d’accord avec toi, mais il me semble aussi que l’idée qu’il y a un petit peu derrière les personnes qui pensent qu’il n’y a plus d’évolution, c’est pas nécessairement qu’il n’y a plus de sélection mais c’est que la sélection ne s’effectuerait pas sur les critères qui sont héréditaires. Plus que le fait qu’il n’y ait plus de sélection. Je pense que c’est pas possible et que c’est pas le cas.

Nico : Moi j’ai l’impression, dans les peuples riches, les civilisations occidentales où on est, il y a très peu de critères qui vont nous empêcher de nous reproduire. Critères génétiques ou autre qui vont nous empêcher de nous reproduire. L’effet de la sélection naturelle j’ai du mal à voir où il y a un impact.

Pierre : Ouais, mais en fait ce que j’étais en train de te dire c’est que vous voyez pas d’adaptation. L’évolution, la transformation d’espèce humaine, elle aura lieu. Et ça c’est très très important à concevoir parce que si tu dis, les humains évoluent plus, ben c’est pas vrai au contraire. Avec le boom démographique qu’on a, tu te rends pas compte du nombre inconsidérable de variations parmi les humains qui émergent à l’heure actuelle qui vont plus être transmises à la génération d’après. SI les humains évoluent. Donc oui, il y a des transformations. Maintenant la sélection naturelle, qu’elle favorise une adaptation à une autre ben ça je peux pas le prédire, mais avec la taille des effectifs, si il y a toujours une sorte de contraintes pour que toute les populations se mélangent pas avec tout le monde, ben il y a une forte chance que dans certaines populations tu vas avoir des adaptations locales à une contrainte. C’est juste qu’on peut pas prédire lesquelles. Mais à partir du moment où je vais être dans un village et que la population augmente mais que tous les reproductifs ne sont pas mis à contribution c’est-à-dire qu’il va y avoir émergence des caractères les plus adaptés à la reproduction, je sais pas lesquels mais c’est très probable. Vu que ces caractères sont assez contre intuitifs, cela nous montre qu’on a peu de recul pour identifier maintenant quels sont les caractères futurs pouvant être sélectionnés.

David : Si ils sont corrélés avec la capacité à se reproduire encore une fois. Si jamais c’est des caractères qui sont juste random.

Pierre : On y vient justement à ça. En effet, mais comme d’hab’ je vais le répéter encore peut-être un million de fois pendant l’émission, tous les caractères ne sont pas sélectionnés, seulement une poignée de caractères à chaque individu, à chaque population et à chaque génération vont être sélectionnés, pas l’intégralité, donc il y a une myriade de caractères qui, de chaque génération en chaque génération, sont transmis sans avoir subi le filtre de la sélection naturelle.

David : La dérive génétique aussi.

Alan : On y viendra dans un petit moment à cette question de la dérive génétique. Mais si on parle de l’évolution de l’être humain spécifiquement en fait, c’est vrai que ce qu’on observe c’est qu’on s’est débarrassés de tous nos prédateurs. On a inventé des moyens de garantir notre alimentation donc on a plus besoin de chasser et de rester affamé 1 jour ou 2 grâce à l’agriculture et de risquer de mourir, inventé le chauffage, les habits, le préservatif, la médecine, l’hygiène et surtout les vaccins, on est quand même soumis de manière vachement moins directe aux pressions sélectives.

Pierre : Ben non, quelle est la pression sélection la plus importante, celle destinée à se reproduire. Est ce qu’on baise tous, est ce qu’on est tous là à avoir exactement le nombre d’enfants qu’on veut.

David : On peut imaginer par exemple qu’il y aurait une pression de sélection sur des critères de beauté physique par exemple.

Nico : La capacité à gagner de l’argent, il y a un impact fort.

David : Gagner de l’argent, est ce que tu vas y voir un déterminisme génétique ou est ce que tu vas considérer que c’est complètement un acquis culturel. Moi ca me gêne pas forcément de considérer que c’est un acquis culturel.

Nico : Non je vais pas y voir l’impact d’un gène, par contre sans doute l’impact de pleins de facteurs qui vont aider etc….

Laurent : Oui mais on pourrait renverser cette prédiction dans l’autre sens c’est-à-dire que les gens riches, globalement, font plutôt moins d’enfants, les gens célèbres font moins d’enfants.

Pierre : C’est surtout le nombre des gens riches, y en a combien par rapport à la population mondiale. Leurs gènes passent pas beaucoup.

Alan : Tachons de ne pas nous égarer.

Pierre : Ça c’est aussi un des problèmes avec les discussions évolutives c’est qu’on est très très amenés à discuter de caractères imposant des valeurs adaptatives ou non sans avoir tester, et ça c’est quelque chose qui est très très énervant pour les évolutionnistes. Mais moi le premier, je suis le premier à discuter de ça parce que j’ai envie d’émettre des hypothèses mais le problème c’est qu’il faut systématiquement accompagner ces phrases là d’études qui véritablement testent ces hypothèses.

Alan : Concrètement il y a quand même des adaptations qu’on peut observer.
Il y a l’adaptation à l’altitude, qu’on a pu observer à 3 endroits différents (Andes, Ethiopie, Tibet): C’est des changements physiologiques observables, mesurables. Des adaptations génétiques qui ont été favorisées par la sélection naturelle, ça entraîne plus de chances de se reproduire
La fameuse mutation du gène permettant la digestion du lactose chez l’adulte. dont Xavier Durussel nous avait parlé dans l’épisode 111
Et puis il y en a d’autres qui sont en cours qu’on peut observer maintenant en train de se dérouler sous nos yeux, il y a notamment la résistance au sida chez certaines prostituées africaines qui ne se sont jamais protégées et qui n’ont pas contracté le HIV.
[drépanocytose (sickle-cell disease): trouble de l’hémoglobine, dont on meurt jeune... Mais qui permet de survivre à la malaria!]
La mucoviscidose c’est un trait évolutif alors ça ça me surprend un peu, tu peux nous expliquer ?

Pierre : C’est une maladie génétique hétéro-zygotique (il faut que l’individu porte la mutation sur les chromosomes transmis et par la mère et par le père pour contracter cette maladie). Sa prévalence dans la population caucasienne est importante. C’est surprenant pour un phénomène aussi délétère (la mucoviscidose on en meurt généralement très très rapidement, 20 ou 30 ans), mais en fait, certains auteurs, sur la base de modèles génétiques, démographiques et épidémiologiques ont proposé une hypothèse : celle que la mutation qui entraîne la mucoviscidose permet une protection précoce contre la tuberculose. Et en fait les enfants hétérozygotes sont favorisés car survivaient à la tuberculose ! Les individus qui ont seulement un des deux chromosomes porteurs de la mutation ont un poumon suffisamment visqueux pour être plus résistant à la tuberculose mais pas assez pour développer la mucoviscidose. Les enfants hétérozygotes, vu qu’il y a une époque, surtout dans les populations caucasiennes, qui ont subi de larges épidémies de tuberculose, ces enfants hétérozygotes ont été sélectionnés, ont survécu et ont transmis leur mutation, ce qui fait qu’à l’heure actuelle on se retrouve avec cette mutation avec une prévalence énorme dans la population caucasienne.

Alan : La population caucasienne donc c’est nous autres c’est les européens.

Pierre : Européenne et la partie occidentale de l’Asie.

Alan : Ok. Et puis il y a un autre phénomène qu’on est en train d’observer et qui est assez intéressant c’est ce qu’on appelle l’agénésie.
Il y a l’agénésie des dents de sagesse (c’est à dire l’absence totale de leur formation), qui est un trait qui se propage lentement mais sûrement au sein de la population humaine. Avec de très fortes variations locales. Les mexicains natifs, par exemple sont à 100% d’agénésie : personne n’a plus jamais de dents de sagesse.

Pierre : Et ils ont bien de la chance !

Alan : Chez les Aborigènes de Tasmanie, c’est le contraire. Ils ont tous toutes leurs dents. On a pu isoler un gène concerné, le PAX9, mais il y en a d’autres.

Pierre : En fait quand tu dis « isolé le gène concerné » ça veut dire tout simplement que les gens sont porteurs de variants de ce gène PAX9 qui ont envahi soit la population des aborigènes de Tasmanie, soit envahi la population mexicaine. Mais le gène PAX9 est présent chez tous les humains.

Alan : Ok, je crois qu’on a bien posé le décor. Passons aux questions de Laurent , de Mathieu et de Nico tupe et éventuellement de la chatroom.

On va commencer avec une question de Laurent . Tu voulais revenir sur le Lamarckisme.

Laurent : Ouais, je voudrais revenir sur le Lamarckisme et sur la question de l’hérédité des caractères acquis, auquel on associe traditionnellement Lamarck. On a découvert au cours du 20è siècle que Darwin qui refusait ce principe d’hérédité des caractères acquis…

Pierre : Non justement, il l’a réhabilité dans sa 5è et 6è édition de l’origine des espèces.

David : Même dans la première, il l’éjectait pas complètement, il en parlait vite fait.

Laurent : Se dont on s’est rendu compte, c’est qu’à la fois les bactéries qui pouvaient recevoir, en contact d’autres souches qui résistaient, par exemple a des antibio, une résistance et se la transmettre de génération en génération. Des rats qui lorsqu’on les mélange dans des souches qui sont plutôt calmes, qui sont élevés par des parents anxieux deviennent anxieux et se transmettent ce caractère d‘anxiété de génération en génération. Globalement, on fait de plus en plus d’expérimentation qui mettent en évidence que, sous l’effet d’un choix, ou d’un stress, ou de conditions environnementales données, les organismes acquièrent certains caractères et sont capables de transmettre de génération en génération ces traits, alors même que ces traits sont réputés être de nature non génétique. Alors, à quel point faut-il réhabiliter Lamarck de ce point de vu là ?

Pierre : Alors, avant d’en venir à ma réponse, juste, dans tous les éléments que t’as donné, en effet les rats, le stress ça faisait vraiment partie de l’épigénétique. Pour les bactéries moi je considère qu’à partir du moment où déjà ce sont des organismes qui se reproduisent de par une reproduction asexuée, c’est des cas un petit peu particuliers de, justement, la manière de propager ces gènes. Mais d’autres part, ils acquièrent des résistances uniquement par incorporation de matériel génétique, donc ça pour moi c’est une mutation, ça reste de l’hérédité normal.

Laurent : C’est à la fois de la génétique et de l’acquis.

Pierre : Oui mais d’une certaine manière c’est pas grave, puisque leur mode de reproduction qui est asexué c’est systématiquement ça. C’est-à-dire que tout ce qui va se trouver dans la cellule va se diviser en 2. Pour moi c’est juste une mutation bizarre. Tout ce qui est modifié dans la bactérie va être transmis donc…oui en effet ce sera systématiquement acquis et transmis. Ça, c’est à part. Revenons en au problème de l’épigénétique.
(http://www.youtube.com/watch?v=kp1bZEUgqVI)
Tout d’abord, expliquons ce qu’est l’épigénétique. Si vous prenez un organisme multicellulaire, comme une plante, ou un animal. toutes les cellules possèdent le même programme génétique, et pourtant, toutes vos cellules ne se ressemblent pas : vous avez des neurones, des cellules osseuses, des cellules intestinales, etc… Toutes avec le même programme. Pour qu’elles se différencient, il faut que l’information génétique soit interprétée différemment. Tous les processus qui portent cette information sont regroupés sous une seule bannière, celle de l’épigénétique. Il peut s’agir de la configuration de l’ADN dans les chromosomes (plus ou moins compacté), de sa modification (on parle de méthylation, certaines lettres qui composent le code génétique de l’ADN, A,T,G,C, qui peuvent être méthylée c’est-à-dire auquel on ajoute un groupe, une molécule qui fait que le programme qu’elle codait va être différemment interprété dans la cellule.), de la place des centromères (le ‘milieu des chromosomes’), de la longueur des télomères (les extrémités des chromosomes), du contenu en facteurs ARN et protéiques dans le cytoplasme : toutes ces différentes facettes influent sur l’exécution du programme génétique. L’épigénétique peut être pré-organisée (c’est ce qui se passe au cours du développement par exemple, où à partir d’une seule cellule, on obtient un organisme multicellulaire composé d’organes et de cellules différenciées), mais parfois, elle peut être modifiée en interaction avec l’environnement. Un stress métabolique (manque ou excès de nourriture), une exposition à certaines molécules, une interaction avec un autre individu, vont altérer l’épigénome de certaines cellules qui vont alors exprimer une partie du programme génétique qui n’est pas habituelle. Par extension, l’épigénétique explique notre labilité à survivre dans certains milieux inhabituels. En regardant Nico tupe, fruit de son développement dans un certain milieu, je ne me rends peut être pas compte de ce à quoi il pourrait avoir ressemblé si il avait été élevé dans un igloo, si ça se trouve il aurait eu plus de barbe, si ça se trouve il aurait eu plus de cheveux longs, je sais pas. L’expression de son programme génétique adapté à la vie au froid est cachée, on dit cryptique.
Maintenant, la grande question c’est: est-ce que l’épigénétique est transmissible. Et là, on touche à l’hérédité. Je vous rappelle que c’est un élément important de la théorie de l’évolution mais pas expliqué par la sélection naturelle. Que l’hérédité soit mendélienne ou lamarckienne ne rentre pas en compte dans la sélection naturelle. On peut en faire abstraction (même si c’est tout de même très important de clarifier cet aspect pour comprendre les mécanismes évolutifs).
Les organismes multicellulaires, généralement, utilisent une lignée de cellules particulières pour se reproduire : la lignée germinale. C’est le programme génétique (et l’épigénome) de cette lignée qui compte pour les caractères héréditaires transmis aux générations suivantes. La question est de savoir si des modifications épigénétiques surviennent dans cette lignée au cours de la vie de ses porteurs, et en fonction de l’environnement. On parlera alors de transmission de caractères acquis. Cependant, on a remarqué qu’au cours de l’établissement de cette lignée, et au début du développement, il y a des étapes de remise à plat de l’épigénome. Pour l’instant, on a quelques exemples documentés de modification épigénétique transmise à la lignée germinale, mais il reste beaucoup à faire.

Laurent : Du coup ce que tu dis c’est que premièrement c’est plutôt une exception que la règle, parce qu’en général il y a remise à plat à chaque génération et que deuxièmement on n’a pas encore vu à long terme que cette transmission se transmettait.

Pierre : Mais le problème c’est qu’il y a des exemples qui ont documenté ce phénomène de transmission des caractères acquis cependant on ne sait pas, vu que finalement c’est juste une modification qui est transmise à la génération suivante, en quoi ça peut contreb Alan cer tout un effet de sélection naturelle.

Alan : L’erreur de Lamarck n’était pas d’avoir postulé la transmission des caractères acquis.

Pierre : Lamarck a loupé la sélection naturelle. En gros, la girafe transmettait un caractère qu’elle “voulait” acquérir et en considérant la transmission des caractères acquis comme nécessaire et suffisante, c’est-à-dire que tous les caractères étaient compris comme transmis à la génération suivante.

David : La vision à l’époque de Lamarck de la transmission des caractères acquis a absolument rien à voir avec la vision qu’on a aujourd’hui. On parle d’une espèce de modularité qui tient quasiment plus au développement qu’à véritablement un changement qui serait, éventuellement, dans certains cas, transmissible sur une génération de la mère à l’enfant et que Lamarck partait du principe qu’il y avait vraiment des modifications acquises qui s’accumulaient, dans son idée.

Pierre : Quand même, ça commence à se documenter, le problème c’est qu’il faut que l’épigénétique fasse rejoindre des observations étranges qu’on a observé. Par exemple, il y a un village suédois (ou norvégien, je confonds toujours) dans lequel, en étudiant véritablement la population, on a remarqué que de génération en génération, en fonction de la qualité de la récolte, on observait un effet, non pas sur la génération suivante, mais sur 2 à 3 générations suivantes c’est-à-dire des enfants pour lesquels les arrière grands parents avaient vécu une disette vivaient plus longtemps, alors que ceux qui avaient vécu dans des moments où ils pouvaient se baffrer jusque là, ils vivaient moins longtemps, et c’était pas à une génération, mais c’était à 3 générations d’écart. Donc c’est un véritable phénomène épigénétique. Mais maintenant le problème c’est qu’il faut essayer de trouver quelle en est la source et quel en est le mécanisme. Et en l’occurrence c’était pas du tout un mécanisme qui était transmis de la mère à l’enfant. En gros on en est au balbutiement de l’épigénétique, on en est à 20 ans des données qui commencent à s’accumuler et il faut qu’elles se recoupent quoi. Mais de ce que j’en ai compris, pour l’instant ça ne va pas à l’encontre de la sélection naturelle.

Alan : On a une question de Mathieu qui est pas là pour la poser lui-même, La dérive génétique introduit une composante de hasard, indépendante des mutations et de la sélection naturelle…
Pierre , peux-tu commencer par expliquer ce qu’est la “dérive génétique”?

Pierre : La question de Mathieu est cruciale, mais un peu mal tournée. On va d’abord commencer par définir ce qu’est la dérive génétique. C’est un effet de l’hérédité. Dans une population, lorsqu’une mutation survient et est transmise par un individu, on peut étudier, au cours du temps, sa fréquence dans une population, et celle-ci peut augmenter, voir envahir la population, ou disparaître. Dans certains cas, surtout quand il s’agit d’une petite population, ou encore de mutations neutres (qui ne confèrent ni avantage, ni désavantage sélectif), les variations de la fréquence de cette mutation va suivre une répartition aléatoire, au grès des brassages génétiques générés par la reproduction sexuée notamment. Résultat : on peut voir des mutations, des caractères, modifier les espèces sans avoir été sélectionnées.
Reprenons donc la question de Mathieu: la dérive génétique introduit en effet une composante aléatoire, indépendante de la sélection naturelle. Par contre ce n’est pas indépendant des mutations puisque c’est justement la base de la dérive génétique: la fixation ou non d’une mutation dans une population.
Pour résumer : oui, la dérive génétique est un phénomène complémentaire de la sélection naturelle. C’est pourquoi elle a rejoint la théorie de l’évolution au début du XXème siècle et a été notamment largement popularisée par Motoo Kimura qui a stipulé que la dérive génétique expliquait la majeure partie des modifications génétiques (vu que la plupart des mutations dans un génome peuvent être neutres).
Cependant, on peut quand même considérer que la dérive génétique n’est pas un moteur crucial de l’évolution. Il s’agit essentiellement d’une source de fixation de variations neutres dans un contexte de petite population. Un cas de figures, pas tout le temps rencontré et qui, s’il était unique, sans sélection naturelle, n’amènerait pas vraisemblablement à l’émergence de caractères complexes.
Au passage, on peut ajouter une troisième composante complémentaire: les migrations de populations qui, en restreignant le nombre de variations dans la population migrante, entraîne des modifications et transformations (c’est l’effet du goulot d’étranglement).

Laurent : Je crois qu’il y a aussi en faveur de cette hypothèse on a découvert aussi qu’au cours du développement on avait des mécanismes qui compensaient en quelques sortes les mutations qui pouvaient se produire et les rendaient neutres, sous réserve qu’elles s’expriment dans un cadre naturel et que ces mutations neutre pouvaient constituer un réservoir de mutations latentes qui à l’occasion précisément d’un choc de conditions d’alimentation différentes, d’un stress thermique etc… Pouvaient libérer toutes ces contraintes et donc ces dérives génétique et ces mutations aléatoires, à la fois pouvaient être beaucoup plus fréquentes parce qu’elles étaient rendus inoffensives et très utiles en cas de coup dur en quelque sorte dans l’évolution.

Pierre : Ce sont de très bonnes hypothèses mais il faut avoir un protocole expérimental capable de mettre en évidence leur maintien dans les populations. C’est des hypothèses qui sont établies en observant à l’heure actuelle différentes espèces chez qui on trouve beaucoup de variations, mais maintenant il va falloir faire le travail pour voir comment de génération en génération, peut-être en séquençant systématiquement le génome de chacune des générations, comment ces mutations surviennent. Est ce qu’il y a beaucoup de sites qui sont modifiés ou pas.

Laurent : Alors toujours pour rester dans cette histoire de hasard. On découvre de plus en plus de traits hérités de virus ou d’anciennes symbioses. Cela remet-il en cause l’importance des mutations dans l’histoire de l’évolution ?

Pierre : Ben justement le terme important c’est : mutation habituelle. Pour moi, il faudrait me montrer que les mutations habituelles ne comprennent pas ces événements de parasitisme. Dans votre vie, combien de fois vous avez été infectés par des virus est ce que ça a l’air d’être si anodin que ça ? Ben non, en fait on est tout le temps infecté par des virus et donc on peut considérer que l’infection des virus, qui la plupart du temps transmettent des bouts de leur ADN dans notre propre génome, est une mutation courante.

David : Si je puis me permettre, de mon point de vue ça aurait limite tendance à renforcer le paradigme de Dawkins et du gène égoïste, le fait qu’il puisse y avoir des espèces d’échange de gènes inter-espèces, ca aurait plutôt tendance à renforcer le fait qu’au final, la sélection naturelle est réductible à l’élément génétique. Au réplicateur génétique.

Pierre : Ouais. Pourquoi pas. Justement on en venait à une des zones d’ombre de la théorie de l’évolution, c’est où placer le référentiel pour avoir une bonne estimation et une théorie cohérente de la transformation des espèces. Le problème avec cette idée là, c’est qu’on devrait plus considérer les individus que comme la somme de leur gènes et n’étudier que la transmission des gènes au sein des populations.

David : Si je puis me permettre en deux mots, oui et non. C’est-à-dire que c’est toujours le problème de la complexité, même si jamais on admet que la sélection naturelle, que l’élément de base de la sélection c’est le gène et qu’au final toute la pression de la sélection naturelle pousse sur le gène, on peut aussi admettre que de manière pratique elle a lieu à de multiples niveaux réductibles. Au final, au gène, et que pour l’étudier ça va pas être pratique de tout réduire au gène justement parce que ce serait beaucoup trop compliqué, on n’est pas équipé intellectuellement pour appréhender des mécanismes aussi complexes.

Pierre : Je suis pas sur qu’une théorie ça doit être systématiquement être limité à notre compréhension.

David : Tout à fait mais ce que je veux dire c’est qu’il y a deux niveaux : le coté application pratique et le coté réductionnisme théorique. Personnellement je veux bien être un émergentiste faible, c’est-à-dire considérer qu’on est obligés de considérer complexes comme étant des phénomènes émergents parce qu’on n’est pas équipéc pour les considérer autrement, ce qui n’empêche pas, d’ontologiquement parlant, considérer que tout cela est idéalement réductible. J’emploie des mots très compliqués, j’espère que je suis clair. Avoir l’idée qu’au final tout pourrait se jouer au niveau des gènes mais que de manière pratique, on est obligés d’étudier avec nos capacités à comprendre, on est obligés d’étudier la sélection naturelle à différents niveaux. Un petit parallèle au niveau de la physique et de la chimie, on peut considérer que la chimie est tout à fait réductible à la physique mais on va pas étudier la chimie avec les règles de la physique, parce que ce serait beaucoup trop compliqué mathématiquement et qu’on s’en sortirait pas et qu’on aurait des équations de 14 pages et que ça servirait à rien.

Pierre : Probablement. C’est sur qu’il y a une réduction de moyens à mettre en place pour pouvoir étudier l’évolution, si on s’en cantonne aux gènes.
Juste un petit mot, je voulais quand même parler plus en détail et surtout expliquer au poditeur ce que voulait signifier Laurent à propos des virus. . Les mutations comprennent ces phénomènes-là En effet, on découvre de plus en plus de traces, dans les génomes, d’organismes divers, d’infections virales ancestrales ou de symbioses (avec les cas des mitochondries et des chloroplastes, issus tous deux de symbioses ancestrales entre des eucaryotes et des eubactéries). Je vais d’abord traiter du cas des virus pour adresser la question des mutations. Pour moi, mutation génétique, c’est un mot qui définit toutes les modifications d’un génome. Cela peut être une mutation ponctuelle avec la substitution d’une base azotée (les lettres A, T, G, C de l’ADN). Mais ça peut être aussi une insertion, une délétion, et la compile des deux, un déplacement d’un fragment plus ou moins grand d’ADN. Dans le monde viral, le génome de certains virus se retrouve parfois dans le génome d’une cellule. Ces petits bouts d’ADN peuvent être considérés comme des mutations en fait. L’insertion d’un matériel génétique étranger, certes, mais une mutation quand même. D’ailleurs, certains de ces fragments se retrouvent parfois dans la lignée germinale et sont transmis à la descendance. Mieux encore, certains sont capables de se dupliquer et se réinsérer (une sorte de relique de leur comportement viral). Si bien qu’il peut y avoir invasion d’un génome par ces séquences virales ! On les appelle des éléments génomiques mobiles. On estime par exemple à 8% du génome humain la part correspondant à des éléments rétroviraux. Mais selon moi, on peut toujours les considérer comme des mutations génétiques.

Alan : La prochaine question est peut-être un petit peu plus simple, c’est une question de Nico tupe.

Nico : Pour parler un peu des évolutions très rapides sur une ou deux générations, 2-3 générations, comment c’était possible, parce que moi j’ai intuitivement l’impression que ce phénomène de sélection naturelle nécessite un grand nombre de générations.

Pierre : C’est souvent présenté comme ça, sur un grand nombre de générations, mais pourquoi ça a été présenté comme ça, c’est parce que tout simplement quand on regarde des espèces fossiles tu t’aperçois que souvent t’as des millions d’années qui s’accumulent, sans que tu vois des modifications morphologiques évidentes, donc c’est pour ça que, d’une certaine manière les premières explications de la sélection naturelle se sont intéressés à des cas d’évolution lente. Parce que c’était ceux qu’on avait plus tendance à vouloir expliquer et surtout, au moment de Darwin d’essayer de comprendre l’âge de la terre. Et c’était très important de comprendre quel était le rythme on va dire normal d’évolution. Mais il n’y a pas de rythme normal. C’est une très bonne question ! Dans certains cas, on peut l’expliquer par des effets de génétiques de populations comme l’effet goulot de bouteille ou l’intégralité de la population n’est représentée que par quelques individus parmi lesquels peuvent se répandre et se fixer des mutations particulières. Récemment, on a trouvé des mutations particulières qui ont un effet très bizarre ; ces mutations semblent générer une instabilité du génome et aussi une instabilité de son interprétation épigénétique : on parle de molécules générant une variation phénotypique. Ce sont des mutations qui touchent des molécules liées à la gestion de différents stress métaboliques et environnementaux et qui font que les organismes arborent toutes sortes de malformations. Dans le cadre où des individus sont menacés par une pression de sélection importante, ces mutations reviennent à employer la solution: ‘vu que notre programme normal n’a probablement pas de solution, autant faire n’importe quoi, ça pourra peut-être marcher’. C’est en faisant n’importe quoi qu’on devient n’importe qui….
Mais bon, on en est juste aux balbutiements et, en effet, c’est encore une zone d’ombre qu’il faut savoir expliquer.

Alan : Je suis sur que l’explication du n’importe quoi a du convaincre notre ami Nico tupe.
On a une question de XIV c’est son pseudo dans la chatroom.
Est ce que 1 mutation peut permettre à d’autres mutations, “cachée” jusqu’à présent, de s’exprimer ?

Pierre : Ben justement, le cas dont je viens de parler, c’en est un cas. C’est un cas mais il y a d’autres cas, surtout sur les organismes qui sont capables de reproduction sexuelle, c’est-à-dire qui ont deux copies de leur gène. Tu peux parfois avoir une énorme redondance au sein du génome, de copies qui d’une certaine manière se compensent les unes les autres, et quand il y a une mutation qui enlève cette compensation, boom là c’est le bordel incroyable et tu trouves tout un tas de modifications cryptiques que t’aurais pas pu suspecter uniquement en voyant l’était phénotypique normal.

Alan : Ok, on a une nouvelle question de Nico tupe.

Nico : Les phénomènes de sélection, on visualise ça par bloc un peu violent, c’est plus sur, comment ça se passe pour les évolutions continues, typiquement le fait qu’on soit de plus en plus grand et ça sur un siècle par exemple ?

Pierre : Le problème c’est que, justement, quand tu évalues ce caractère, tu l’envisages comme quelque chose de continu, parce que tu vois la taille progressive de ce caractère dans des populations humaines, où tu te rends compte petit à petit que les organismes sont plus grands. Mais en fait, ce caractère, ce qu’il ne faut pas oublier c’est que la taille d’un organisme c’est un caractère qui est à l’intersection entre l’inné et l’acquis et donc toi ce que tu dois faire, c’est de savoir dissocier ce que tu es entrain de voir dans ton continuum de taille, ce qui est de la part de l’inné et ce qui est de la part de l’acquis. Et le problème c’est que c’est très très très compliqué parce que inné et acquis sont pratiquement totalement imbriqués l’un à l’autre. C’est le cas pour tous les caractères phénotypiques.
La taille d’un organisme est typiquement un caractère qui est à la parfaite intersection entre l’inné et l’acquis. A vrai dire, tous les caractères phénotypiques le sont. J’ai récemment entendu Pierre -Henri Gouyon utiliser la comparaison suivante : un caractère c’est comme le filament d’une ampoule à incandescence. Certains diront que la lumière a pour origine le filament, car s’il casse, pas de lumière. D’autres diront que c’est l’électricité, pour les mêmes raisons. Le fait est que la lumière n’est générée que par le passage de l’électricité dans le filament.
C’est la même chose pour l’interaction entre l’inné et l’acquis. L’un ne va pas sans l’autre pour expliquer le caractère. On peut donc l’appliquer à la taille, il y a certainement une composante génétique derrière ce caractère, mais également une composante environnementale. Pour en voir l’effet complet, il faut savoir quel peut être l’impact de l’environnement sur le caractère. Pour la taille, la nutrition semble évidente, mais il y a aussi peut-être les stress, l’exposition à certaines molécules durant la grossesse, l’enfance, etc…
Il faut donc dénouer toutes ces influences avant de comprendre réellement quelle peut être la part héréditaire du caractère de la taille.

Alan : Pierre , tu as employé deux gros mots, phénotype, (phénotypique) et génotype.

Pierre : Alors le génotype fait partie du caractère héréditaire et transmissible chez les organismes, chez nous le matériel génétique, l’ADN. Phénotypique c’est l’expression à l’intersection entre l’environnement et la génétique des caractères. C’est plus clair ou pas ?

Alan : ouais !
Maintenant on a une question de Laurent sur l’adaptationnisme.

Laurent : N’a-t-on pas été trop loin dans l’interprétation de tous les traits et comportements du vivant comme étant le résultat d’une minutieuse optimisation par la sélection naturelle (le fameux “Rien n’a de sens si ce n’est à la lumière de l’évolution”)? En particulier quelle est la part du hasard (la dérive génétique) ou de l’exaptation (l’usage détourné d’un trait sélectionné initialement pour une autre fonction) dans l’évolution? Quelle est la part de ce génie de l’individu ou du hasard dans l’évolution ?

Pierre : L’adaptationisme est la tendance néfaste qu’ont eu certains chercheurs, surtout au début du XXème siècle, à considérer que tous les caractères devaient être issus de la sélection naturelle. Tous les caractères d’un individu ne sont pas sujets de la sélection naturelle au moment où il transmet ses gènes. C’est juste une poignée de ces caractères qui ont été sujets à la sélection naturelle. D’une part, on l’a vu, la sélection naturelle n’est pas la seule composante pouvant rendre compte de l’évolution. En effet, il y a la dérive génétique et les migrations. Pour l’exaptation, une adaptation sélective dans laquelle la fonction actuellement remplie par l’adaptation n’était pas celle remplie initialement, je la considère comme un cas particulier d’un caractère soumis à la sélection naturelle. C’est juste qu’on a un caractère qui à une génération a été soumis à une adaptation locale et qui, plusieurs générations plus tard, et soumis à une autre adaptation. Et donc peut tout à fait remplir une autre fonction. D’une certaine manière ça rentre tout à fait dans le cadre de la sélection naturelle c’est juste que ce caractère a été contraint à un certain moment à une pression de sélection et à un autre moment à une autre contrainte de sélection. On peut prendre par exemple le caractère marteau. Moi je me ballade avec un marteau, un jour, à une génération donnée, je peux appuyer sur un clou, dans un environnement ça va peut-être me conférer un avantage adaptatif, super je peux planter des clous, et 3 jours plus tard, je peux tuer mon voisin, c’est aussi un avantage adaptatif mais c’est exactement le même caractère. Donc l’exaptation pour moi c’est juste passer d’un niveau de sélection à un autre mais ça rentre dans le cadre de la théorie de l’évolution.
Donc oui, penser qu’un individu en son entier est adapté, n’a pas de sens. Premièrement, il ne faut pas perdre de vue qu’un individu n’est jamais complètement seul, il se trouve au sein d’une population, et dans une population, on trouvera toujours des variants qui ne sont pas optimaux. D’autre part, la sélection naturelle n’agit pas sur l’intégralité des caractères portés par un individu, mais sur une poignée de traits, à l’échelle d’une population. Dans ce cadre là, et en n’oubliant pas les types de contraintes inhérente aux organismes (contrainte structurelle et contrainte phylogénétique), on comprend mieux pourquoi on peut, en considérant un caractère présent chez un organisme, le considérer comme totalement non adapté, ou non optimisé. On l’a fait avec la taille des vertèbres, le nombre de vertèbres chez les girafes, il n’y a aucun moyen de le considérer comme optimisé.
Non c’est pas optimisé, c’est le résultat de 3 contraintes, en plus on va l’observer chez un individu.

Laurent : Mais il faut quand même mettre en contraste cette non-adaptation globale à un certain génie des organismes à tirer le meilleur parti de leur conformation, de leur physiologie, je pense à cet exemple des chèvres ou des chiens qui naissent sans les pattes avant et qui arrivent à se déplacer comme à la façon des kangourous en développant exactement un mode de locomotion, on dirait qu’ils ont été construits pour ça. Ou à ces personnes qui naissent aveugles et qui se localise en faisant des claquements avec la langue et qui ont développé un système d’écholocalisation qui leur permet de repérer les obstacles lorsqu’ils marchent dans la rue. Donc cette capacité d’adaptation à sa propre physiologie, qui se fait au niveau de l’organisme est ce qu’on peut la considérer comme un élément de la sélection naturelle ou c’est quelque chose qui se rajoute à cette théorie.

Pierre : Pour moi de toute façon la sélection naturelle c’est toujours ce qui a attrait à ce que va permettre l’adaptation d’un organisme, donc si ces organismes là arrivent à se répandre parce qu’ils sont capables de faire ces prouesses là.

Laurent : Et c’est toujours des prouesses très contingentes c’est-à-dire que la chèvre qui a que 2 pattes, que deux pattes arrières et pas de pattes avant, elle donnera, on l’espère pour elle, des chèvres qui auront 4 pattes normales, donc cette capacité à s’adapter et à se déplacer sur deux pattes n’est pas quelque chose qui va être sélectionné parce qu’elle aura la capacité de se reproduire c’est juste qu’elle est douée instinctivement pour être.

Pierre : Toi tu prends tous les cas les plus anecdotiques des chèvres qui ont été filmée en train de bouger de cette manière là. Quelles sont les centaines de vidéos des chèvres qui ne font pas ça. Auxquelles on a coupé les 4 pattes et qui vont pas se balader comme des kangourous ?
En fait c’est ça, juste, tu es en train d’observer un variant qui semble dans un état particulier, être capable de faire ça. Si l’explication des aveugles qui sont capables d’écholocalisation est généralisable à l’intégralité des aveugles, là on pourra émettre une hypothèse sur ce caractère. Est-ce qu’il a été sélectionné avant, est ce que c’est la conséquence d’un autre comportement qui est présent chez les personnes qui ne sont pas aveugles etc… Mais en tout cas il faut savoir quel est la part de variations. C’est-à-dire que oui là je serai tout à fait impressionné par des organismes qui sont capables de s’accommoder d’un problème physique, il faut maintenant savoir si c’est quelque chose de généralisable à tous les organismes qui sont présents, je n’invite personne à faire de la recherche en coupant des pattes de chèvre s’il vous plait. Ca serait un petit peu cruel…

Laurent : Mais même une observation très banale que de constater que les organismes qui naissent avec une difformité quelle qu’elle soit s’en sorte admirablement bien en déployant des prouesses d’ingéniosité pour surmonter leur difformité, que ce soit les chiens qui ont que 3 pattes ou etc…

David : On a été sélectionné pour une certaine habileté à la malléabilité vu que c’est l’un des critères qui augmente le plus notre fitness finalement.

Laurent : Mais est ce que c’est un critère, cette malléabilité.

Pierre : Alors, est-ce que la malléabilité est un critère, très très honnêtement, il faudrait systématiquement le considérer, à chaque fois, dans un environnement local, parce que c’est un critère face à une contrainte. Il faut toujours lui poser une contrainte sinon ça n’a pas de sens.

David : Tout à fait, fin j’en sais rien le fait que tes os puissent se réparer et se ressouder tu comprends tout de suite que ça a un avantage évolutif.

Pierre : On en vient justement à mon problème avec l’adaptationnisme et la mise en garde que je voulais donner, il est toujours facile et tentant de donner une explication adaptative à un caractère. C’est vrai qu’on peut toujours trouver un scénario expliquant la présence ou la forme d’un caractère. Mais ce ne sont que des hypothèses, une belle histoire. L’exemple que je donne toujours c’est que toutes les pommes qui ne tombaient pas vers le bas mais tombaient vers le haut ont été contre sélectionnées et c’est pour ça qu’il n’y a que des pommes qui tombent vers le bas, c’est l’exemple classique mais il faut toujours l’avoir en tête pour se dire que OK c’est bien, vous avez trouvé une belle histoire, vous avez trouvé un bon scénario pour expliquer qu’un caractère est présent ou pas , faut le tester et c‘est là que c’est un boulot immense, parce qu’on doit voir si il y a des variations qui font que les pommes tombent vers le haut ça, ça va être la première chose à tester, est ce que ces variations existent, on doit tester véritablement l’hypothèse. C’est après que le boulot immense doit commencer, où on doit tester véritablement l’hypothèse. Si on dit que, à un moment donné, la bipédie offrait à l’espèce humaine un avantage sélectif, il faut ensuite réunir tout un arsenal de preuves pour corroborer cette hypothèse. Le fait est que ce genre de scénario se trouve souvent en conclusion de découvertes de nouveaux caractères, ou de nouveaux fossiles, etc… C’est une manière d’enrober la découverte avec une belle histoire. Les chercheurs laissent alors le soin à d’autres équipes de tester véritablement cette hypothèse. C’est plus vendeur…
Un dernier mot sur la citation: rien n’a de sens en biologie, si ce n’est à la lumière de l’évolution. Ici il faut comprendre évolution comme la théorie cohérente expliquant la transformation des espèces. Ce n’est pas équivalent à de l’adaptationnisme.
Donc c’est Dobjanski qui a donné cette définition et ce qu’il voulait dire c’est que c’est pas l’équivalent de l’adaptionisme et c’est très important de discuter, de différencier lumière de l’évolution avec adaptationnisme.

Alan : Ok ben ça me semble très clair. On a une question de Jorj qui demande à Pierre s’il connait les thèses de Didier Raoult.

Pierre : Pfou, non…

Alan : Laurent tu avais une question ?

Laurent : Oui, une question sur micro macro évolution. Aujourd’hui comme tu nous l’as expliqué, on considère finalement que l’évolution est le résultat cumulé de micro évolutions. C’est un petit peu le réductionnisme auquel faisait référence David , moi j’ai compris qu’on pouvait observer sur des échelles de temps beaucoup plus longues, des échelles géologiques, des phénomènes qui n’étaient pas forcément explicables par ces micro évolutions, des grandes tendances, ce sont les équilibres ponctués par exemple de la théorie que défend SJ Gould, qui explique que globalement, les radiations évolutives se produisent à des moments précis, l’explosion du cambrien par exemple et suivies par de longues phases où rien ne bouge et finalement selon des règles qui dépassent ou sont un petit peu au delà de la micro évolution habituelle qui est décrite.

Pierre : On en parlait justement, juste avant l’émission, de cette question et ce que je pointais à Laurent , le problème c’est qu’en fait micro évolution et macro évolution, c’est à la fois des phénomènes et à la fois des disciplines de la biologie, donc là où véritablement on peut constater, il n’y a pas rencontre la microévolution et la macro évolution c’est que les disciplines de la biologie ne se sont pas encore rencontrées dans le sens où on n’a pas encore un continuum, à l’heure actuelle, entre des études qui ont été faites sur des organismes présents qui accumulent petit à petit des modifications et dont on voit la transformation en espèce etc… avec ce que peuvent étudier la macro-évolution c’est-à-dire, des gens qui vont regarder des centaines de millions d’années et observer la présence d’un caractère, l’absence d’un caractère la transformation d’un caractère. Donc ça c’est encore quelque chose qui doit se rencontrer. Par contre le phénomènes de micro et macro évolution, pour moi, sont tout à fait compatibles, la seule chose qu’il faut avoir en tête c’est les exemples qu’on avait donné toute à l’heure à Nico tupe d’événements, où il peut y avoir une radiation c’est-à-dire d’évolution rapide, et une sorte d’explosion de la diversité. Mais comme l’a fait remarquer SJ Gould, quand on observe les espèces fossiles, est ce qu’on le trouve tout le temps, non on le trouve tous les 300-500 millions d’années, c’est un phénomène extrêmement rare. Donc en fait ce qu’on essaie de demander à des chercheurs en micro évolution c’est d’essayer de reproduire quelque chose qui est finalement super rare à l’échelle géologique. Là où on va peut-être essayer de le rejoindre c’est quand des gens qui travaillent sur la macro-évolution arriveront véritablement à distinguer quelles sont les mécanismes évolutifs à l’origine des grands changements qu’ils ont observé, et ça c’est très très dur.
Moi je troque à l’appellation « synthèse moderne de l’évolution « (qui date quand même des années 70), » théorie synthétique de l’évolution ». Les expliquassions de SJ Gould lui ont succédé et donc, au contraire, étend cette synthèse pour justement incorporer des mécanismes pouvant rendre compte de phénomènes macro-évolutifs.

David : Alors il y en a quand même deux éléments qui sont assez, je dirais, simple à imaginer, qui peuvent provoquer ces grands changements. C’est déjà en raisonnant en termes de fitness landscapes, c’est-à-dire, en termes de cette espèce de carte dont on parlait toute à l’heure avec Nico qui représenterait les endroits où l’évolution peut nous conduire et où on va être plus adapté à un environnement donné et ceux où on va être beaucoup moins adaptés, en les représentant comme des espèces de montagnes on voit assez bien que, quand on est dans la plaine, c’est très difficile de trouver des mutations qui vont nous re-ramener vers quelque chose de plus intéressant, quand on commence à s’approcher de cette espèce de montagne, c’est-à-dire, quand on commence à vouloir un critère et qui est optimisable et qui nous rapproche d’un optimum local, l’évolution peut s’accélérer. Ca peut expliquer des grands changements massifs, explosion précambrienne, mais ça explique quand même des formes de discontinuité dans l’évolution d’une espèce. Et puis il y a aussi les grands changements environnementaux bien sûr.

Pierre : Ouais voilà, et puis il y en a beaucoup qui disent bon ben la macro évolution ça a pas été documenté, il y a que des processus de micro évolution, très très clairement on peut, à l’heure actuelle, on sait, dans le registre rhétorique, dater des phénomènes génétiques qui sont du registre de la macro évolution, je pense par exemple à la duplication des génomes, chez les animaux, en fait, on est capable d’observer que la plupart des vertébrés possèdent deux fois le matériel génétique de l’intégralité des autres organismes, c’est-à-dire qu’on trouve 2 copies de chaque gène chez les vertébrés, et on en trouve deux fois plus chez une partie de certains poissons, et donc on est capable de noter qu’il y a eu des événements où il y a eu la duplication intégrale du génome, c’est comme si, en gros, il y avait eu une cellule œuf qui au lieu de se diviser en divisant son matériel génétique, l’avait gardé et avait donc deux fois plus de chromosomes que normalement. Et donc l’hypothèse de la polyploïdie du génome on est capable de dater des moments où, chez une partie des vertébrés, on a deux fois plus de matériel génétique que chez les autres organismes et c’est un phénomène macro évolutif génétique documenté. Un autre, ça pourrait être tout simplement la symbiose des mitochondries et des chloroplastes, c’est quand même quelque chose de complètement dingue et qu’on est capable de dater c’est-à-dire qu’on est capable de dire : à tel moment dans l’évolution, il y a eu symbiose, donc incorporation d’un organisme entier à l’intérieur d’un autre organisme qui a permis toute une radiation d’une lignée spécifique, les eucaryotes avec, pour une partie des mitochondries, et pour une sous partie des mitochondries et des chloroplastes qui leur permet la photosynthèse.

Alan : Ok, je crois qu’on va devoir prendre congés de David .

David : Tout à fait, ben je vous laisse terminer.

Pierre : Merci David .

David : A la semaine prochaine…
Pierre : On y sera peut être encore !

Alan : A ce rythme là il y a des chances.

Nico Pendant que David s’en va par rapport à ce qu’il disait sur le problème quand on est dans une plaine de sortir de la plaine, bon ce qui est marrant c’est que pour avoir pratiqué un peu des algo génétiques, si on a une autre approche de la sélection naturelle qui est amusante c’est qu’on peut s’amuser à voir où ça va, et on n’a pas besoin d’avoir des espèces pour pouvoir tester, là on peut faire un peu tout et n’importe quoi et typiquement pour trouver un optimum plus global qu’un optimum local, il y a les mutations qui sont très utiles pour ça, parce que ça permet de sortir de cet optimum local et d’aller chercher ailleurs un peu au hasard, donc c’est marrant parce que le système de mutations au hasard est peut-être apparu pour ce besoin justement de ne pas rester entre des gènes qui resteraient…
Pierre : Ca je peux te répondre tout de suite c’est une conséquence physique en fait, il n’y a pas de matériel qui se reproduit, qui est immuable, on le voit même sur des cristaux, quand t’as des formations de cristaux ben il n’y a jamais un cristal complètement parfait.

Nico : En tout cas c’est un moyen quand on écrit des algo qui sont basés sur ces idées là, de justement pas faire de la “consanguinité” et justement pour pas faire de la consanguinité il y a des choses qui existent naturellement mais pour d’autres raisons qui sont, par exemple, dans un algorithme on va interdire à un clone de se reproduire ou quelque chose comme ça pour qu’il n’y ait pas de consanguinité, et qui sont des mécanismes qui existent naturellement dans la vie, c’est juste une aparté un peu sur les modèles théoriquement, comment les faire fonctionner et où on retrouve des liens avec la vraie vie.

Pierre : Si ce n’est que vous vous les designer, alors que c’est apparu.
Nico : Ce qui est intéressant d’un autre côté, c’est qu’ils sont conditionnés pour être optimaux, le mot un peu interdit tout en sachant que ça marche pas, c’est pas optimal et dans la vie on voit aussi que certains choix qu’on est obligés de faire pour que ça marche, existent en effet, c’est une sorte de magie qui fait que ça marche pour des aspects, c’est purement physique, mais sans ça, ça marcherait sans doute beaucoup moins bien.

Pierre : Ouais. Non mais c’est ça que moi je trouve certainement paradoxal dans certaines prétentions d’utiliser les mécanismes évolutifs comme la sélection naturelle pour obtenir une situation optimisée, vous avez jamais vu l’évolution ou quoi ? Regardez des bestioles 5sec et il y a tellement d’aberrations, c’est pas optimisé, c’est pas un travail d’ingénieur, c’est un travail de bricoleur.

Laurent : Juste un petit commentaire sur ce paysage épigénétique, et sur cette histoire d’optimum, dans la mesure où la présence d’une espèce sur une vallée déforme elle-même le paysage, parce que le paysage n’est pas une donnée une fois pour toute et dépend de l’occupation. Ca ça me fait plutôt penser à ces espèces de châteaux gonflables où, lorsqu’on monte sur une colline, le truc redescend parce qu’on est montés dessus, du coup, je sais pas si c’est complètement modélisable a priori parce que les optimaux ne sont pas déterminés.
Nico : En fait c’est là où il y a une énorme différence entre les deux mondes c’est que, quand on se met à faire des algorithmes génétiques, on choisit un métrique, on choisit une manière de donner une valeur et donc ces collines peuvent se déformer mais il y a une manière de donner une valeur alors qu’en effet, dans la vraie vie, au delà d’un paramètre c’est un peu dur de dire mieux, moins bien, classer vraiment.

Alan : Ok dans un tout autre registre maintenant on a une question de Mathieu de nouveau qui nous dit : Peut-être que je me trompe, mais j’ai l’impression que lorsqu’on se trouve face à un chaînon manquant dans la théorie ou un processus difficilement explicable lors de l’évolution, la théorie est tellement flexible qu’elle permet de faire appel à tout moment et très facilement à une mutation génétique pour expliquer pourquoi tel aspect biologique est apparu lors de l’évolution…

Pierre : Pour moi le problème avec cette question c’est, déjà, qu’il confond mutation génétique et juste malléabilité de la théorie. D’autre part, il utilise le mot chaînon manquant donc s’il m’écoute, je le fouette, parce qu’il n’y a pas de chaînon manquant dans l’évolution, il n’y a que des diversités sur lequel agit la sélection naturelle. Du coup, il n’y a pas de ligne directrice de l’évolution, ça va un peu dans tous les sens c’est pour ça qu’il y a encore des bactéries, c’est pour ça qu’il y a encore des archées. Alors par contre je pense que ce qu’il voulait dire c’est que ce qui le dérange dans l’adaptationnisme, c’est que la théorie est flexible parce qu’elle permet toujours de faire appel à un scénario particulier Moi je pense qu’en gros, c’est ce qu’on a discuté juste avant, c’est que oui c’est très pénible l’adaptationisme parce qu’on a tendance à vouloir raconter une histoire et qu’il faut la tester, je suis d’accord mais en rien, à aucun moment, le fait qu’on trouve une histoire, qu’on confirme qu’elle est fausse ou qu’on arrive à dire qu’elle est vraie ça permet d’invalider la théorie de l’évolution, il faut pour invalider la théorie de l’évolution la réfuter sur ces mécanismes et pas sur une histoire. Voilà ce que j’en dis.

Alan : OK Cette notion de chaînon manquant c’est un truc qui revient tout le temps, qui revient régulièrement mais l’évolution tient la route qu’on trouve des fossiles ou pas. Puis le processus de fossilisation en plus est tellement rare, tellement improbable, qu’il y aura toujours des chaînons manquants.

Pierre : C’est pas le terme, en fait c’est des formes transitionnelles, c’est le terme que vous cherchez. C’est-à-dire des formes qui arborent une mosaïque de caractères présents chez un fossile plus vieux et chez des fossiles ou des espèces actuelles. Voilà c’est tout. Et on essaye de savoir si on a des formes transitionnelles. Qu’on les ait ou pas comme tu l’as dit si on avait 0 fossile, on pourrait toujours documenter la théorie de l’évolution rien qu’en faisant des expériences sur des bactéries, en faisant l’observation de résistances chez des moustiques etc… On a une ligne de preuves de la théorie de l’évolution et de la sélection naturelle.

Alan : Ok, on a une nouvelle question de Laurent .

Laurent : Oui, une question sur le mystère du sexe. Donc la sexualité, ça a la particularité de brasser les gènes, comment la reproduction sexuée fait-elle pour conserver la diversité génétique d’une population ? Autrement dit pourquoi une population ne converge-t-elle pas vers des individus tous plus beaux, forts et intelligents ?

Pierre : Là, c’est typiquement la question balèze qui revient régulièrement quand on fait de la génétique évolutive et qui est posée par de nombreux étudiants. C’est vrai que la reproduction sexuée est complètement contre intuitive. Il y a deux problèmes en fait à la reproduction sexuée, son origine, et son maintien. Un individu ne transmet, quand il effectue la reproduction, que la moitié de ses gènes et en plus, le processus de fabrication des gamètes introduit sur ce patrimoine génétique énormément de brassage. Comment ça se fait que ce mode de reproduction soit d’une part si répandu s’il est si peu efficace pour transmettre ses gènes, et d’autre part pourquoi n’y a t-il pas plus de réversion, un mécanisme de reproduction asexué comme chez les bactéries chez qui la totalité du génome est transmis. Alors d’abord, disclaimer :
j’avoue, je ne m’y connais pas trop sur ce genre de questions. Et j’ai l’impression que c’est encore largement débattu. Les hypothèses les plus pertinentes concernent les avantages de l’introduction du brassage génétique (plus de variations, donc plus de possibilités adaptatives), mais aussi des avantages inhérents à la manière particulière dont se réalise cette reproduction sexuée avec ségrégation des chromosomes etc… Il y a aussi le concept d’hybridation : les croisements génétiques entrainent la possibilité de masquer certaines mutations délétères par complémentation (c’est l’introduction des concepts d’hétérozygotie et homozygotie).
Ça c’est donc des arguments pour le maintien de la reproduction sexuée il reste toujours pour moi le problème de pourquoi il n’y a pas réversion. Il y a des cas de réversion, il y a la parthénogenèse chez des dragons de komodo par exemple, il y a la reproduction asexuée chez les rotifères, là je sors des mots qui veulent rien dire, mais en gros il y a des réversions et moi je me demande toujours pourquoi il n’y en a pas plus. Est-ce que c’est parce qu’il y a une telle contrainte sur le mécanisme de reproduction que finalement on peut pas revenir en arrière ? ou est ce qu’il y a un avantage sélectif puissant caché systématique chez pratiquement la totalité des espèces animales et végétales ? Je sais pas.

Alan : Pierre , tu as de nouveau dit un gros mot, tu vas être bon pour nous expliquer “parthénogenèse”.

Pierre : La parthénogenèse c’est Jésus, c’est quand un organisme qui normalement se reproduit de manière sexué réalise seul la production d’un organisme normal, c’est-à-dire Marie Joseph a créé toute seule Jésus, parce qu’elle est parthénogénétique. Donc à partir d’une cellule œuf, un ovule, on sait pas exactement comment, il y aurait peut-être fusion avec un autre ovule ou bien l’ovule aurait commencé à se diviser de manière anormale, il y a eu production d’un organisme complet, qui en plus marche sur l’eau, très pratique.

Nico : Et pourquoi on a gardé aucun de ces caractères génétiques justement que ce soit la reproduction tout seul, ou le fait de marcher sur l’eau.

Pierre : Ben la reproduction tout seul on l’a trouvé chez le dragon de komodo par exemple.

Nico : Non mais chez l’homme.

Laurent : Mais marcher sur l’eau c’était dangereux, puisque les seuls qui ont essayé ont été crucifiés donc c’était vraiment un caractère sélectionné négativement.

Pierre : Donc voilà encore une discussion typique d’adpationniste on raconte une histoire et après on va pas du tout tester l’hypothèse.

Laurent : Pour aller dans la même veine de la sélection, il y a une autre question qu’on peut poser, c’est si la sélection est tellement efficace pourquoi est ce qu’on n’est pas tous beaux, tous puissants, tous forts et tous très intelligents.

Nico : Je vais peut être poser ma question du coup là dessus. Bon je sais que tu l’as pas vu mais je me demandais que penses-tu de la théorie développée dans la comédie américaine “idiocracy”? En gros, l’idée est la suivante : il y a plus de gens stupides que de génies. Du coup, les idiots font plus d’enfants. Et ils les font plus tôt. A ce rythme-là, d’ici 500 ans, le QI moyen de l’humanité aura gravement diminué et tout le monde sera stupide.

Pierre : On en revient à la question de l’inné et de l’acquis. Il faudrait pouvoir dissocier l’environnement et la génétique pour l’évaluation du QI, et c’est assez compliqué. Cependant, l’évolution n’a pas de direction privilégiée et ce genre de scénario, bien que grotesque, peut refléter une véritable histoire évolutive. Parmi les espèces animales, on a de nombreux cas de lignées chez qui on a pu documenter une réduction progressive, au cours de l’évolution, de la complexité du système nerveux. C’est le cas chez les tuniciers qui, activement, digèrent leur système nerveux lors de leur métamorphose à l’âge adulte. Les vers Caenorhabditis elegans n’ont que 302 neurones alors qu’ils appartiennent à une lignée dont certains ancêtre en possédaient vraisemblablement beaucoup plus ! Et puis il ne faut pas oublier que la présence d’un système nerveux n’est absolument pas nécessaire à la survie : toutes les plantes, les champignons, les éponges, les algues, les bactéries et les archées ont évolué depuis des milliards d’années jusqu’à aujourd’hui en s’en passant allègrement. Donc à chaque fois tu dis ben l’intelligence c’est formidable, ben face à la biodiversité actuelle, pas vraiment. Elle est contenue que par quelques petits organismes appartenant à une lignée animale et qu’il y en a énormément d’autres qui s’en accommodent très très bien.

Laurent : Alors moi à l’inverse j’ai une question dans l’autre sens, comment on explique, si tant est qu’on puisse trouver une explication, des surcapacités. Je pense par exemple aux tardigrades qui sont micro-organismes qui sont capables de résister -40 degrés ou à des températures très très chaudes, qui sont capables d’aller dans l’espace, de résister aux UV, ou même à l’homme dont la capacité intellectuelle, faire des calculs faire des spéculations très compliquées, dépasse largement ce que la simple survie aurait exigé de notre vision logique.

Pierre : Parce ce que t’opposes là en fait c’est la survie et la stratégie qui est mise en place en face. Oublie pas, c’est un bricolage et un bricolage parfois, par rapport à un ingénieur ça peut marcher 10 fois mieux sans suspecter que ça puisse marcher. Et un bricoleur peut faire un système dans son jardin qu’un ingénieur de la Nasa n’aurait pas imaginé parce que tout simplement il fait un peu n’importe quoi, il est pas vraiment en train d’évaluer véritablement les désavantages et pour le tardigrade, qui est capable de survivre à des pressions environnementales, si ça se trouve c’est juste quelques petites facettes de sa physiologie, notamment la cryptobiose, qui lui confère, alors qu’il a pas fallu quelques petites étapes pour la mettre en place, une résistance incroyable à des choses auxquelles il est pas affecté en temps normal c’est-à-dire que ben oui il va pas dans l’espace.

Alan : Laurent t’avais une question sur les niches écologiques.

Laurent : Même question sur l’exclusion compétitive: la théorie de l’évolution prédit que chaque niche écologique est “remportée” par l’espèce qui lui est le mieux adaptée, et uniquement celle-ci, et que finalement elle exclut de cette niche toutes les espèces qui ne seraient pas adaptées Et je crois que les modèles mathématiques prédisent également ce type d’exclusion compétitive. Or le plancton qui vit sur la même niche écologique, à la surface des océans contient des centaines d’espèces différentes. Comment explique-t-on ce paradoxe?
Pierre : Pour moi en fait c’est la première fois que j’entends cette question parce que c’est totalement contre intuitif, vu que Darwin dans la théorie de l’évolution, un de ses constats je rappelle, c’était de s’apercevoir que dans les niches écologiques, il n’y avait pas qu’une espèce mais un équilibre entre différentes espèces, donc, dans la base de ces observations il y avait cette idée d’équilibre entre différentes espèces. Eh bien pour moi c’est un peu bizarre de me dire qu’il y a un paradoxe alors que justement, c’était pas prévu par la théorie de l’évolution, puisque justement la sélection naturelle selon Darwin allait promouvoir des équilibres plus ou moins stables entre différentes populations dans une niche écologique donnée.

Nico : Alors, je vais tenter une impro sur un truc dont j’ai jamais entendu parler, donc je vais potentiellement dire beaucoup de conneries. C’est sur le coté des modèles maths qui ont prévu la chose ou quoi que soit , je pense que là dessus il y a un vrai danger sur les modèles maths qui essaient de modéliser la vraie évolution, au sens où, je pense qu’il y a une énorme différence entre l’évolution sur une dizaine ou une vingtaine de critères et une évolution sur un million de critères, et je pense pas qu’il y ait des modèles de maths qui arrivent à modéliser l’évolution sur un million de critères. Alors c’est pour ça que j’ai peur qu’il y ait, je connais pas du tout le sujet, de gros risques à essayer d’interpréter des phénomènes évolutifs sur très peu de critères alors qu’en fait ça change tout. parce que c’est des espaces qui ont des dimensions énormes quoi.

Pierre : Et sinon à part ça, dans un domaine donné, surtout ce qu’il faut se rendre compte c’est que la compétition la plus féroce qui peut y avoir justement au sein des espèces c’est pas entre les espèces généralement, c’est surtout entre les individus qui appartiennent à la même espèce, parce que c’est eux qui rentrent en interaction, parce que le plus important c’est pas la survie, c’est la reproduction, qui c’est qui va menacer le plus la reproduction généralement, ben c’est pas le prédateur qui va en bouffer 2-3 de ces organismes, c’est le voisin qui peut copuler 10 fois plus que l’individu de la même espèce. Donc c’est en ça que ça me parait bizarre. Vu que la pression de sélection finalement la plus courante c’est qu’il y ait une compétition entre la reproduction entre les différentes personnes de la population, c’est là où va se créer énormément de diversification donc toute déviance qui permet, toute variation qui va permettre de séparer des populations entre deux groupes qui ne rentrent plus en compétition l’une avec l’autre va être favorisée. Donc c’est là qu’il va y avoir justement un boom de la diversité dans une niche écologique donné.

Laurent : C’est comme ça qu’on explique l’apparition d’espèces en dehors de l’isolement géographique qu’on imagine bien mais au sein d’une même espèce lorsque chez les poissons par exemple, je crois, on voit apparaître à partir d’une espèce, diverger en deux espèces différentes mais qui continuent à vivre le même lac.

Pierre : C’est exactement ça. D’ailleurs pendant ma présentation ‘Phéromones, pas la guerre’, j’ai donné quelques exemples de spéciation sympatriques : le phénomène de spéciation sur le même terrain (mais par contre il faut éviter de parler d’ancienne espèce, vu qu’elle est autant actuelle que celle qui émerge). La spéciation sympatrique est, il me semble, souvent un cas de reproduction différenciée. Sur un même territoire, des variants dans la population entraine une scission par préférence de partenaires sexuels différents. Certaines femelles préfèrent un chant, d’autres un autre, et cela suffit à entrainer un isolement reproductif. Une autre manière, c’est la scission de mode de nutrition, ou mode de vie. Des variants au sein d’une population deviennent nocturnes. Ils se nourriront et se reproduiront à des moments différents, ce qui entraîne un isolement reproductif et donc à terme, la division en plusieurs espèces.

Alan : Ok il nous reste 4 questions. Je rassure ceux qui n’en peuvent plus.
Laurent t’avais une question sur le code génétique.

Laurent : Le code génétique lui-même a-t-il pu évoluer au cours de l’histoire de notre vie?

Pierre : Le code génétique (la correspondance entre des triplets de nucléotides, les lettres A,T, G et C de l’ADN, et des acides aminés constituant les protéines) (tout matériel génétique n’est pas concerné par le code génétique ne code pas pour des protéines) a été une acquisition très précoce dans l’émergence de la vie. C’est un caractère très très très stable, car toute modification entraîne la synthèse de protéines complètement différentes. Cependant, ce n’est pas non plus un code totalement universel. On a observé quelques organismes qui utilisent un code légèrement altéré, à commencer par nos mitochondries qui n’utilisent pas le même code génétique, il y a quelques altérations c’est-à-dire qu’il y a quelques triplets de nucléotides qui codent pour des acides aminés différents que pour notre génome nucléaire.

Laurent : Une question sur la vieillesse et la mort, ont-elles un avantage évolutif? Ou sont-elles simplement des effets collatéraux d’autres traits?

Pierre : La vieillesse et la mort sont des événements qui surviennent, la plupart du temps chez l’humain, après la période de reproduction. En terme de sélection naturelle, c’est donc après la possibilité de transmettre son matériel génétique. Du coup, d’une certaine manière, il n’y a pas beaucoup d’avantages sélectifs à perdurer. Si on était adaptationnistes, on émettrait une hypothèse bancale en disant que si les individus ne meurent pas, il y a compétition pour les ressources, et du coup c’est un caractère qui a été sélectionné au cours de l’évolution. C’est super bancal et probablement faux. Le fait est qu’on est capable de trouver des espèces qui ont un vieillissement minimal (les rats taupes par exemple… mais bon, ils ont une tête de pénis fripé, alors c’est pas tout bénef’…) et un cas d’une méduse qui peut éviter la sénescence en parcourant à l’envers son programme développemental et ainsi se régénérer, en quelques sortes. Et puis de l’autre côté du spectre, il y a une pléthore d’animaux qui crèvent juste après s’être reproduits. C’est le cas de l’animal modèle sur lequel je travaille, le ver marin Platynereis dumerilii va subir une métamorphose, perdre son système digestif, cette métamorphose confère la capacité de se reproduire. Sitôt qu’il s’est reproduit, il crève parce qu’il peut même pas se nourrir. Et donc c’est très très très répandu notamment dans le monde animal.

Alan : Pauvre bête…Ça fait mal au cœur quand même. Baiser ou bouffer il faut choisir.

Laurent : Je vous confirme les mâles sont confinés dans des bocaux qui sont totalement différents des femelles, il faut surtout pas mélanger.

Pierre : Sitôt qu’un mâle se met avec une femelle et ben tout le monde commence à copuler et puis le jour suivant toute le monde est mort. Donc il faut bien les séparer.

Alan : C’est joyeux. Laurent encore une question.

Laurent : Allez une dernière question pour conclure, la question à 100 balles.Si l’on rembobinait le film de la vie à l’envers et qu’on le laissait se redérouler pendant quelques milliards d’années, assisterait-on aux mêmes adaptations évolutives (l’aile pour voler, les yeux pour voir etc) qu’aujourd’hui, adoptées par d’autres espèces par exemple?

Pierre : Toi t’as dit la question à 100 balles, moi je la donnais à un milliard de dollars ! On peut tout de même parier qu’on ne retrouverait pas les mêmes lignées que celles qui peuplent et ont peuplé la terre actuelle.
Maintenant on peut spéculer : Peut-être que certains événements au cours de l’évolution que nous avons connue sont si rares qu’ils ne se reproduiraient pas dans ce nouvel épisode. Par exemple, il ne pourrait y avoir aucun organismes multicellulaires, mais seulement une myriade d’organismes unicellulaires, tous plus différents les uns que les autres.
Ou bien, il y a peut être des solutions adaptatives quasi incontournables. Le cas des convergences évolutives, l’acquisition indépendante de caractères similaires au cours de l’évolution, on voit notamment pour la forme des poissons, et d’autres organismes qui sont hydrodynamiques, laissent penser que c’est probable qu’il y ait une contrainte physique tellement forte qu’on va observer systématiquement des adaptations qui ont une gueule similaire. laissent penser que c’est probable.
Ce qu’on peut espérer, c’est qu’il y a de la vie ailleurs que sur terre, et qu’on puisse se rendre compte des scénarios évolutifs qui peuvent avoir lieu ailleurs qu’ici. Ce serait l’expérience bénie.

Alan : Ouais comme tu dis. Bon on verra. On n’est pas mal à rêver là-dessus.
On a une ultime question d’un anonyme qui nous dit “les biologistes ne sont pas des matheux ou des physiciens. Sur la ligne de la rigueur, ils sont pas vraiment devant”
Pierre : Pour moi toute science expérimentale, ce qui est le cas essentiellement de l’évolution parait peu rigoureuse en fait parce qu’on n’est plus dans l’attrait de protocole empirique et on est peu dans l’application de la théorie sur des données et donc, pourtant le potentiel de rigueur dans la théorie de l’évolution est là. Il y a tout à fait la latitude pour se pencher beaucoup plus sur des problèmes théoriques, comme celui de la sexualité ou la rigueur expérimentale pourrait tout à fait rejoindre le travail intellectuel et théorique précédant l’émission des hypothèses.
Je pense qu’il y a également aussi une tendance très très facile à faire de la biologie sans connaitre un pet de maths et de physique et du coup tous ceux qui veulent faire de la science mais qui n’ont pas les facultés intellectuelles pour réaliser ça vont se diriger plus facilement vers la biologie, ce qui peut, d’une certaine manière, expliquer le dialogue peu rigoureux de certains biologistes.
Nico : Non puis t’as ce que tu expliquais toute à l’heure c’est-à-dire qu’on est dans une science, dans un domaine scientifique hyper ingrat, si on veut prouver quelque chose, ça va prendre quasiment toute une vie, donc on est plus tenté de faire ce que tu disais c’est-à-dire un article commercial et de dire des choses pas bien appuyées théoriquement. Et du coup c’est certain, c’est humain quoi…

Pierre : Voilà c’est-à-dire que s’il y avait une telle pression sur des facettes de la physique théorique je pense que…

Laurent : Ça fait longtemps qu’on aurait trouvé le boson de Higgs.

Pierre : C’est tellement dur de travailler sur l’évolution parce que tu dois, d’une certaine manière rendre, compte de l’histoire évolutive, et essayer d’y adopter des mécanismes évolutifs, et c’est deux champs tellement différents que pour arriver toi-même à “ah tiens j’ai observé telle histoire évolutive et je vais l’expliquer par tel mécanisme évolutif”, ben c’est même pas une vie, c’est 10 vies qu’il faut faire, et à part ça, comme ces champs techniquement sont bien distingués à l’heure actuelle en biologie, ben y a peu de communication entre eux parce que généralement les mecs qui vont parler en théorie il savent pas s’exprimer à ceux qui font de la recherche expérimentale et vice versa. Donc…c’est problématique

Nico : Ça c’est assez général et ça fait une conclusion assez intéressante parce que je trouve que la plupart des belles avancées scientifiques de ces dernières années viennent justement de gens qui ont réussi des ponts, plus que de gens qui ont réussi à faire des avancées notables dans un domaine.

Pierre : C’est ça, et d’ailleurs on l’a vu quand on parlait de la théorie de évolution, il y a eu la théorie de l’évolution qui expliquait tout d’abord uniquement par la sélection naturelle qui était émise par Darwin, puis il y a eu la théorie synthétique de l’évolution qui a, d’une certaine manière, récupérer les connaissances en génétique et sur les aspects statistiques de la génétique des populations pour donner une théorie synthétique nouvelle et qui incluait à la dérive génétique. Et puis maintenant on en est à essayer de prendre “ah ben tiens toi tu fais du développement, ça ça peut tout à fait expliquer certains mécanismes évolutifs toit tu fais de l’écologie mais ça c’est magnifique, il y a énormément de données sur l’écologie qui peuvent être incluses dans une nouvelle émancipation de la théorie de coévolution”. Le problème c’est qu’il n’y a pas quelqu’un qui l’a formulé de manière efficace. Et je pense pas que ce sera simple de la formuler.

Alan : Moi je voulais encore juste rappeler que c’est un sujet d’étude extrêmement complexe où tout est en interaction avec tout en permanence, les physiciens ont le beau rôle quoi. L’atome est vachement plus simple à observer que le vivant.

Ok ben on va en rester là pour les questions. J’ai peut-être encore une ou deux petites réflexions, si j’ose encore te demander, Pierre , sur les aspects de la communication, est-ce qu’à force de simplifier le discours sur l’évolution, on n’est pas face à une limite ? est-ce que ça va pas poser des problèmes ?

Pierre : Ben le fait est que la théorie de l’évolution émise par Darwin est explicable en peu de mots, j’ai même donné trois mots pour parler de la sélection naturelle. C’est vrai, c’est explicable en 3 mots, on peut pas le nier, on peut pas faire style « ah non mais c’est beaucoup plus compliqué que ça ». Non pour l’expliquer il suffit de 3 mots. Le problème c’est qu’il faut être capable ensuite de le confronter véritablement et de manière rigoureuse à ce qu’on observe dans le vivant, à ce qu’on a observé au cours de l’histoire évolutive, et ça c’est pas donné à toute le monde, il y a la tendance rapide de faire de l’adaptationnisme, “ah ben c’est comme ça que ça marche la sélection naturelle, donc n’importe quel caractère va être adapté, donc je vais raconter n’importe quelle histoire sur n’importe quel caractère”, et puis de l’autre coté il y a des gens qui vont être juste complètement sceptique “mais c’est du foutage de gueule”. Bon en gros, l’évolution est facile à comprendre facile expliquer mais elle l’est très mal. Parce qu’il y a pluralité des définitions, parce qu’il y a difficulté en plus d’être un observateur neutre et surtout parce que, je pense, on a tendance à se dire « putain c’est facile à expliquer » du coup j’ai tout compris. Et en fait c’est loin d’être le cas.

Moi par exemple en préparant cette émission je me suis retrouvé encore peut-être une dizaine de fois à me confronter au problème de me dire “est ce que j’ai compris la théorie de l’évolution”, là je vois une phrase une question de Laurent , ça y est j’ai rien compris, ça remet tout en cause, faut que je travaille sur véritablement des mécanismes évolutifs connus pour en arriver à « ah peut-être que ça va encore » mais c’est pas si facile.

Alan : D’accord ça fait cet effet-là même à des pros de ton acabit. Ok…

Pierre : Ouais mais d’autant plus que moi je suis pas un pro des mécanismes évolutifs, je suis un pro de histoire évolutive. Donc d’une certaine manière j’ai tellement d’exemples d’histoires évolutives que je comprends très bien ceux qui me disent comment ça marche. Parce que je me retrouve confronté à devoir expliquer comment ça marche et dans la ligne de recherche que je fais je ne peux pas le faire.

Alan : Dans un autre registre, moi je me demandais si tu as une réflexion sur les scientifiques brillants qui ont tout révolutionné, qui ont amené de nouveaux paradigmes dans la science, que tout le monde a envie de voir s’être plantés. Je pense au gros titre des journaux quand on a cru avoir découvert des neutrinos supraluminiques, on disait “ben voilà Einstein s’est planté, sa théorie se casse la gueule”, c’est un truc qui revient régulièrement avec Darwin, t’as une analyse là dessus.

Pierre : Ben d’autant plus que Darwin c’est un des plus vieux de ceux qui a fait les paradigmes, Newton a été réfuté par Einstein donc ça a repoussé le paradigme de la physique à Einstein qui est début du 20ème. L’un des plus vieux c’est Darwin, donc c’est celui qu’on a envie le plus de déloger.

Nico : De ce que tu as raconté, il a pas été réfuté autant qu’un Newton.

Pierre : Il a été réfuté dans le sens qu’on a aménagé sa théorie pour mieux explique,r mais pour Newton il y a eu un changement de paradigme par rapport à Einstein.
Nico : Oui, mais avec une notion englobant c’est-à-dire où newton est une simplification.
Pierre : Mais c’est pas le cas de Darwin, parce que quand tu parles de la dérive générique, si tu prends uniquement la dérive génétique tu peux pas expliquer, à l’heure actuelle, ce que c’est l’évolution. Si tu prends uniquement la sélection naturelle, tu expliques la majorité des cas de l’évolution, et du coup ça a été vraiment un aménagement de la théorie de l’évolution, et c’est peut-être en ça qu’il y a des gens qui sont super énervés. Il a vu juste avec un truc qui tient en 3 mots quoi.

Alan : Ouais, moi je me demande si c’est pas ça en fait, un bête orgueil de plouc. Face à des génies pareils on se sent un peu moins cons si on arrive à trouver qu’ils se sont plantés.

Nico : T’as le fait qu’on présente cette théorie-là comme des théories parfaites alors qu’elles sont des théories dans un cadre d’hypothèses etc… Et à partir de là, c’est comme quand tu disais “Einstein s’est trompé”, non il s’est pas trompé on a trouvé la limite de son truc, Newton c’était un peu le cas et voilà. Et sur évolution il y a des cas où on a du adapter, alors on n’a pas réfuté complètement, il y a peut-être des cas futures où on se rendra compte (ça moi j’en rêverais, parce que je trouverai ça super intéressant) aussi de trouver des organismes ou des espèces où il n’y a pas la sélection naturelle, qu’est ce qui passe, ça réfutera pas les autres où ça c’est bien passé.

Pierre : C’est ça le problème c’est que c’est tellement simple à concevoir la sélection naturelle que ça a parasité toute autre solution pouvant tenir compte de mécanismes. Je rappelle que la théorie de l’évolution c’est pour expliquer la transformation des espèces. Et du coup c’est vrai que pour l’instant, dans le vivant tel qu’on le connait…
Laurent : On n’a pas trouvé mieux…
Pierre : On n’a pas trouvé plus cohérent. C’est vrai qu’on a trouvé des cas où la dérive génétique explique la transformation des espèces, mais ça ne peut pas être la force motrice de l’évolution seulement, ça c’est sur, parce que tu peux l’opposer, tu peux faire uniquement de la dérive génétique et t’auras pas, justement, l’accumulation de certaines modifications qui entraînent que t’as un degré de complexité qui augmente, qu’on a les cas qu’on est capable de documenter à l’heure actuelle. Ou c’est chiant.
Moi je suis ravi parce que c’est facile à comprendre. Je suis absolument incapable de comprendre la théorie d’Einstein, par contre la théorie de Darwin , je l’ai comprise, je suis ravi de pouvoir travailler dans un cadre où j’ai compris ce que je fais.

Alan : Bon écoute on va finir là dessus. Merci infiniment, on avait encore une question d’auditeurs mais qui venait de la semaine dernière de la chatroom, t’y as réfléchi t’y as répondu, on va la garder au chaud.

Pierre : Colle le texte parce qu’en plus je me suis étendu comme un ouf.

Alan : C’était un petit peu technique, c’était la question de Yannick .
Good ben écoute c’était vraiment magnifique. Merci à tous.

Pierre : Merci vraiment, moi je voudrais remercier Laurent parce que c’est pas une position facile de venir et poser des questions, sachant qu’en plus certainement il avait une certaine idée des réponses que je pouvais donner mais comme elles sont extrêmement importantes et permettent d’avoir un recul sur ce que je fais, pour moi c’est quelque chose d’extrêmement valorisant. C’est le genre de questions de mes étudiants et que j’ai très rarement parce qu’ils écoutent rarement ce que je dis, mais c’est ça que je cherche, poser des questions qui stimulent mon intellect, et me dire “merde j’ai pas compris l’évolution”, je vais chercher, et en fait j’arrive petit à petit. Je pense que les bonnes questions sont les questions qui sont gratifiantes pour la personne qui les pose parce qu’elle obtient une réponse un peu plus honnête que juste « ah mais t’as pas compris l’évolution » et par contre de l’autre coté pour moi c’est d’autant plus gratifiant parce que ça permet de consolider certaines régions de mon savoir. Et ça c’est inestimable donc merci beaucoup.

Laurent : Le plaisir a été partagé parce que c’est intéressant d’avoir des discussions comme ça parce que précisément on échappe aux caricatures habituelles dans ce genre de questions.

Pierre : Espérons qu’on a vraiment échappé à toutes les caricatures et que j’ai pas dit des grosses conneries.

Alan : Je suis vraiment enchanté de cette discussion ça dépasse toutes mes espérances.

Laurent : Et tous les timings aussi (2h56).

Alan : C’était vraiment pour la bonne cause !

 

Question de Yannick évoquée plus haut

Yannick : J’ai une question pour la semaine prochaine : lorsque l’on fait de la phylogénie en se basant sur le phénotype ou à partir des gènes ou à partir de l’ADN mitochondriale par exemple on n’obtient pas le même arbre phylogénétique. Quelle approche est la plus fiable ?

Réponse de Pierre : Pour réaliser des phylogénies (un arbre qui retrace les relations de parentés) on a deux aspects à garder en tête: le matériel disponible, et les algorithmes utilisés pour construire l’arbre. Historiquement, les seules données qu’on avait à début du XXème siècle et avant, c’était des données morphologiques, qu’elles soient observées sur des espèces vivantes ou fossiles. Avec les premiers outils de biologie moléculaire, on a pu étudier de nouvelles molécules, d’abord des protéines puis de l’ADN. Les premiers prélèvements d’ADN sur les animaux, plantes ou autres eucaryotes ne permettaient la récolte que de ce qui est le plus abondant dans les cellules: non pas l’ADN contenu dans le noyau, mais l’ADN contenu dans des petits organites permettant la respiration cellulaire: les fameuses mitochondries (qui possèdent leur propre ADN puisque ce sont des reliques de bactéries entrées en symbiose avec les eucaryotes il y a des milliards d’années de cela). Non seulement l’ADN mitochondrial est abondant, mais il est aussi petit, et donc facile à séquencer. De nos jours, on peut prélever très efficacement des kilotonnes d’ADN et les séquencer sans regarder le prix. Maintenant, si on réalise des phylogénies avec ces différentes molécules, il ne faut pas penser qu’on va systématiquement avoir 3 résultats différents. Quand les données morphologiques, d’ADN mitochondrial et génomiques donnent un même arbre, tout le monde est content: on obtient un résultat très robuste. C’est quand les résultats divergent qu’on a un souci. Mais il ne faut pas oublier l’autre aspect de la phylogénie: la méthode de construction de l’arbre, l’algorithme. De nos jours, on a de très nombreuses méthodes, empiriques et théoriques, pour construire des arbres phylogénétiques: des méthodes heuristiques (c’est-à-dire qui se basent sur ce qu’on connaît déjà d’une discipline plutôt que de démarrer par une analyse détaillée), de maximum de vraisemblance (une méthode statistique), bayésienne (une méthode statistique qui permet d’exprimer des degrés de certitude)… Un beau bordel qui engendre des querelles interminables entre spécialistes. Toujours est-il que même si on peut avoir un matériel de folie, un génome super bien séquencé, si on utilise des méthodes de reconstructions pourries, on aura un arbre pourri. Cependant, à méthode égale, on privilégiera de nos jours les données moléculaires et génomiques, même si, l’idéal, c’est qu’on trouve un résultat identique, avec les différentes méthodes. Dernière chose concernant l’ADN mitochondrial: du fait de sa transmission héréditaire particulière chez certaines espèces (transmission maternelle chez les humains par exemple), réaliser des arbres en utilisant ce matériel permet d’avoir des informations spécifiques concernant les mouvements de populations en observant la répartition d’un matériel uniquement transmis par la mère. On obtient un même type d’infos avec le chromosome Y chez l’humain.

 

Ce dossier a été diffusé lors de l’épisode 128 de Podcast Science “L’évolution est-elle une science”

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DarwinNous avons posé ces questions que plus personne n’ose poser. Pourquoi ce domaine – plus que d’autres – est-il sujet à des attaques permanentes et à des récupérations de toutes sortes? Et d’abord, qu’est-ce que l’évolution? Est-une science?
Discussion de haute tenue avec Pierre Kerner - chercheur en génétique évolutive, maître de conférences en biologie des organismes à Paris VII et auteur de l’excellent blog Strange Stuff and Funky Things - et pour poser des questions:  Xochipilli, auteur de l’excellent blog Le Webinet des Curiosités.

Et toutes nos excuses si vous trouvez l’épisode trop long…Nous avons allègrement fait exploser lecompteur!

Le dossier de la semaine

» La retranscription de l’interview.

Les dessins de Nicotupe

Les quotes de la semaine

The love for all living creatures is the most noble attribute of man.”― Charles Darwin

(Pierre)  : ‘Nobody’s perfect’ – Billy Wilder

Prochaine émission

Jeudi 2 mai 2013, Nico
Hedy Lamarr est une femme au destin étonnant. On se plaint souvent de ne pas entendre assez parler de femmes scientifiques, en voila une! D’abord considérée comme “la plus belle femme du monde” et connue pour être la première femme à s’être montrée nue sur le grand écran, elle a aussi participé à l’invention d’une des technologies les plus utilisées aujourd’hui! Ce jeudi, nous retracerons la vie de ce personnage hors du commun et de ses inventions.

La chatroom

(À l’heure irlandaise)

 

[18:43] == Xilrian [webchat@79.140.208.62] has joined #podcastscience
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[19:28] <Alan_> Salut tout le monde :)
[19:28] <@Xilrian> Bonjour
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[19:28] <@Xilrian> on a un peu de retard mais on ne va pas tarder
[19:29] <Alan_> c’est de la faute à Tupe ;)
[19:30] <Axone> Bonsoir
[19:30] == NicoTupe [webchat@roam-nat-fw-prg-194-254-61-43.net.univ-paris-diderot.fr] has joined #podcastscience
[19:31] <Axone> C’est très bien le retard, j’en connais une qui se grouille de rentrer du boulot pour vous écouter en live
[19:32] <Alan_> :D
[19:32] <Aeterna> Et pis bon, même quand vous ête l’heure ya des bug qui provoquent des retards donc … :D
[19:32] <Aeterna> Autant assumer et commencer en retard :)
[19:33] <NicoTupe> saluuut la chatroom
[19:33] <NicoTupe> le retard est totalement de ma faute
[19:33] <NicoTupe> j’assume la responsabilité de mes actes
[19:33] <Axone> Haha
[19:33] <Axone> On a un fouet quelque part dans la chatroom ?
[19:34] <Aeterna> Schlack
[19:34] <Aeterna> mzi j’ai que l’onomatopé :)
[19:34] == svwn [webchat@cust-150-58-109-94.dyn.as47377.net] has joined #podcastscience
[19:35] <Alan_> on a pas commencé, hein ;)
[19:35] <Alan_> malgré les apparences…
[19:35] == Bebert_ [webchat@mou03-2-88-179-245-49.fbx.proxad.net] has quit [Quit: Page closed]
[19:35] <NicoTupe> c’est ca
[19:35] <NicoTupe> on a pas du tout commencé
[19:35] <NicoTupe> la on papote tranquiles
[19:35] <Axone> ouf
[19:35] <NicoTupe> apès on passe aux choses sérieuses
[19:36] <NicoTupe> pour une fois c’est moi qui vais avoir besoin d’aspirine
[19:36] <Alan_> tiens tupe, vous ici?
[19:36] == lambda [webchat@75-54-190-109.dsl.ovh.fr] has joined #podcastscience
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[19:37] <Axone> On a un écho
[19:37] <NicoTupe> bonjour Alan_
[19:37] <Axone> Ah, non, c’est moi, scuzez
[19:37] <NicoTupe> j’aime beaucoup tes podcast alan
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[19:38] == Beetho_ [webchat@AOrleans-257-1-47-225.w90-19.abo.wanadoo.fr] has joined #podcastscience
[19:40] == Beetho [webchat@AOrleans-257-1-47-225.w90-19.abo.wanadoo.fr] has quit [Ping timeout]
[19:41] == peremptoire [webchat@ARennes-652-1-202-27.w2-13.abo.wanadoo.fr] has joined #podcastscience
[19:42] <peremptoire> Bonsoir
[19:42] <NicoTupe> bonsoir
[19:42] == Ant_ [webchat@ARennes-655-1-111-40.w81-53.abo.wanadoo.fr] has quit [Quit: Page closed]
[19:42] <Axone> Douze me dit par sms qu’elle se connecte avec un pseudo en nombre romain pour vous faire galérer, si vous ne commencez pas en retard pour elle
[19:42] == Ant_ [webchat@ARennes-655-1-111-40.w81-53.abo.wanadoo.fr] has joined #podcastscience
[19:43] <Axone> un truc du genre MLXIIV
[19:43] <Ant_> bonsoir à vous
[19:43] == Taupo [webchat@roam-nat-fw-prg-194-254-61-46.net.univ-paris-diderot.fr] has joined #podcastscience
[19:43] <Axone> Ouais mais non, commencez pas en retard pour elle hein
[19:47] == tolaria [webchat@245.150-242-81.adsl-dyn.isp.belgacom.be] has joined #podcastscience
[19:50] <Alan_> c’est moi ou personne ne dit rien dans la chatroom?
[19:51] <Axone> On écoute passionnément
[19:51] <Alan_> :)
[19:53] == tolaria_ [webchat@91.180.218.163] has joined #podcastscience
[19:53] == tolaria [webchat@245.150-242-81.adsl-dyn.isp.belgacom.be] has quit [Ping timeout]
[19:53] <Aeterna> très passionément, la bio c’est mon dada :)
[19:53] == Xochipilli [webchat@roam-nat-fw-prg-194-254-61-43.net.univ-paris-diderot.fr] has joined #podcastscience
[19:56] == Gibie [webchat@AVelizy-753-1-10-246.w90-62.abo.wanadoo.fr] has joined #podcastscience
[19:58] <Alan_> :)
[19:59] == tolaria_ [webchat@91.180.218.163] has quit [Ping timeout]
[19:59] <peremptoire> je crois que suis trop fatigué pour comprendre ce soir
[19:59] <Alan_> oh :(
[19:59] == Xochipilli [webchat@roam-nat-fw-prg-194-254-61-43.net.univ-paris-diderot.fr] has quit [Ping timeout]
[20:01] == Xpchipilli [webchat@roam-nat-fw-prg-194-254-61-40.net.univ-paris-diderot.fr] has joined #podcastscience
[20:01] == XIV [~XIV@21.202.71.86.rev.sfr.net] has joined #podcastscience
[20:01] <XIV> Bonsoir
[20:01] <Alan_> oh! douse! welcome :)
[20:02] <Alan_> douze je veux dire
[20:02] <Alan_> ou treize, c’est selon
[20:02] <XIV> Je vous deteste !
[20:03] <Alan_> bon, quinze alors ;)
[20:04] <XIV> “douse” mais quel fail !
[20:05] <Alan_> :D
[20:05] <Alan_> j’avoue
[20:05] == MrNause [webchat@ANantes-257-1-52-80.w90-25.abo.wanadoo.fr] has joined #podcastscience
[20:05] <MrNause> bonsoir !
[20:05] <Alan_> ça m’a surpris moi-même ;)
[20:05] <Alan_> salut Nause!
[20:05] == Gibie [webchat@AVelizy-753-1-10-246.w90-62.abo.wanadoo.fr] has quit [Ping timeout]
[20:06] <XIV> un peu comme le northern inuit dog
[20:06] <MrNause> toujours le même probleme de son
[20:06] <Alan_> sérieux?
[20:06] <MrNause> mais il y a du mieux
[20:06] <Axone> pas ici
[20:06] <Alan_> chez les autres aussi?
[20:06] <MrNause> c est moins saccadé
[20:06] <Alan_> pfiou
[20:07] == Xpchipilli [webchat@roam-nat-fw-prg-194-254-61-40.net.univ-paris-diderot.fr] has quit [Ping timeout]
[20:07] <MrNause> si je passe sur un autre onglet c nikel
[20:07] <MrNause> mais pas pratique pour le tchat
[20:07] <Axone> Sinon tu peux prendre les MP3 ou M3U
[20:08] == peremptoire [webchat@ARennes-652-1-202-27.w2-13.abo.wanadoo.fr] has quit [Ping timeout]
[20:08] <MrNause> yo beetho
[20:09] == Xpchipilli [webchat@roam-nat-fw-prg-194-254-61-45.net.univ-paris-diderot.fr] has joined #podcastscience
[20:10] == Ant_ [webchat@ARennes-655-1-111-40.w81-53.abo.wanadoo.fr] has quit [Ping timeout]
[20:11] <XIV> c’est moche
[20:11] <MrNause> les individus les plus faibles avaient parfois une stratégie plus subtile de survie que la loi du plus fort…
[20:11] <XIV> Oh !
[20:11] <XIV> j’ai fait un exposé sur Malthus !
[20:13] <MrNause> il s est surtout basé sur l’évolution des becs des oiseaux moqueurs
[20:14] <MrNause> sauf erreur il s agissait de pinsons
[20:15] <MrNause> http://www.hominides.com/data/images/illus/darwin-pinsons1.jpg
[20:15] == Persephone [Louise@Aeterna.users.quakenet.org] has joined #podcastscience
[20:16] == Persephone [Louise@Aeterna.users.quakenet.org] has left #podcastscience []
[20:16] <MrNause> http://www.cnrs.fr/cw/dossiers/dosevol/imgArt/images/Chap5/veuille/teteOiseau.jpg
[20:17] <XIV> Aha
[20:17] <XIV> donc je me fais refaire mes seins, ma fille aura des beau seins aussi
[20:17] <MrNause> non
[20:18] <MrNause> l adn est externe aux interventions
[20:19] <MrNause> même si tu te fais refaire la face parce que t as une salle tête ta progéniture héritera de tes genes pas de ton intervention
[20:19] <@Xilrian> XIV: Lyssenko n’as pas été loins d’essayer
[20:19] <XIV> oui, MrNause
[20:19] <XIV> mais selon la loi qu’il énonçait, ce serait vrai
[20:20] <@Xilrian> Je pense tout de même que c’est plus l’idée que si tu fais du sport tu auras des enfants plus fort :p
[20:20] <MrNause> ça c est plus crédible
[20:20] <@Xilrian> c’est tout aussi faux
[20:20] <MrNause> c est lié à l hygiene de vie
[20:20] <MrNause> et ça interfère sur ton code génétique
[20:21] <MrNause> je sais pas je suis pas scientifique
[20:22] <MrNause> une génération d ouvrier donnera t elle naissance à une génération d enfants plus trappus et plus résistants à l effort physique?
[20:22] <MrNause> j ai pas la réponse
[20:23] <lambda> Non a moins qu’on tue seux qui son pas fort et trappu (:
[20:23] <lambda> Et qu’on les fasse se reproduire assez longtemps
[20:23] <MrNause> donc séléction interventionniste
[20:23] <XIV> C’est pas si vrai,
[20:24] == ant_ [webchat@ARennes-655-1-111-40.w81-53.abo.wanadoo.fr] has joined #podcastscience
[20:24] <XIV> le fait que des caractères apparaissent parce que l’organisme en a besoin, c’est plus simple à comprendre que des caractère apparaissent spontanément et subsistent par repreduction
[20:25] <MrNause> la question est: est ce que le mode de vie peut il intervenir sur le code génétique ?
[20:25] <XIV> ça dépends
[20:25] <MrNause> si je casse des pierres avec les dents, mes enfants auront ils des dents plus solides
[20:25] <XIV> si tu passe ta vie à faire faire des radios au gens, éventuellement peut être
[20:26] <XIV> clairement non MrNause
[20:26] <MrNause> oui je sais c est con comme question
[20:26] <MrNause> mais ça résume
[20:26] <lambda> Non le code génétique n’est pas sensé changer à l’interieur d’un individu
[20:26] <Axone> Sur beaucoup de génération, ça a un impact, non ?
[20:26] <MrNause> bha oui ça me semble logique
[20:26] <MrNause> mais alors l adaptation c est quoi?
[20:26] <XIV> MrNause un coup de bol
[20:26] <lambda> Mais notre environement peux agier sur l’expression de notre génome, cf épigénétique
[20:27] <ant_> y a t_il
[20:27] <XIV> Ah, j’ai pas suivi !
[20:27] <XIV> t
[20:27] <MrNause> et la véracitéde la forme du bec des pinsons c est crédible ou pas §?
[20:29] <Axone> On a des pistes de nouveaux paradigmes, de théories qui s’apparenteraient à la relativité par rapport au classique ?
[20:29] <lambda> En science on ne croit pas
[20:29] <ant_> D’après l’évolution, ma mère devrait avoir des palmes à la place des mains à force de faire la vaisselle !! LOL
[20:30] <XIV> En quoi des palmes seraient elles des avantages pour faire la vaisselle ?
[20:30] <MrNause> la théorie de l’évolution n est pas fausse, elle est incomplète, c’est comme vouloir faire de la physique quantique avec les bases Newtonniennes
[20:30] <lambda> XIV +1
[20:31] <ant_> le corps s’adapte à son environnemnt
[20:31] <ant_> d’après la théorie de l’évolution c’est de la que sortent les palmes du canard lol
[20:31] <XIV> ant_ les palmes ne sont pas utile pour être dans l’eau
[20:31] <XIV> elle sont utile pour se déplacer dans l’eau
[20:31] <XIV> quand tu fais la vaisselle, tu n’as pas à te déplacer dans l’eau
[20:31] <Axone> sa mère a peut être un grand lavabo
[20:31] <ant_> est-ce que l’évolution fait la différence
[20:32] <XIV> bien sur ant_
[20:32] <ant_> héhé
[20:32] <MrNause> oui bha le bec des canards ça rend la queue plate, demandez aux castors….
[20:32] <ant_> de la taille d’un piscine Axone
[20:32] <lambda> @ant_ : Non ca c’est juste toi qui le dit, relit Darwin.
[20:33] <ant_> jlai jamais lu, à 16 ans c’est un peu galère
[20:33] == Xpchipilli [webchat@roam-nat-fw-prg-194-254-61-45.net.univ-paris-diderot.fr] has quit [Ping timeout]
[20:34] <MrNause> quand les mamiferes sont apparu au temps des dinosaures l adaptation était de survivre aux températures extremes
[20:34] <XIV> Le paon !
[20:34] <lambda> @ant_ : Essaye de te procurer un livre de Patrick Tort ils sont très abordale et sont un très bonne vulgarisation des écrits de Darwin
[20:34] <MrNause> pas d être le plus gros prédateur
[20:35] <ant_> ok lambda, merci du conseil ^^
[20:37] <XIV> Et si, pour une population, les gènes serait en fait les mèmes ?
[20:37] == Fukano [~WIFukano@Fukano.users.quakenet.org] has joined #podcastscience
[20:37] == [IRC]Scorp974 [~Scorp974@5-49-149-50.hfc.dyn.abo.bbox.fr] has joined #podcastscience
[20:38] <[IRC]Scorp974> hi
[20:38] == ValentinLoL [webchat@ALille-652-1-188-63.w90-18.abo.wanadoo.fr] has joined #podcastscience
[20:38] == Valentin [webchat@ALille-652-1-188-63.w90-18.abo.wanadoo.fr] has joined #podcastscience
[20:38] <[IRC]Scorp974> fukano, what do u think about stars ?
[20:39] <Fukano> Aeterna, voleur de pseudo !
[20:39] * ValentinLoL slaps Aeterna around a bit with a large fishbot
[20:39] * Fukano slaps Aeterna around a bit with a large trout
[20:39] == ValentinLoL has changed nick to Valentn_
[20:39] == Valentn_ has changed nick to Valentin_
[20:39] <XIV> Pourquoi on a pas le droit de dire ” étape” ?
[20:40] * Valentin_ slaps Aeterna around a bit with a large fishbot
[20:40] <[IRC]Scorp974> car en soit, ce n’est pas une étape
[20:40] <Valentin_> XD
[20:41] <XIV> Excrêter du sel !
[20:41] <XIV> oula je sais pas écrire
[20:41] <[IRC]Scorp974> :)
[20:41] <XIV> Chez la tortue, les larmes représenteune perte d’eau significative
[20:42] <[IRC]Scorp974> c’est sûr, mais il faut voir plus loin
[20:42] <Valentin_> Avec des jumelles ?
[20:42] <[IRC]Scorp974> entre autre
[20:43] <Valentin_> :p
[20:43] <[IRC]Scorp974> j’aurais dis telescope
[20:43] <Aeterna> Voleur de pseudo? plai-il? J’utilise ce pseudo ici depuis au moins 6 mois, donc non, c’est mon pseudoi ici, NA :)
[20:43] <Fukano> Aeterna: euh ça m’étonnerait.
[20:43] <MrNause> pourquoi la girafe a t elle un long cou ?
[20:43] <[IRC]Scorp974> 6 mois ? lol
[20:43] <Aeterna> ba alors on est deux, et on ne c’était jamais croisé :)
[20:43] <XIV> MrNause Parce qu’elle a été victime d’un coup monté
[20:43] <Valentin_> Aeterna NOPE
[20:43] <Fukano> Aeterna (celle qu’on connait) est connectée h24 sur l’IRC, d’ordinaire
[20:43] <MrNause> c est la question des contradicteurs de l évolution
[20:43] <Fukano> Donc c’est très peu probable
[20:43] <[IRC]Scorp974> tu es sûr XIV ?
[20:43] <Valentin_> MrNause pour faire parler les curieux :)
[20:44] <MrNause> oui XD
[20:44] <Valentin_> XD
[20:44] == Fukano [~WIFukano@Fukano.users.quakenet.org] has left #podcastscience []
[20:44] == Valentin [webchat@ALille-652-1-188-63.w90-18.abo.wanadoo.fr] has quit [Ping timeout]
[20:45] * Valentin_ slaps Aeterna around a bit with a large fishbot
[20:47] <[IRC]Scorp974> adaptation, structure, histoire
[20:47] == Valentin_ has changed nick to Valentin
[20:48] <MrNause> donc les dinosaures avaient des plumes et sont les an cetres des oiseaux….surtout si on peut faire pousser une queue à un poussin…non?
[20:48] <XIV> En grois, temps qu’un caractère n’est pas nuisible, il peut être maintenu même si il n’est pas utile ?
[20:49] <[IRC]Scorp974> XIV oui et non
[20:49] <XIV> ?
[20:50] <Valentin> xD
[20:50] <MrNause> donc dans la sélection naturelle tous les génomes ne sont pas évolutifs
[20:50] <lambda> @MrNause : Tes questions ont trop de préssuposé pour pouvoir te répondre ici. Elles ont l’air trop “orienté”…
[20:50] <Valentin> oO
[20:51] <XIV> Et puis, il y a peut être des avantages qu’on ne voit pas à n’avoir que 4 vertêbre.
[20:51] <MrNause> je me base sur des cas concrets
[20:51] <MrNause> c pour ça
[20:51] <Valentin> c’est*
[20:51] <[IRC]Scorp974> je trouve les exemple de MrNause plutôt concrètes
[20:52] <Alan_> c’est un peu le boxon dans la chatroom, là… j’arrive pas à voir s’il y a des questions à relayer? si?
[20:52] <lambda> “dinosaures avaient des plumes” Je crois pas que cela soit vrai.
[20:53] <MrNause> moi je crois que si
[20:53] <MrNause> mais een tant que “duvet”
[20:53] <Aeterna> certains dinosaures avaient des plumes ouo
[20:53] <MrNause> ils les perdaient
[20:53] <[IRC]Scorp974> la majorité en avait
[20:53] <Valentin> lambda les dinausires qui volait en avait
[20:53] <lambda> @Aetrena : Là je suis d’accord
[20:53] == ant_ [webchat@ARennes-655-1-111-40.w81-53.abo.wanadoo.fr] has quit [Ping timeout]
[20:53] <Aeterna> en duvet vir mieux, ya un article de Taupo sur sin blog il me semble
[20:53] <XIV> Et si, l’intérêt de la girafe, c’était de permettre aux gars de la NASA d’avoir un modèle ?
[20:54] <XIV> C’est créationiste ça ?
[20:54] <Aeterna> (je fais plein de fautes :( )
[20:54] <Valentin> Yep
[20:54] <lambda> @Valentin : Là je suis pas d’accord. Exemple : ptérosaure
[20:54] <MrNause> lorsqu on observe un squelette de baleine on voit les doigts
[20:54] <Valentin> lambda Presque :p
[20:54] <MrNause> les pandas ont un sixieme doigt au niveau de la paume
[20:54] <XIV> C’est la loi du plus adapté.
[20:55] <MrNause> rien à voir avec l environnement donc….
[20:55] <Valentin> Ben si
[20:55] <Valentin> …
[20:55] <Aeterna> ils n’ont pas un sixième doigt, ils sont une exfroissance osseuse qui fait figure de ;)
[20:55] <MrNause> c est là que c est subtil…
[20:55] <Aeterna> ce n’est pas la même chose du tout
[20:56] <Aeterna> ouaip c’est subtil ;)
[20:56] <Valentin> … !
[20:56] <MrNause> et l ornithorynque on en fait quoi?
[20:56] <XIV> le plus apte
[20:57] <XIV> on se moque MrNause
[20:57] <Valentin> C’est un poisson
[20:57] <MrNause> l homme se considere comme un individu “fini” mais il a pas fini d évoluer rassurez moi
[20:58] <[IRC]Scorp974> je ne pense pas qu’il soit fini
[20:58] <Valentin> Les robots sont les travaux finis !
[20:58] <MrNause> homo sapiens sapiens on stagne depuis un moment…
[20:58] <Aeterna> on est uneespéce hyper récente
[20:58] <Valentin> Homo sapiens sapiens sapiens seront au dessus de nous !
[20:58] <MrNause> on va vers l homme augmenté estce une évolution “naturelle” ?
[20:58] <lambda> Il faut avoir une vision au niveau des temps géologique pas de notre vie
[20:58] <Aeterna> on non peut pas dire qu’on stagne
[20:59] <[IRC]Scorp974> on s’adapte
[20:59] <Valentin> xD
[20:59] <[IRC]Scorp974> on evolue plus vraiment
[20:59] <Valentin> +1
[20:59] <MrNause> ça doit être le côté conservateur qui me fait dire ça ^^
[20:59] <XIV> on a plus qu’un seul sapiens MrNause
[20:59] <Aeterna> (et là on peutécouter le podcast :D )
[20:59] <Valentin> On a des os nan pas des rouages ?
[20:59] <MrNause> oui on a aussi des origines néandertaliennes selon les individus
[20:59] <Alan_> podcast, où on répond à la question de nausée justement
[21:00] <Alan_> oops
[21:00] <Alan_> sorry, j’ai un stupide correcteur d’orthographe :(
[21:00] <Valentin> Yep
[21:00] <Alan_> No offense, je voulais dire “Nause”
[21:00] <XIV> Et puis, aujourd’hui, on adapte plus le milieu à nous,
[21:00] <MrNause> oui Sarte aussi aurait apprécié “nausée”
[21:01] <Alan_> :D
[21:01] <XIV> on a plus vraiment besoin de s’adapter à notre milieu
[21:01] <[IRC]Scorp974> on dit que la planete se rechauffe, l’homme pourrait s’adapter non?
[21:01] <Aeterna> on fait partie de notre milieux, donc on évolue aussi les uns par rapport aux autres
[21:02] == Valentin has changed nick to [RD
[21:02] <MrNause> nause ça vient de Arnaud ,arnauze, nause’art, nause pour la petite histoire…
[21:02] <Alan_> aaahhh :)
[21:02] == [RD [webchat@ALille-652-1-188-63.w90-18.abo.wanadoo.fr] has left #podcastscience []
[21:02] <MrNause> parce que je dessine un peu
[21:02] <MrNause> pas parce que j ai un gros nez
[21:05] <MrNause> donc une plante fleuri pour se reproduire et une espece survie pour la même cause
[21:05] <XIV> Donc, on évolue plus pour s’adapter au milieu mais pour ressembler au modèle de beauté ?
[21:05] <MrNause> non impossible
[21:05] <Aeterna> Sur le coup de l’évolution humaine, il y a un superbe strip de SMBC la dessus
[21:05] <MrNause> c est pas de l evolution
[21:05] <MrNause> c est du conformisme
[21:06] <Aeterna> ou il dit qua dans 1000 ans tout les humains aurant un morceau de chair perce préservatif sur le sexe
[21:06] <MrNause> mais l homme peut auto évoluer
[21:06] <MrNause> technologiquement
[21:06] <Aeterna> ce qui donne un super avantage pour la reporduction :D
[21:07] <MrNause> on a dépassé le concept de l évolution car on peut intervenir sur les genes de maniere consciente
[21:07] <MrNause> plus l adaptation naturelle
[21:07] <[IRC]Scorp974> l’homme évolue intellectuellement à notre époque
[21:07] <MrNause> je pense qu il y a une compatibilité
[21:08] <MrNause> naturelle et intellectuelle
[21:08] <XIV> ahoui,j’ai étudié ça
[21:09] <MrNause> si la planete se rechauffe on va migrer et bronzer, mais d un point de vue technologique on peut se greffer des bras bioniques
[21:09] <MrNause> se sont deux évolutions differentes
[21:09] <MrNause> qui ne subissent pas les mêmes influences
[21:10] <MrNause> mais peut on parler d évolution “non naturelle” ?
[21:11] <MrNause> si l homme intervient sur l evolution, est ce de l évolution ? au sens propre?
[21:12] <MrNause> et par exemple la fécondation in vitro est elle un dépassement sur cette nature?
[21:12] <Alan_> tu veux dire par sélection artificielle?
[21:13] <MrNause> sommes nous plus forts que l’évolution?
[21:13] <MrNause> oui sélection artificielle
[21:13] <[IRC]Scorp974> définis “plus forts”
[21:13] <MrNause> a t elle de l avenir
[21:13] <MrNause> ouseront nous rattrappés
[21:13] <MrNause> ?
[21:13] <MrNause> par la nature
[21:14] <[IRC]Scorp974> je pense que c un ensemble, tout evolue, et on s’adapte au fur et à mesure
[21:14] <MrNause> donc environnement
[21:15] <MrNause> mais là où les choses deviennent intéressantes c est que l évolution doive prendre en compte l environnement pour l adaptation, et non la survie ou le besoin de se reproduire
[21:16] <MrNause> quelle approche faut il alors faire du terme ” évolutioné ?
[21:16] == [IRC]Valentin [webchat@ALille-652-1-188-63.w90-18.abo.wanadoo.fr] has joined #podcastscience
[21:16] == Jorj_McKie [webchat@AMontsouris-554-1-105-20.w83-202.abo.wanadoo.fr] has joined #podcastscience
[21:16] <MrNause> lol évolution *
[21:16] <[IRC]Valentin> Tiens [IRC]Valentin :p
[21:16] <[IRC]Valentin> xD
[21:16] <[IRC]Valentin> *sors*
[21:16] <Jorj_McKie> Bonsoir à tous
[21:16] <[IRC]Scorp974> salutations
[21:18] <Alan_> hey, salut Jorj! Welcome :)
[21:18] <XIV> Comment peut on prouver quelle sont transmise ?
[21:20] <MrNause> http://www.chezmaya.com/humour/evolution.jpg
[21:20] <MrNause> XD
[21:20] <MrNause> mdr
[21:20] == lambda [webchat@75-54-190-109.dsl.ovh.fr] has quit [Ping timeout]
[21:20] <[IRC]Valentin> Interdit les liens !
[21:20] <MrNause> hz bon ?
[21:21] <[IRC]Valentin> En faite je sais pas, d’habitude j’ai pas le droit au lien, je sais pas ici
[21:21] <MrNause> jusqu à présent ça n a jamais posé prblm
[21:21] <MrNause> sauf erreur
[21:22] * [IRC]Valentin slaps Aeterna around a bit with a large fishbot
[21:22] * [IRC]Valentin slaps Aeterna around a bit with a large fishbot
[21:22] <Aeterna> t’ain comment on réponde a un message?
[21:22] <[IRC]Scorp974> XIV la selection naturelle a déjà été démonté (expérience de Luria et Delbrück)
[21:23] <XIV> c’est pas ça ma question
[21:23] <Aeterna> (et accessoireùment quelle est la commande pour changer de pseudo? )
[21:23] == Axone has changed nick to Nouveau_pseudo
[21:23] <Nouveau_pseudo> rahhh
[21:23] <XIV> AHA !
[21:23] <XIV> Sale sale !
[21:23] == Nouveau_pseudo has changed nick to Axone
[21:23] <Axone> /nick Nouveau_pseudo
[21:24] == Aeterna has changed nick to Aeterna_
[21:25] <MrNause> lance un dé 20 et si tu fais une réussite critiques tu passes du néanderthal à l’homo superior avec domination animale 99+9
[21:26] <[IRC]Scorp974> je dois m’en aller, bonne évolution à vous ! :)
[21:26] == [IRC]Valentin [webchat@ALille-652-1-188-63.w90-18.abo.wanadoo.fr] has left #podcastscience []
[21:26] <MrNause> cf podcast de la semaine derniere
[21:26] == [IRC]Scorp974 [~Scorp974@5-49-149-50.hfc.dyn.abo.bbox.fr] has left #podcastscience []
[21:31] <Jorj_McKie> Elle est bonne la moquette
[21:32] <Jorj_McKie> Non t’est pas clair mais ça s’arrenge
[21:32] <Alan_> :D
[21:32] <MrNause> surtout si tu te lance dans un JDR créationniste mais il fallait être là la semaine derniere
[21:36] <XIV> Est ce que 1 mutation peut permettre à d’autre mutations, “cachée” jusqu’à présent, de s’exprimer ?
[21:37] <@Xilrian> oui les caractéres phénotypiques sont générallement le résultat d’un faisseaux de génes
[21:38] <XIV> BRAVO !
[21:38] <Alan_> merci :)
[21:38] <MrNause> les x men ont ils un avenir ?
[21:38] <Aeterna_> Tu as aussi le cas des cancers comme ça
[21:39] <XIV> ok merci
[21:39] <Aeterna_> il faut si je me rappelle bien de mes cours 4/5 gênes qui mutent pour qu’une cellule deviennet cancéreuse
[21:39] <Aeterna_> et tant que les 4/5 mutations ne sont pas toutes là, les cellules a qui ils manquent juste une mutation restent non cancéreuse
[21:40] <Aeterna_> (si ça dit quelque chose au Maitre de la Conférence :) )
[21:40] <MrNause> donc les maladies héréditaires sont une caractéristique de l’évolution…non?
[21:41] <MrNause> donc d adaptation….
[21:41] <XIV> l’exposition au soleil
[21:42] <XIV> pas forcément MrNause
[21:42] <XIV> tu peux avoir des mutation qui n’amène pas ou plus à une adaptation
[21:44] <MrNause> http://sphotos-a.ak.fbcdn.net/hphotos-ak-ash4/375996_304194626381206_853367278_n.jpg
[21:45] <MrNause> j ai compris, certaines évolutions sont nuisibles à l adaptation mais il y a évolution quand même
[21:45] <XIV> MrNause il faut que tu vois que l’Évolution se fait sur beaucoup d’individus et non 1 seul
[21:46] <MrNause> oui ça c est reçu
[21:46] <MrNause> mais j aime faire du cas par cas
[21:47] <MrNause> les moutons à deux têtes sont rares
[21:47] <XIV> c’est impossible MrNause
[21:47] <MrNause> hi hi
[21:48] <MrNause> vivement les générations futures de fukushima qu on se marre un peu
[21:49] <Beetho_> :D
[21:49] <MrNause> les poissons à trois yeux auront ils le même gout que les poulets élevés en batterie ?
[21:50] <XIV> aaaah
[21:50] <Aeterna_> plus de son?
[21:50] <XIV> ça boucle
[21:50] <Axone> ALERTE
[21:51] <XIV> saperlipopette !
[21:51] <Aeterna_> ah moi ça a arréter de boucler et ça a planter tout cout
[21:51] <Jorj_McKie> Taupo tu pense quoi des theses de Didier Raoult : http://www.amazon.fr/s/ref=nb_sb_ss_c_0_13?__mk_fr_FR=ÅMÅZÕÑ&url=search-alias%3Dstripbooks&field-keywords=didier+raoult&sprefix=Didier+Raoult%2Caps%2C291
[21:51] <XIV> ça aurait pas pu arriver au début ça ?
[21:51] <Aeterna_> ALERTE !!!
[21:51] <Aeterna_> snif :(
[21:51] == Jorj_McKie [webchat@AMontsouris-554-1-105-20.w83-202.abo.wanadoo.fr] has quit [Quit: Page closed]
[21:51] <Axone> ça remarche, on est sauvés
[21:51] <XIV> Oui Capitaine
[21:52] <Aeterna_> Oui on entend :)
[21:52] == Jorj_McKie [webchat@AMontsouris-554-1-105-20.w83-202.abo.wanadoo.fr] has joined #podcastscience
[21:52] <Aeterna_> Oui oui continuez :)
[21:53] <Jorj_McKie> Donc je repose ma question, Taupo connais-tu les thèses de Didier Raoult, si oui qu’en penses tu
[21:53] <XIV> Je sais pas si certains d’entre vous ont lu le Prince de Machiavel, mais, c’est impressionant les similitude avec l’Évolution
[21:54] == svwn [webchat@cust-150-58-109-94.dyn.as47377.net] has quit [Quit: Page closed]
[21:55] <@Xilrian> XIV: developpe ^^
[21:56] <XIV> bin, déjà, cette importance de l’efficacité
[21:56] <MrNause> très ironique et narquois le prince de machiavel je trouve…
[21:57] <XIV> et c’est aussi une chose que Machiavel prone, la maléabilité et la nécéssité de s’adapter
[21:57] <Jorj_McKie> Bonne réponse
[21:58] <XIV> pourquoi MrNause ?
[22:00] <Jorj_McKie> Si j’ai bien compris il fait du buzz sur pas grand chose, il me semble
[22:00] <MrNause> de mes souvenirs j ai ressentis une grande médisance de sa part sur les valeurs de la vertu et du bien pensé
[22:00] == Beetho_ [webchat@AOrleans-257-1-47-225.w90-19.abo.wanadoo.fr] has quit [Quit: Page closed]
[22:00] <MrNause> mais c est loin dans mamémoire je peux me tromper
[22:01] <XIV> MrNause c’est pas exactement de la médisance,
[22:03] <MrNause> le mot est pas forcémént juste
[22:03] <XIV> c’est juste qu’il veut être le plus efficace possible, donc, il se doit d’être tout à fait pragmatisme,
[22:03] <MrNause> mais t as compris l idée
[22:03] <MrNause> c est critique
[22:03] <XIV> et la vertu / morale… est un frein à l’efficacité
[22:03] <Jorj_McKie> J’adore Taupo, sa parole est claire
[22:03] <MrNause> en fait je me souviens plus si l ouvrage fait preuve d humilité et de remise en cause ou si il ennonce des vérités…je sais qu il soulève des questions intéressantes mais je l ai lu ily a longtemps
[22:03] <Alan_> La religion de Jorj dévoilée :D
[22:04] <XIV> Vous voulez pas faire une pause, faut que j’aille nourrir mon chien !
[22:04] <Alan_> :D
[22:05] <MrNause> mange ton chien tu gagneras du temps
[22:05] <Alan_> tkt, à ce rythme on sera tj là quand tu reviens? ;)
[22:05] <Jorj_McKie> Tu veux dire que je suis un salaud de matérialiste bouffeur de bébé, et assin de chats ?
[22:06] <MrNause> c’est pas être salaud c’est avoir faim et prendre ce qui est à portée de main pour survivre
[22:06] <MrNause> nuance
[22:06] <XIV> Nan mais, j’ai pas envie de rater quelque chose,
[22:06] <XIV> vous voulez pas recommencer à bugger sur mon pseudo ?
[22:06] <MrNause> bha laisse crever ton chien jusqu à la fin de l émission
[22:07] <MrNause> tu culpabilisera mais t auras rien loupé
[22:10] <MrNause> le chainon manquant c’est une notion ou c est un rai concept?
[22:11] <XIV> Nan mais sérieux,
[22:11] <XIV> parlez de vos grand mères deux minutes là
[22:12] <Alan_> on a une question de tupe dans 2 minutes ;)
[22:14] <Jorj_McKie> Et l’hymen?
[22:14] <MrNause> la transmission de 100% de génomes d une espèce d une génération à l autre conduirait à son extinction car elle ne prendrait plus en compte le facteur d adaptation…ou je dis une connerie?
[22:15] <Jorj_McKie> Ha mais on à lessuisses
[22:15] <Alan_> mhhh?
[22:15] <XIV> Mathus !
[22:16] <MrNause> en fait la question c est est ce que l environnement modifie notre génome ou celui des especes?
[22:16] <MrNause> ou notre adaptation à celui ci le modifie t il
[22:16] <MrNause> inné/acquis
[22:16] == [IRC]Valentin [webchat@ALille-652-1-188-63.w90-18.abo.wanadoo.fr] has joined #podcastscience
[22:16] <XIV> Et puis l’intelligence n’est pas forcément une adaptation
[22:17] == [IRC]Valentin [webchat@ALille-652-1-188-63.w90-18.abo.wanadoo.fr] has left #podcastscience []
[22:17] <MrNause> non l intelligence est une attitude ça n a rien à voir je pense
[22:18] <Jorj_McKie> Comme les suisses :(
[22:19] <XIV> aha
[22:19] <XIV> Bon,
[22:19] <XIV> je crois que je vais me faire bouffer par mon chien
[22:19] <XIV> voilà
[22:19] <MrNause> on est d accord ou pas mais ne pas confondre l’intelligence et la culture, personnellement je conçois l intelligence comme un potentiel de curiosité, d empathie et de remise en cause, mais cela reste ma définition personnelle
[22:20] <XIV> je re
[22:20] <MrNause> je connais des analphabètes illétré et incultes très intelligent par leur attitude
[22:21] <MrNause> donc en constant apprentissage
[22:23] <Jorj_McKie> Pourrait on dire que c’est pareilchez l’humain.?
[22:23] <XIV> re
[22:24] <XIV> Je suis crétine
[22:27] <MrNause> les poissons (certaines especes) peuvent changer de sexe je crois
[22:28] <MrNause> il y en a même capable de s auto reproduire en ne donnant naissance qu a des femelles mais je sais plus quelles especes sont concernées par ce phénomène
[22:28] <Jorj_McKie> La nature est extraordinaire.
[22:29] <Jorj_McKie> Pourquoi le surnaturel ?
[22:29] <Aeterna_> MrNause, il me semble que c’est une espéce de grenouille amazionnienne
[22:30] <Aeterna_> Il n’y a plus que des femelles et elles ne se réproduisent que par parthénogénèse
[22:30] <Aeterna_> (donc du coup est ce vraiment une espèce … vu qu’elles ne sont pas interfécondes vu qu’il n’y a pas de mâle)
[22:32] == Xochipilli [webchat@roam-nat-fw-prg-194-254-61-41.net.univ-paris-diderot.fr] has joined #podcastscience
[22:33] <XIV> Un physicien est-il vraiment rigoureux quand il ecrit 1 au lieu de 1,000000000000000000000000000000
[22:33] <XIV> c’est une question d’echelle
[22:34] <Axone> Tout dépend de l’incertitude que tu juges acceptable
[22:34] <Jorj_McKie> C’est pareil en physique
[22:34] <Axone> La “non-rigueur” de la bio et de la théorie de l’évolution n’est pas un problème d’échelle
[22:35] <MrNause> …mais de conception…..
[22:35] <Axone> Je trouve que c’est assez dangereux
[22:35] <Axone> C’est un coup de se planter monumentalement
[22:36] <Axone> *à
[22:36] <MrNause> l évolution peut elle se vérifier de maniere mathématique ?
[22:36] <XIV> ah
[22:36] <XIV> On te capte plus
[22:36] <Axone> ça bug
[22:37] <XIV> oui
[22:37] <Aeterna_> ouaip ça reboucl
[22:37] <Axone> NON MAIS ALLO QUOI
[22:37] <Aeterna_> oui on
[22:37] <Aeterna_> ah nbon on entends plus
[22:37] <Alan_> :D
[22:37] <Axone> ça remarche
[22:37] <MrNause> changez d onglet ça va devenir fluide
[22:37] <Aeterna_> ah si on entends de nouveau :)
[22:38] <Axone> C’est le problème de la vulgarisation
[22:38] <Axone> Il faut pas que la théorie de base soit directement vulgarisée
[22:40] <Jorj_McKie> pas réfuter, ni keppler, ni newton, une évolution
[22:40] <Jorj_McKie> Pas plante c’est enervant
[22:41] <Jorj_McKie> Dans lae cadre défini Newton fonctionne encore aujourd’hui
[22:41] == Xochipilli [webchat@roam-nat-fw-prg-194-254-61-41.net.univ-paris-diderot.fr] has quit [Ping timeout]
[22:42] <MrNause> plus de son
[22:43] <MrNause> ha si
[22:43] <XIV> Est ce que ce ne serait pas un peu instinctif aussi
[22:43] <XIV> certaine personnes n’arrivent pas du tout à integrer cette théeorie
[22:43] <MrNause> la survie, l adaptation et la reproduction , en gros ce sont les trois poblématiques qui ont leurs propres théories
[22:45] <XIV> Ah moi j’ai une question !
[22:45] <XIV> Comment on gagne de l’argent en étudiant l’Évolution ?
[22:45] <MrNause> le danger c est le paradigme…..
[22:45] <XIV> Nan parce que c’est hyper tentant à étudier,
[22:45] <MrNause> tu créé une secte
[22:46] <XIV> aha
[22:46] <Jorj_McKie> Le timming on s’en fout c’était vraiment super.
[22:47] <XIV> +1
[22:47] <Axone> +1, Merci pour ce podcast
[22:47] <Alan_> :)
[22:47] <Aeterna_> oui merci pour ce podcast :)
[22:48] <MrNause> on parle de “théorie” de l’évolution mais jusqu à présent on a pas trouvé mieux que ctte dite “théorie”
[22:49] <XIV> les quoi ?
[22:49] <XIV> les bananes ?
[22:50] <Axone> C’toi la banane
[22:50] <Alan_> les balanes :)
[22:51] <Aeterna_> tchao
[22:51] <Axone> ciao
[22:52] <Jorj_McKie> Merci Pierre
[22:52] <MrNause> on en revient à l intelligence: l intelligence c est pas savoir répondre aux bonnes questions mais savoir les formuler….
[22:52] <Axone> des chips à cette heure ci !
[22:52] <Aeterna_> c’est vrai que ça en fait du bruit les chips … :)
[22:52] <Axone> le fouet, le fouet !
[22:52] == Jorj_McKie [webchat@AMontsouris-554-1-105-20.w83-202.abo.wanadoo.fr] has quit [Quit: Page closed]
[22:52] <MrNause> avec des clous
[22:55] <Axone> Bonne nuit, à la semaine prochaine
[22:55] == Axone [~Axone@APuteaux-154-1-62-214.w86-195.abo.wanadoo.fr] has quit [Quit]
[22:55] == Aeterna_ [webchat@cou93-1-89-80-251-218.dsl.sta.abo.bbox.fr] has quit [Quit: Page closed]
[22:57] <MrNause> on s occupe de votre pub, bientot podcast science superstar
[22:58] <MrNause> donc on prend darwin et on le met face à noé dans l arche
[22:58] <MrNause> lol
[22:59] <MrNause> bye
[22:59] <prof_von> au lit, nause ;)
[22:59] <prof_von> bonne nuit!
[22:59] <prof_von> merci de la visite
[22:59] <MrNause> XD
[22:59] <MrNause> non je veux faire du JDR
[23:00] == MrNause [webchat@ANantes-257-1-52-80.w90-25.abo.wanadoo.fr] has quit [Quit: Page closed]
[23:01] == XIV [~XIV@21.202.71.86.rev.sfr.net] has quit [Quit: </IRC>]
[23:06] == Taupo [webchat@roam-nat-fw-prg-194-254-61-46.net.univ-paris-diderot.fr] has quit [Quit: Page closed]
[23:09] == NicoTupe [webchat@roam-nat-fw-prg-194-254-61-43.net.univ-paris-diderot.fr] has quit [Ping timeout]

 

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Salut tout le monde!

Point d’orgue cette semaine à la saga de Pierre Kerner sur l’arbre du vivant et fin par la même occasion de la saison 1 de Podcast Science :)

Le dossier de la semaine

La quote de Mathieu et de Pierre de la semaine

(eh oui, la quote  figure également dans la thèse de Pierre)
Backward chronology in search of ancestors really can sensibly aim
towards a single distant target. […] Go backwards and, no matter where
you start, you end up celebrating the unity of life. - Richard Dawkins, The Ancestor’s Tale
Traduction by Pierre himself:

Et cela donne en Français:

Parcourir notre chronologie à l’envers à la recherche d’ancêtres n’est voué qu’à trouver une très lointaine cible […] En remontant le temps, quel que soit le point dont on part, on finit toujours par célébrer l’unité du vivant
Richard Dawkins, Il était une fois nos ancêtres

Prochain enregisrement le mercredi 14 septembre prochain. Rendez-vous pour la saison 2, à bientôt!
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Dossier – L’arbre du vivant 3/3

On 07.09.2011, in Dossiers, by Taupo
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(Cet article est publié en même temps sur SSAFT, le blog de Pierre Kerner)

Suite et fin de notre épopée pour percer le secret de l’arbre de la vie. Les semaines précédentes, nous avons exploré l’origine du vivant et la définition de vivant puis je vous ai raconté une histoire des classifications du Vivant jusqu’à aborder la méthode de la classification actuelle: la phylogénie.

You are Here

 

La classification phylogénétique du Vivant

Certains d’entre vous se demandent peut-être pourquoi le titre du dossier s’appelle l’arbre du vivant quand on va aborder la classification du vivant…
C'est vrai ça, pourquoi un arbre?
Pourquoi un arbre? Et bien tout simplement parce qu’un arbre représente facilement les relations de parenté. Comment représenter la généalogie, autrement qu’avec un arbre? C’est pas facile, hein?

Par contre, il faut faire très attention: c’est pas parce qu’on trouve un arbre dans un livre, qu’il s’agit nécessairement d’un arbre phylogénétique. De la même manière, si vous trouvez dans une entreprise un arbre hiérarchique cela ne signifie pas que le PDG a engendré tous ses employés… Il faut aussi distinguer un arbre phylogénétique d’un arbre généalogique. Ils sont tous deux issus de la même réflexion, mais dans un arbre généalogique on peut répondre à la question “qui descend de qui?”, tandis qu’avec un arbre phylogénétique, on ne peut répondre qu’à la question “qui est plus proche de qui?”.

Schéma général d'un arbre phylogénétique
Dans n’importe quel arbre, il y a des branches, des nœuds et des feuilles: les feuilles représentent les individus vivant à l’heure actuelle, et grâce aux branches et aux nœuds, on peut connaitre leurs relations de parentés. Là où il y a une différence entre l’arbre généalogique et l’arbre phylogénétique c’est quand on considère les nœuds. Dans un arbre généalogique, les nœuds représentent des individus réels, de véritables ancêtres. Comme je l’ai dit plus haut, quand on aborde les êtres vivants, c’est pratiquement impossible d’avoir accès aux ancêtres à l’heure actuelle. Du coup, les nœuds représentent des ancêtres hypothétiques. Là où la généalogie est une représentation directe du passé, la phylogénie ne s’attache qu’à reconstituer le passé. Et même si on veut faire une phylogénie avec des fossiles, ceux-ci seront placés sur les feuilles: on ne sait pas si le fossile qu’on tient dans la main est véritablement un ancêtre qu’on peut placer à un nœud (si ça se trouve on tient un individu qui est mort avant de se reproduire…) Dans le doute, on ne le considère pas comme un ancêtre et on le place au sommet de l’arbre, comme les autres espèces actuelles, ce qui va permettre de déterminer quand même avec quelles autres espèces le fossile est le plus proche.

Dans cet arbre phylogénétique, Mesonyx, Ambulocetus et Basilosaurus représentent des espèces fossiles
Dans cet arbre phylogénétique, Mesonyx, Ambulocetus et Basilosaurus représentent des espèces fossiles

Bref, tâchons de classifier le vivant. L’un des plus grands bouleversements qu’a subi la classification du vivant ces dernières années concerne la division du monde vivant. Historiquement, on partageait le vivant en deux domaines distincts: les organismes dont les cellules porte un noyau (qu’on appelle eucaryotes, avec par exemple des organismes unicellulaires comme la levure, l’amibe et des organismes pluricellulaires comme les plantes, les champignons, les animaux, etc…) et les organismes dont les cellules ne porte pas de noyau (qu’on appelle procaryotes avec par exemple les bactéries).
Procaryote (à gauche) et Eucacaryote (à droite)
En ce qui concerne la classification d’organismes unicellulaires (qui forment la majorité des organismes vivants) les phylogénéticiens du début du XXème siècle avaient évidemment beaucoup de difficultés à trouver des caractères homologues pour réaliser leurs phylogénies… C’est en effet plus difficile de trouver des similitudes entre des organismes qui ne sont formés que d’une seule cellule, que de trouver des similitudes chez différentes espèces d’animaux qui présentent des caractères morphologiques complexes et visibles facilement comparables.

Heureusement, avec l’avènement de la génétique moderne et l’accès aux séquences du patrimoine génétique de ces organismes, les chercheurs se sont trouvés dotés d’une ribambelle de nouveaux caractères comparables entre les organismes vivants: on peut ainsi comparer la séquence de gènes qui ont été conservées entre toutes les espèces vivantes depuis plus de 3 milliards d’années! Les séquences de gènes peuvent, au même titre qu’une particularité morphologique, être considérées grosso-modo comme des caractères homologues.

 Carl Richard WoeseGeorge Edward Fox

C’est avec ces nouveaux outils génétiques que Carl Woese et George Edward Fox ont décidé de classer tous les procaryotes… Et leurs résultats firent l’effet d’une bombe: à la base de l’arbre, témoignant du début de l’histoire de toutes les espèces, le monde du vivant n’était plus divisé en 2 domaines, mais en 3.

3 domaines du Vivant: Eubactéries, Eucaryotes et Archées

Ceux-ci portent les noms suivants: Eucaryotes, Eubactéries et Archées. Eubactéries et Archées sont des groupes d’organismes unicellulaires sans noyau, mais on ne peut plus les regrouper en tant que procaryote car le gouffre génétique entre eucaryotes et archées est aussi large que celui qui sépare eubactéries et eucaryotes! Pire, le fait que l’on ne possède pas de groupe extérieur pour le comparer avec ces trois domaines fait que l’on n’arrive pas à savoir quel groupe a émergé en premier. Est-ce que ce sont les eubactéries dont certaines populations ont ensuite donné naissance aux archées et aux eucaryotes? Ou est-ce que ce sont les archées, ou encore les eucaryotes? Pour l’instant, impossible à dire! On a donc un bel arbre avec trois branches initiales mais le tronc reste une inconnue.

Toujours est-il que cette révolution a apporté un vent de fraîcheur dans les esprits car tous les scénarios évolutifs devenaient envisageables y compris celui où des organismes complexes auraient émergés avant le lignage des organismes les plus simples de la planète (eubactéries et archées).
Bref un petit mot sur chacun des protagonistes de l’histoire:

Escherichia coli au Microscope Electronique à BalayageExemple d’Eubactérie: Escherischia coli

Les Eubactéries sont donc des organismes unicellulaires dépourvus de noyaux et rassemblent la plupart des bactéries que nous connaissons couramment: Escherischia coli, Bacillus anthracis (alias l’agent de l’anthrax), Vibrio cholerae (l’agent du choléra), Treponema pallidum (l’agent de la syphilis), Yersinia pestis (l’agent de la peste)… Bref, un bon lot de saloperies pour quelques espèces cruciales à notre survie… Au rang des bactéries essentielles, il y a les cyanobactéries sans lesquelles nous ne pourrions pas respirer à la surface de la terre: c’est grâce à elles si l’atmosphère terrestre a vu son taux de dioxygène s’élever de 1% aux 20% actuels!

Halobacteria sp. vu au Microscope Electronique à Balayage Exemple d’Archée: Halobacteria sp.

Les archées, ayant été découvertes assez récemment, restent une Terra Incognita de la microbiologie. Ce sont également des organismes unicellulaires sans noyaux. La majorité des archées découvertes sont Extremophiles et peuvent survivre et pulluler dans des environnements très hostiles comme les geysers, les cheminées hydrothermales, les rejets acides de certaines mines, etc… Mais on en trouve de plus en plus dans des lieux ordinaires comme… Notre estomac! Certaines sont même indispensables à la survie d’espèces animales comme les termites dont l’estomac est rempli d’archées méthanobactériales qui convertissent l’hydrogène en méthane et permettent la digestion du bois dont raffolent les termites.

 

Levure Saccharomyces cerevisiae vu au Micoscope à BalayageExemple d’Eucaryote: la levure Saccharomyces cerevisiae

Bon au passage, vous aurez remarqué qu’elles ont un peu les même tronches ces cellules…

Et pourtant elles sont les représentantes de trois lignées qui se sont séparées il y a plus de 3 milliard d’années!!!

Passons enfin au troisième domaine, celui des Eucaryotes. Bien qu’une bonne partie des eucaryotes soient unicellulaires, il s’agit de la seule lignée du vivant d’où ont émergé des organismes pluricellulaires (dont nous, Homo sapiens: nous sommes des eucaryotes, au même titre qu’une fougère, une amibe et une levure). Les cellules eucaryotes sont caractérisées par la présence d’un noyau qui contient l’information génétique de la cellule.

Cellule Eucaryote

Les auditeurs de Podcast Science ont probablement écouté l’émission  sur les mitochondries qui représentent une autre caractéristique spécifique aux Eucaryotes: ce sont ce qu’on appelle des organelles, des petites structures annexes au noyau qui baignent dans le milieu intracellulaire qu’on nomme le cytoplasme.
Une Mitochondrie... que c'est mimi!

Ces structures sont dotées de 2 membranes et sont indispensables à la respiration cellulaire. C’est grâce aux mitochondries que des molécules comme des sucres ou des lipides sont convertis, par oxydation, en énergie chimique. Certaines cellules eucaryotes ont d’autres organelles comme les chloroplastes qui confèrent aux cellules eucaryotes qui les portent la capacité de photosynthèse.

Un chloroplaste... Qu'est-ce que c'est classe!
Ce qui a souvent laissé pantois les chercheurs, c’est que chloroplastes et mitochondries possèdent leur propre ADN et sont capables de se diviser dans la cellule eucaryote. L’idée de génie qu’ont eu Carl Woese et Gary Olsen, c’est d’utiliser les séquences de certains gènes mitochondriaux et chloroplastiques pour faire leur phylogénies. Nouvelle Bombe dans le monde de la biologie (une habitude pour le bombardier qu’est Carl Woese!): les mitochondries et les chloroplastes se placent dans l’arbre du vivant au sein du groupe des eubactéries!

Où se placent les mitochondries et les chloroplastes dans l'arbre du vivantChloroplastes et mitochondries (en rouge) se trouvent au sein des Eubactéries

Comment interpréter ce résultat? Et bien c’est simple, cela signifie que les mitochondries et les chloroplastes sont les reliques d’eubactéries coincées dans les premières cellules eucaryotes. On ne sait pas s’il s’agit d’une symbiose, d’un parasitage, ou d’une digestion inachevée…
Endosymbiose de la mitochondrie

Endosymbiose des chloroplastes
Toujours est-il que les cellules eucaryotes sont toutes des chimères avec un peu d’eubactéries les accompagnants perpétuellement. C’est peut-être la plus vieille et la plus longue histoire d’amour jamais racontée! Et pourquoi pas la raconter en musique, hein?


 
Vous allez entendre successivement le son de l’ancêtre de la mitochondrie, une protéobactérie alpha puis le son d’un eucaryote ancestral, et ensuite, le son de la chimère endosymbiotique actuelle. Et si l’on ajoute à l’équation l’ancêtre du chloroplaste, une cyanobactérie, alors un organisme eucaryote photosynthétique actuel est en fait une triple chimère. Et quand on parle de chimère, c’est au sens le plus profond du terme. En effet, si les mitochondries et les chloroplastes restent dans les cellules eucaryotes, c’est notamment dû au fait que leurs génomes se sont complètement mélangés: on retrouve dans le génome de la mitochondrie, des bouts de génomes d’origines eucaryotes, et vice-versa! Du coup, il est presque impossible que l’un puisse se passer de l’autre!

Penchons-nous maintenant sur les eucaryotes. Autant le dire tout de suite, à l’oral, il est quasi impossible de représenter la classification de ces organismes dont on a recensé plus d’1 738 575 espèces (et estimé le nombre à plus de 8 700 000!). L’arbre des eucaryotes est un arbre gargantuesque aux branches innombrables.
Et pourtant, certains s'y essaient... Un arbre des EucaryotesIl y a pourtant un aspect qu’on peut transmettre à la base de l’arbre des eucaryotes: ceux-ci se sont scindés en deux lignées bien distinctes: les unicontes et les bicontes.

Unicontes et Bicontes, Roger & Simpson 2009 Curr Biol

Tous les organismes bicontes, à la base tous unicellulaires, portent deux flagelles, cette sorte de petite queue qui sert à leur mobilité, tandis que les organismes unicontes (tous à la base unicellulaires également)… et ben ils n’en portent qu’un. Chez ces deux lignées, il y a eu émergence de la pluricellularité (plusieurs fois d’ailleurs, une convergence évolutive de taille !) Et au passage, certaines cellules que les organismes pluricellulaires eucaryotes produisent gardent une relique de ces deux innovations évolutives: les unicontes pluricellulaires produisent en général des spermatozoïdes avec un seul flagelle, tandis que les bicontes produisent en général des spermatozoïdes avec deux flagelles.
Les bicontes d’une part et les unicontes d’autre part forment 2 groupes monophylétiques, c’est-à-dire un ancêtre et tous ses descendants.

 

Une paramécie, vue au Microscope Electronique à Balayage

 

Chez les bicontes, on trouve la Lignée Verte (la lignée des organismes ayant effectué la première endosymbiose chloroplastique… et non un roman de Stephen King…), mais aussi des paramécies ou encore des apicomplexés (contenant les agents de la malaria et de la toxoplasmose).

Les unicontes quant à eux, regroupent l’ensemble des espèces animales, mais aussi le groupe des champignons, ou encore celui des amibes. Vous avez bien entendu: les animaux sont donc, en terme de parenté, plus proches des champignons et des amibes que d’un Sapin!

 

Vous lui trouvez pas un air de ressemblance?

 

Et ce, quel que soit la complexité des champignons: la levure, organisme unicellulaire appartenant au groupe des champignons, est plus proche de l’humain que de n’importe quelle plante!

Levure Saccharomyces cerevisae
La séparation arbitraire classique du règne animal et végétal a enfin explosé.
J’en profite au passage pour appuyer sur un point crucial concernant cette révolution: le fait d’être doté de capacités de photosynthèse n’est pas une innovation évolutive caractérisant la Lignée Verte. Rappelez-vous, les chloroplastes sont des reliques de cyanobactéries, et il y en a encore plein à travers le monde: ce ne sont pas des plantes pour autant. D’autre part, il y a beaucoup d’autres organismes eucaryotes qui sont capables de photosynthèse. Classiquement, ils étaient regroupés sous le nom d’algues. Et bien les algues, c’est un groupe qui n’a aucune valeur phylogénétique: c’est un patchwork d’organismes pas du tout apparentés avec en son sein des espèces unicontes et bicontes. Un vrai fouillis sans aucun sens!
Tous les noms en vert désignent des groupes d'espèces qu'on appelait algues

Tous les noms en vert désignent des groupes d’espèces qu’on appelait algues… Autant dire que les algues ne représentent donc pas un groupe avec un ancêtre et tous ses descendants… Sinon, nous serions des algues!

Bon allez, je sais qu’il vous démange de savoir maintenant où sont les animaux dans cette classification. Et bien les animaux font partie, comme je le disais, du groupe des unicontes, proche parents des champignons. De nos jours on donne au groupe monophylétique des animaux le nom de métazoaires.

Différents Métazoaires
Il faut garder en tête que pour affirmer que toutes les espèces animales forment un groupe monophylétique, les chercheurs ont utilisé de très nombreux outils pour réaliser leurs arbres, avec une batterie de preuves moléculaires, anatomiques, fossiles, etc. pour appuyer cette hypothèse. De nos jours, le groupe des Métazoaires semble robuste. On sait que les métazoaires sont tous pluricellulaires… mais la pluricellularité a émergé plusieurs fois au cours de l’évolution… C’est seulement après avoir conclu que les métazoaires forment un groupe, qu’on peut se demander quelles sont les véritables innovations évolutives qui les caractérisent. Je vous préviens, c’est pas folichon, folichon…

Une des innovations évolutives des Métazoaires, le collagène!
Les métazoaires sont ainsi caractérisés par leur capacité à produire du collagène, la structure de leur spermatozoïde, la production asymétrique de gamètes femelles, des liaisons cellulaires particulières appelées desmosomes… Bref, rien de transcendantal au final…

Arbre phylogénétique des Métazoaires
Quels sont donc les différents groupes de métazoaires? Et bien là, on arrive à un point où la communauté scientifique connait plus de remous. Qu’à cela ne tienne, je vous tiendrai au courant si tout ce que je dis aujourd’hui subit une nouvelle révolution suite à des découvertes fondamentales ultérieures.

Bobus lepongusStaurocalyptus sp.
Diverses éponges

 

A la base des métazoaires, il y a le groupe des éponges: le premier groupe à avoir divergé du reste de l’ensemble des métazoaires. Les éponges n’ont pas de plan d’organisation caractéristique: c’est à dire qu’on a du mal à trouver une symétrie chez elles. Il ne faut pas les prendre pour des bouseuses pour autant: il existe par exemple certaines espèces d’éponges carnivores!
Trichoplax adhaerens
Il existe un second groupe à la base des métazoaires: le problème c’est qu’il ne contient qu’une seule espèce, Trichoplax adhaerens. C’est un organisme totalement incongru, une sorte de tapis de cellule, qu’on a découvert par hasard poussant dans un aquarium. A lui tout seul, il forme le groupe des Placozoaires (enfin le groupe du Placozoaire pour être précis…) Mais il faut l’avouer: il est très difficile de savoir de quel groupe cette drôle de bestiole est la plus proche.

L'arbre phylogénétique des Eumétazoaires

Tout le reste des Métazoaires forme un groupe monophylétique très robuste avec de nombreuses innovations évolutives marquées: c’est le groupe des eumétazoaires. Les eumétazoaires sont caractérisés par un système nerveux, la production de nombreuses cellules différenciées, la présence d’une cavité digestive différenciée, etc. Disons que les eumétazoaires, ce sont les animaux qui ont de la gueule! Ce sont à vrai dire des animaux qui présentent, dans la grande majorité des cas, un plan d’organisation.

Chez les eumétazoaires, on retrouve deux groupes d’émergence précoce qui possèdent une symétrie radiaire: les cnidaires et les cténophores.

Exemple de Cnidaires et Cténophores

Exemples de cnidaires et cténophores

(A) Groseille de mer Pleurobrachia pileus.
(B) Ceinture de Vénus Cestum veneris. (C) Beroe cucumis.
(D) Colonie de siphonophores Marrus orthocanna.
(E) Corail Alcyonium digitatum. (F) Anémone Actinia equina.
(G) Physalis Physalia physalis. (H) Méduse Chrysaora hysoscella.
J’me la pète un peu mais, au passage, c’est une illustration tirée de ma thèse…

Ouh là, vas-y que j’t’embrouille avec mes mots d’extraterrestre. On la refait en compréhensible: les premiers eumétazoaires qui se sont séparés évolutivement du reste de leur cousins, sont des organismes dont les descendants actuels sont possèdent un plan d’organisation particulier: ils ont tous un axe principal de symétrie et c’est tout.

Symétrie RadialeOn ne peut pas différencier la droite de la gauche, seulement le haut et le bas. Ces animaux appartiennent à des groupes qu’on a appelé cnidaires et cténophores (ce qui probablement ne vous dit rien), et dont quelques exemples d’espèces sont les méduses, les coraux, pour ceux qu’on connait tous, et les siphonophores, groseilles de mer et ceinture de vénus, pour ceux qu’on connait moins bien mais qui ont des noms qui claquent!

Le reste des eumétazoaires provient d’une lignée dont l’innovation évolutive principale est qu’ils possèdent une symétrie bilatérale, un plan de symétrie qui passe le long du corps pour le séparer en deux parties égales et qui permet de définir une partie droite et une partie gauche, un dos et un ventre, une partie antérieure et une partie postérieure. Du coup, il est assez compréhensible que ces animaux à la symétrie bilatérale soient regroupés sous le nom des bilatériens.
Symétrie bilatérale

Les bilatériens ont acquis une ribambelle de caractères issus d’innovation évolutives: ils possèdent notamment une tête différenciée et un système nerveux central. Au passage, vous l’aurez peut-être remarqué: l’être humain appartient à la lignée des bilatériens.

Symétrie bilatérale chez l'homme, si vous aviez des doutes...
Continuons à explorer le groupe des bilatériens: celui-ci est scindé en deux groupes extrêmement importants: le groupe des deutérostomiens, et le groupe des protostomiens. Je sais, je sais, c’est encore des gros mots… Mais si ça peut vous consoler, ces gros mots, au moins, sont beaucoup plus valides que ceux qu’on utilisait du temps de la classification classique: Cœlomates, Acœlomates, Pseudocœlomates… Il s’agissait de groupes qui avaient été déterminés sur l’absence de caractères évolutifs plutôt que la présence d’une innovation évolutive: le piège béta pas sans rappeler le problème qu’on a eu avec la distinction erronée entre procaryotes et eucaryotes…

Bref, qu’est-ce qu’on y trouve dans ces grandes lignées des bilatériens? Et bien les Deutérostomiens comportent des espèces assez connues, à commencer par nous les humains, représentant d’un groupe beaucoup plus large appelé chordé. Mais on y trouve aussi des étoiles de mers, des oursins et des concombres de mers.

 

Quelques exemples de Deutérostomiens

Quelques exemples de Deutérostomiens
(A) Xenoturbellidé Xenoturbella bocki. (B) Salpe Salpa.
(C) Amphioxus Branchiostoma lanceolatum. (D) Enteropneuste Saccoglossus. (E) Pangolin Manis temminckii. (F) Etoile de mer Mediaster aequalis.
j’vous ai dit que c’est tiré de ma thèse?

Les Protostomiens, sans rentrer dans le détail, regroupent des animaux aussi divers que les mollusques, les vers annelés, les insectes et les crustacés…

 

Quelques exemples de Protostomiens

Quelques exemples de Protostomiens
(A) Chaetognathe Eukrohnia. (B) Homard trapu Galathea strigosa.
(C) Annélide polychète Myrianida pachycera. (D) Escargot Architectonicida.
(E) Plathelminthe Pseudobiceros ferrugineus.
Non parce que c’est joli quoi!

Hop hop hop, minute papillon! Si les deutérostomiens regroupent les humains avec les oursins et les étoiles de mers, et qu’il s’agit d’un groupe monophylétique distinct des protostomiens, est-ce que ça veut dire qu’on est plus proche, en terme de parenté, d’un truc qui pique et qui broute les fonds marins par rapport à une fourmi, ou un poulpe au comportement mille fois plus complexe?

 

Les joyeuses retrouvailles entre un humain et un concombre de merLes joyeuses retrouvailles entre un humain et un concombre de mer

Et ouaip, ça y’est, vous êtes fin prêt à découvrir certaines claques que la phylogénie moderne s’est permise d’infliger à l’égo tout puissant de l’être humain. Fini la place privilégiée d’Homo sapiens dans la nature: et oui, humain, il faut que tu acceptes enfin tes cousins un peu gogol dans ta famille proche à l’échelle des bilatériens.
Dans un futur proche, je publierai sur SSAFT une suite de jeux où je demanderai aux lecteurs de deviner, entre différentes espèces, “qui est plus proche de qui?” Je présenterai aussi des groupes qui n’existent plus dans la phylogénie moderne (spoilers: on parlera notamment de poissons, d’invertébrés et de reptiles), des groupes donc pour lesquels je vous expliquerai pourquoi ils n’ont pas de sens en phylogénie.

En gros, on n’arrêtera pas de parler de Phylogénie sur SSAFT. C’est une passion qu’il faut avoir dans la peau!

La phylogénie dans la peau!Une belle image qui a déjà pointé le bout de son grain de beauté sur SSAFT

Mais pour clore le sujet, j’ajoute quand même une dernière citation de Richard Dawkins qui est très à propos:
(et qui figure dans ma thèse! ouais je sais chuis lourd…)

Backward chronology in search of ancestors really can sensibly aim
towards a single distant target. […] Go backwards and, no matter where
you start, you end up celebrating the unity of life.
Richard Dawkins, The Ancestor’s Tale

Et cela donne en Français:

Parcourir notre chronologie à l’envers à la recherche d’ancêtres n’est voué qu’à trouver une très lointaine cible […] En remontant le temps, quel que soit le point dont on part, on finit toujours par célébrer l’unité du vivant
Richard Dawkins, Il était une fois nos ancêtres

Vu comme ça, c’est classe de travailler sur la classification du vivant, non?


Liens:

  • Le documentaire Espèce d’espèces (extrait 1 & 2)
  • Emission C’est Pas Sorcier sur la Théorie de l’évolution 1 & 2

Références:

  • Lecointre G, Le Guyader H, Visset D: Classification phylogénétique du vivant, 3rd edn: Belin Paris; 2001
  • Woese CR, Fox GE: Phylogenetic structure of the prokaryotic domain: the primary kingdoms. Proceedings of the National Academy of Sciences 1977, 74(11):5088.
  • Miyata R, Noda N, Tamaki H, Kinjyo K, Aoyagi H, Uchiyama H, Tanaka H: Phylogenetic relationship of symbiotic archaea in the gut of the higher termite Nasutitermes takasagoensis fed with various carbon sources. Microbes and Environments 2007, 22(2):157-164.
  • Mora C, Tittensor DP, Adl S, Simpson AGB, Worm B: How Many Species Are There on Earth and in the Ocean? Plos Biol 2011, 9(8):e1001127.
  • Dawkins R, Wong Y: The ancestor’s tale: a pilgrimage to the dawn of evolution: Mariner Books; 2005.
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Bonjour à tou-te-s!

Cet épisode constitue le 2e volet d’une saga en 3 épisodes proposée par notre ami Pierre Kerner, alias Taupo, chercheur en génétique évolutive et brillant vulgarisateur scientifique sur son blog Strange Stuff and Funky Things. Pierre a pris les commandes du podcast et nous parle de l’arbre du vivant.

Le dossier de la semaine

La quote de Mathieu

Men . . . have had the vanity to pretend that the whole creation was made for them, whilst in reality the whole creation does not suspect their existence. Camille Flammarion 

Traduction libre: “Les hommes… Ils ont la vanité de croire que la création toute entière a été faite pour eux alors qu’en réalité, la création toute entière ne soupçonne pas leur existence”

Episode 3/3 en ligne la semaine prochaine. D’ici là, patience et bonne semaine!

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Dossier – L’arbre du vivant 2/3

On 31.08.2011, in Dossiers, by Taupo
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(Cet article est publié en même temps sur SSAFT, le blog de Pierre Kerner)

On continue notre épopée fabuleuse à la découverte de l’arbre du vivant: la semaine dernière, nous avons exploré l’origine du vivant et la définition de vivant. On avait abouti à la conclusion que le vivant était d’une diversité incroyable et qu’une des aventures scientifiques les plus chaotiques a été celle qui a cherché à classifier le vivant. Aujourd’hui Alan et Mathieu de Podcast Science vont donc m’écouter raconter une histoire des classifications du Vivant jusqu’à aborder la méthode de classification actuelle: la phylogénie.

Histoire des classifications du Vivant

(Oui OK, j’viens de le dire, mais ça tape un peu plus en gros titre)
Maintenant les choses sont plus claires, et on a une vue d’ensemble de ce qu’est le vivant, mais les questions qu’on se pose sur le vivant ne s’arrêtent pas là: prenons la perspective d’un homme de l’antiquité, un érudit de son temps mais qui ignore beaucoup de chose sur la nature du vivant, le dénommé Aristote.

Portrait d'Aristote. Marbre du Pentélique, copie romaine de période impériale (Ier ou IIe siècle ap. J.-C.) d'un bronze perdu réalisé par Lysippe.

Il s’interroge sur le monde qui l’entoure et notamment sur tous les organismes vivants qui lui sont donnés d’observer. Il voit bien qu’il y a des différences entre une vache, un buisson, un poulet, un homme, une salade, une moule, une écrevisse, etc. Une envie folle de classifier tout ce bazar le prend. Mais comment s’y prendre? La première chose qu’il décide de faire, c’est de classer tous les organismes vivants selon qu’ils soient des plantes ou des animaux. C’est pas idiot et ça viendrait à l’esprit de tout le monde de distinguer des trucs qui bougent, qui mangent, qui émettent des sons, d’autres trucs immobiles et pas très causants. Instinctivement, quand on classe, on a tendance à regrouper ensemble des éléments qui partagent des caractéristiques communes. A la suite de cette première distinction, Aristote ne s’ intéresse pas vraiment aux plantes et se penche plutôt sur la classification des animaux. Pour les classer, il sépare les animaux en deux groupes: les animaux qui ont du sang, et ceux qui n’en ont pas (sur le coup, il s’est un peu chié dessus niveau observation mais faut pas lui en vouloir, y’avait pas wikipédia à l’époque…). Les animaux sanguinolents, il les sépare en cinq groupes: les animaux à quatre pattes vivipares, les oiseaux, les animaux à quatre pattes ovipares, les cétacés et enfin les poissons. Notons qu’il avait eu la supra classe de remarquer la différence entre poissons et baleines, et ça c’est fort pour un mec du 4ème siècle avant J.C.! Pour les animaux anémiques, il s’est dit que cinq groupes, ça ferait joli aussi, bien équitable et tout et tout. Du coup il les a séparés en Céphalopodes, Animaux avec segments (vers, etc…), Animaux à carapace molle (crabes et autres crustacés, Animaux à carapace dure (les huitres, les moules et les escargots…), et genre… tout le reste avec dans le même panier les étoiles de mer, les oursins, les éponges… tout ce qu’il considérait comme un lien entre le monde végétal et animal.

En fait, son mode de classification repose sur l’observation des organismes et la détermination de caractéristiques communes plus ou moins visibles. Pas bête on l’a dit mais tout de même assez arbitraire : pourquoi privilégier a priori les caractéristiques visibles par l’œil humain? Surtout qu’Aristote favorise les caractères qu’il trouve d’abord chez les humains et les recherche chez d’autres organismes. Ca nous donne une classification peut-être pratique selon un certain point de vue mais très anthropocentrique et qui ne reflète pas réellement l’histoire du vivant: il crée le groupe des invertébrés car ce sont des espèces sans vertèbres parce que l’humain, lui, le beau gosse, il en a une belle vertèbre. Par ailleurs, Aristote s’est aussi mis en tête d’organiser les organismes selon une échelle de complexité: une échelle des êtres, la Scala Naturae développée plus tard par Gottfried Leibniz. Selon Aristote, les êtres vivants suivent une gradation linéaire qui permet d’obtenir leur classification suivant leur degré de perfection: ça correspond à une échelle immuable donc chaque barreau représente un degré de perfection avec, en bas de l’échelle, les êtres les plus simples, et à son sommet, la perfection absolue: l’être humain dans toute sa splendeur. Vu que ça flatte pas mal notre égo, et qu’en plus c’est en parfaite adéquation avec la représentation judéo-chrétienne du monde, pas étonnant que cette échelle ait été conservée pendant des siècles.
Echelle des êtres
Curieusement, cette manière de classer les êtres vivants est restée stable pendant des siècles, et les révolutions les plus importantes sont apparues… en botanique! Agacés par les erreurs de classification (certaines plantes portaient plusieurs noms, certains noms désignaient plusieurs plantes), certains botanistes du XVIème siècle ont décidé de faire la révolution et de classer les plantes… par ordre alphabétique. Ca semble encore plus aberrant car pour utiliser cette classification, il fallait connaître le nom de la plante à l’avance (et du coup, pourquoi l’utiliser…) mais cela a permis de donner un coup dans la fourmilière et de réveiller les esprits. Parce que la question sous-jacente à cette révolution c’était: “Ouais c’est p’tet con de faire ce genre de classification, mais qu’est ce qui fait qu’une classification est bonne alors?”.

Classement alphabétique
Au XVIIIème siècle, un certain Carl von Linné non seulement établit une classification du vivant mais surtout détermine une méthodologie rigoureuse pour construire sa classification.

Carl von Linné par Alexander Roslin
En gros, il considère que le vivant est une grosse bibliothèque: il sait pas trop comment tous ces livres sont arrivés là, mais c’est pas grave, on va les classer quand même et on va faire du boulot rigoureux.
Il crée par exemple la notion de niveaux hiérarchiques dans les classifications avec 7 rangs: règne, embranchement, classe, ordre, famille, genre, espèce. L’idée, c’est que ces niveaux hiérarchiques s’emboitent: l’espèce fait partie d’un genre qui fait partie d’une famille qui fait partie d’un ordre, etc. Linné appelle chaque rang un taxon, et la méthode pour ranger les espèces, la taxinomie.

La classification hiérarchique du vivant“Mais pourquoi 7 taxons?” me demanderez-vous… Et bien parce qu’à l’époque on considère que le chiffre 7 est un chiffre parfait… Super la rigueur scientifique pour le coup. Il faut dire qu’à l’époque quand on réalisait une classification du vivant on avait bien l’intention de retrouver l’ordre de la création divine: du coup, mieux vaut que tout soit parfait comme le Big Boss l’aurait voulu. Au passage, il faut également remercier Linné pour la manière dont les scientifiques nomment les espèces: en effet, celles-ci suivent la nomenclature binominale où l’on ne donne que les noms des deux derniers niveaux, le genre et l’espèce, pour nommer un organisme. Exemple: Cyrtolobus funkhouseri, le plus funky des membracidés est un insecte du genre Cyrtolobus et dont l’espèce est funkhouseri et dont la bouille ressemble à ça:

Cyrtolobus funkhouseri

A partir de Linné, les méthodes de classification s’affinent. Pour réaliser les groupes d’espèces qui vont rentrer dans chaque rang hiérarchique, les chercheurs de l’époque vont observer des caractères et, selon qu’ils sont similaires ou différents entre les espèces, les organiser en différents groupes. Comme l’avait déjà fait Aristote mais cette fois-ci de manière un peu plus raisonnée. Bien sûr, si on prend n’importe quel caractère, comme la couleur, la taille, le nombre de poils dans les narines, on risque d’obtenir des classifications très différentes.

Bernard de JussieuAntoine Laurent de Jussieu

Pour obtenir des classifications plus robustes, il faut attendre Bernard de Jussieu et Antoine Laurent de Jussieu qui vont imposer des classifications botaniques beaucoup plus rigoureuses car ils vont donner des valeurs aux caractères et chercher les caractères les plus constants entre espèces: si, dans un pré, toutes les fleurs ont des couleurs différentes, ce n’est pas un bon caractère pour les classer. Si par contre, de nombreuses fleurs ont le même nombre de pétales, ce caractère-là est beaucoup plus informatif.

Georges Cuviers par James Thomson
En zoologie, c’est Georges Cuvier (moins connu sous les noms de Jean Léopold Nicolas Frédéric Dagobert Chrétien Cuvier) qui va appliquer la méthode des Jussieu à la classification des animaux. Cependant, le vivant est toujours perçu comme une création divine et le travail du classificateur, c’est encore de retrouver cette organisation! Dieu a créé toutes les espèces au moment de la création et les chercheurs vont tâcher de retrouver l’ordre parfait selon lequel s’organisent ces espèces.

Puis arrive le siècle des Lumières et avec lui, son lot d’idées révolutionnaires qui vont notamment bouleverser la conception du vivant et du coup notre manière de l’appréhender, le comprendre et enfin le classer. L’énorme changement qui fout complètement le bordel chez les scientifiques, c’est la remise en question du fixisme des espèces. Et si, comme le proposa Lamarck, les êtres vivants se transforment au cours du temps, et que, génération après génération, ils génèrent ainsi de nouvelles espèces?

Jean Baptiste de Lamarck

Grâce à Lamarck (moins connu sous les noms de Jean-Baptiste Pierre Antoine de Monet, chevalier de Lamarck), non seulement on se passe de l’intervention divine pour organiser le vivant, mais en plus, on envisage que les espèces se transforment: la nature n’est plus fixe, comme le concevait Cuvier, mais changeante! En plus, l’idée du transformisme fait rentrer la notion de temps dans la classification du vivant. Pour classer les espèces, il faudra retrouver comment elles se sont changées les unes dans les autres au cours du temps.

Cette idée est brillante… et vraie! Là où s’est planté le pauvre Lamarck, c’est sur la manière dont il a envisagé que les espèces se transforment en d’autres espèces. Selon lui, les caractères acquis au cours de la vie sont transmis à la descendance et c’est ça qui fait que les êtres vivants, et les espèces à grande échelle, se transforment: c’est l’hérédité des caractères acquis.
Par exemple, selon Lamarck, si on prend l’espèce ancestrale de la girafe, une espèce au cou de petite taille, les individus de cette espèces qui cherchaient à manger les feuilles les plus hautes des arbres se retrouvaient avec un cou légèrement plus grand et transmettraient ce caractère à leurs descendants. Et au fil des générations, ce caractère se serait exacerbé jusqu’à donner les cous invraisemblables des girafes actuelles.

L'exemple de la giraffe de Lamarck

Selon Lamarck, pour résumer, les espèces acquièrent de nouveaux organes, les modifient ou en perdent pour s’adapter au milieu dans lequel ils vivent, puis transmettent se caractère à leur descendance.
Malheureusement pour Lamarck, son idée séduisante ne reflète pas ce qui se passe véritablement dans la nature. Pour le tester, rien de plus simple: prenez une population de lézards, coupez-leur les membres, faites-les se reproduire et observez si leur descendance n’a plus de pattes (ou même des pattes plus petites). Vous pouvez répéter cette expérience de nombreuses fois: il y a de fortes chances pour que vous obteniez une population avec quelques lézards à pattes courtes, mais aussi des lézards à grandes pattes. Le fait est que les populations ne suivent pas une direction inhérente quand ils se reproduisent: elles varient! Et ça Lamarck avait du mal à le concevoir parce qu’il travaillait surtout dans des musées et ménageries. Là où, il fallait aller, c’est à la ferme! Et c’est exactement ce qu’a fait Charles Darwin!

Charles Darwin par George Richmond
De retour d’un voyage en bateau à travers le monde, Charles Darwin (moins connu sous le nom de Charles Robert Darwin… C’est lourd?… bon OK, j’arrête), au lieu de s’enfermer dans son bureau, enfile ses bottes, et va poser de nombreuses questions à des fermiers et des éleveurs. C’est grâce à eux qu’il va attacher une grande importance aux variations qui existent entre les individus d’une même espèce. Pour lui, avant de considérer l’espèce, il faut considérer les variations qui existent entre les individus. A ses yeux, c’est uniquement la moyenne de ces variations qui donne une certaine idée de ce qu’est une espèce. Lamarck considérait que les espèces étaient caractérisées par une sorte d’essence, une image parfaite de l’espèce dont certains individus déviaient. Pour lui, les variations sont des aberrations par rapport à un plan idéal. Ce serait comme dire que, sous prétexte que la majorité des individus humains sont bruns l’espèce humaine est brune. Darwin retourne cette idée sur elle-même: les espèces ne sont qu’une collection d’individus très semblables car très proches sur le plan de la parenté. Cependant, tous les individus d’une espèce sont sujets à des variations et le concept d’espèce n’est qu’une norme qu’on applique aux populations d’individus qui la constituent. En reprenant l’exemple des cheveux, Darwin aurait simplement remarqué que le caractère de la couleur des cheveux varie entre les différents individus de l’espèce humaine.

On the Origin of Species, un livre qu'il est bien!
La suite, étalée sur plusieurs décennies, c’est la rédaction lente d’une théorie qui va bouleverser la science du vivant. Charles Darwin va comprendre et démontrer que, dans des conditions de l’environnement et un moment donnés, certains variants au sein d’une espèce sont avantagés et deviennent plus nombreux parce qu’ils laissent plus de descendants que les variants compétiteurs. Les variations sont sélectionnées à chaque génération et la population évolue au cours de sa généalogie, parfois jusqu’à se scinder en plusieurs espèces. De plus, Darwin comprend que la ressemblance entre certaines espèces est due à des caractères hérités d’une espèce ancestrale. Il y a des liens entre les individus composant une espèce mais aussi des liens entres les espèces. Et ces liens sont de même nature : la parenté. Deux espèces distinctes peuvent être sœurs ou cousines du premier, second, troisième degré. Exemple: Nous humains, sommes cousins des chimpanzés. Et le groupe Humain-Chimpanzé est cousin, d’un plus lointain cousinage, avec les macaques. Enfin, grâce à Charles Darwin, on peut enfin fonder la classification du vivant selon un processus naturel véritable: celui de l’évolution! Darwin comprend que la ressemblance entre certaines espèces est due à des caractères hérités d’une espèce ancestrale et qu’une classification naturelle du vivant doit donc être fondée sur une recherche de parenté. La classification du vivant devient le reflet de la très longue histoire du vivant, c’est à dire une sorte de généalogie. Et pour représenter cette classification, Darwin ne pense pas à un sommaire au début de nombreux volumes poussiéreux, ni à une échelle pour représenter l’ascension du vivant vers la complexité. Pour Darwin, il faut représenter les classifications sous forme d’arbre, pour représenter ainsi les liens de parentés entre les êtres vivants… Un arbre évolutif:

Arbre évolutif

La Phylogénie

A partir de ce moment, on pourrait penser que tous les scientifiques de la terre entière allaient se mettre à travailler, main dans la main, à la réalisation d’une classification du vivant de la mort qui tue! Et bien non, ça a trainé pas mal, notamment parce que toute la communauté scientifique ne s’est pas mise à appliquer la théorie de l’Evolution à la lettre pour établir les classifications. Au final, l’organisation divine ou le Lamarckisme ont eu la peau dure et il a fallu attendre les années 50 pour qu’un certain Willi Hennig (Emil Hans… j’m’en fous, c’est mon blog…) jette les fondements d’une méthodologie rigoureuse pour réaliser une classification naturelle du vivant.

Willi Hennig
Cette méthode, Willi Hennig la nomme la cladistique et c’est la méthode que les chercheurs continuent à utiliser pour classifier le vivant, pour établir les liens de parenté entre les êtres vivants.

L’idéal pour établir les liens de parentés entre les êtres vivants, ce serait d’établir une généalogie complète de chaque organisme vivant. Mais malheureusement pour les chercheurs, ni les bactéries, ni les arbres, ni les moustiques et encore moins les ornithorynques n’ont gardé un registre d’état-civil pour pouvoir déterminer qui étaient leurs ancêtres. Allez hop, flemmards de chercheurs, va falloir réfléchir à une autre solution là! A défaut de pouvoir établir une généalogie, il va falloir essayer de deviner quels sont les liens de parentés sans avoir au préalable établi une généalogie complète.   On va donc essayer de répondre à la question «Qui est plus proche de qui?». Imaginez un peu Colombo face à une trentaine de d’individus qu’il doit regrouper, sans consulter leur registre d’état-civil, en fonction de leur parenté. Est-ce que Mr. A est le cousin germain du 3ème degré de Mr. X? Dur, dur. Et à votre avis, quelle va être la méthode de déduction que va utiliser Colombo pour déterminer ces liens de parentés? Et bien c’est une méthode absolument pas du tout nouvelle: c’est la similitude! Colombo va regarder la couleur des yeux, de la peau, des cheveux, la taille, la forme du visage, etc. et tout ça pour regrouper les suspects en fonction des similitudes qui les relient. L’idée sous-jacente est que plus les individus se ressemblent, plus il y a de chance qu’ils aient des liens de parenté forts par rapport aux autres, que moins de générations les séparent d’un ancêtre commun par rapport au reste des individus.

Il faut que je fasse une petite pause là, pour appuyer un peu sur ce que je viens de dire. C’est crucial! Ce que vous devez enfin réaliser, c’est qu’on a fait des bons gigantesques en terme de philosophie sous-jacente des classifications du vivant, en abandonnant toute idée d’anthropocentrisme, d’ordre divin, ou de hiérarchie du vivant. On se base sur une donnée pertinente : l’évolution des organismes vivants et des espèces, qu’on considère comme une famille dont on essaie de comprendre l’histoire. Mais en ce qui concerne la méthodologie, le concept de base, vous devez commencer à vous rendre compte qu’il est souvent le même: la ressemblance.
Mais avec la méthode qu’on appelle cladistique ou phylogénie, on cherche des ressemblances qui proviennent d’un ancêtre commun. On appelle ça des caractères homologues, c’est-à-dire des caractères dont la similitude est expliquée par leur transmission héréditaire, au fil des générations d’individus et d’une espèce à une autre. Exemple, chez les animaux vertébrés, la mâchoire est un caractère d’homologie… Tous les animaux qui possèdent une mâchoire, l’ont hérité d’un ancêtre commun.

Bien sûr il faut être prudent et il y a toujours place à l’erreur! Il existe des similitudes qui ne sont pas héritées d’un ancêtre commun. Ce n’est donc pas un caractère homologue et on parle alors de convergence évolutive. L’exemple le plus illustre chez les animaux est l’aile.

Convergence évolutive de l'aile
Il est très improbable (et à vrai dire, soyons fou, disons qu’il n’est pas possible) que tous les animaux ailés aient acquis le caractère “aile” d’un ancêtre commun. L’ancêtre commun des mouches, des chauves-souris, des pigeons et des poissons-volants n’avait certainement pas d’ailes et n’a pas transmis ce caractère qui aurait été maintenu, de générations en générations, chez toutes ces différentes espèces. Ce caractère particulier est survenu plusieurs fois au cours de l’évolution au hasard des variations et des sélections de ces variations.
Le jeu, ça va être donc de chercher chez différents espèces des caractères homologues car issus d’un ancêtre commun.

Donc pour résumer, aujourd’hui, la classification des êtres vivants consiste à rassembler les espèces ou ensembles d’espèces en groupes en fonction de la parenté et ces regroupements doivent être faits sur la base de caractères homologues, c’est-à-dire de caractères qui se ressemblent car hérités d’un ancêtre commun.

Attention cependant, il faut être précis en parlant de caractères homologues. La méthodologie de la phylogénétique selon Willi Hennig c’est de ne plus de se contenter de chercher des caractères similaires et différents pour faire ses classifications: ce qu’il cherche, ce sont des caractères avec deux états: primitif et dérivé, ou encore un caractère ancestral et un caractère modifié par une innovation évolutive. Exemple: dans l’échantillon des tétrapodes, un bon caractère va être celui du membre dont l’état ancestral est une nageoire et l’état dérivé, une patte. C’est une des bases de la phylogénie. Grâce à cette idée, on est à la recherche de caractères issus d’innovation évolutive et qu’on va utiliser pour faire nos groupes. L’idée, c’est qu’un caractère issu d’une innovation évolutive a été transmis par un ancêtre à toute sa descendance.

Bon maintenant, il va falloir être franc, tous les chercheurs qui se mettent à vouloir classifier les espèces ne s’attèlent pas à l’ensemble du vivant: non seulement c’est une tâche gargantuesque (on a recensé plus d’1 749 577 de différentes espèces vivantes) mais en plus trouver des caractères d’homologie devient un casse-tête insoluble si on veut considérer toutes les espèces. Ce qu’on fait donc, c’est toujours se concentrer sur un échantillon d’espèce. Et après on donne sa petite contribution à la grande classification de tout le vivant.

Bien sûr on ne se limite pas à un seul caractère. On en cherche plein pour réaliser nos groupes. Mais l’idée c’est qu’à la fin de notre étude, les groupes soient définis par un ensemble de caractère dérivés, par un ensemble d’innovations évolutives. Grâce à cela, nos groupes sont considérés comme représentant un ancêtre hypothétique et l’ensemble de sa descendance: des groupes qu’on appelle monophylétiques. La phylogénie revient donc à déterminer, dans un échantillon d’espèces, comment celles-ci peuvent être regroupées en différents groupes monophylétiques.
Malheureusement, il est très difficile d’expliquer comment construire une phylogénie sans se mettre à en construire une soi-même. Faut pas le cacher, c’est un pas un exercice des plus Funky… Heureusement, un blog ami, le blog de Jean-Philippe Colin, contient plusieurs articles sur la question où Jean-Philippe a notamment tenté de faire la première classification phylogénétique des êtres fantastiques (les elfes, orques, hobbits, etc…). Je vous invite donc à consulter ces liens pour vous familiariser avec le travail d’un phylogénéticien (1, 2, 3 et 4)

Au fait, pour trouver les caractères homologues entre les espèces, il y a plein de perspectives possibles: l’observation morphologique comme le font les Paléontologues, l’observation des gènes comme le font les Généticiens… donc ce qu’il faut garder en tête ici, c’est que la classification du vivant est toujours remise en cause par les nouvelles découvertes que l’on fait en biologie, que ce soit en paléontologie avec la découverte de nouveaux fossiles aux caractères jamais rencontrés, ou encore en génétique, biologie du développement, etc… Mais une chose reste constante depuis plusieurs décennies: la méthode et le fondement naturel des phylogénies. Et ça, c’est une acquisition inestimable dans l’histoire de la classification du vivant.

La semaine prochaine viendra le moment tant attendu, le moment où l’on va explorer ensemble, la Classification phylogénétique du vivant, selon les données les plus récentes.
Liens:
La classification d’Aristote
Les articles de JP Colin (1, 2, 3 et 4)

 

Références:
Lecointre G, Le Guyader H, Visset D: Classification phylogénétique du vivant, 3rd edn: Belin Paris; 2001

Darwin C: On the Origin of Species by Means of Natural Selection, or the Preservation of Favoured Races in the Struggle for Life, 1st ed. edn: London: John Murray; 1859.

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Bonjour à tou-te-s!

Cet épisode constitue le 1er volet d’une saga en 3 épisodes proposée par notre ami Pierre Kerner, alias Taupo, chercheur en génétique évolutive et brillant vulgarisateur scientifique sur son blog Strange Stuff and Funky Things. Pierre a pris les commandes du podcast et nous parle de l’arbre du vivant

Le dossier de la semaine

L’interlude de Mathieu pour se changer les idées

La quote de Mathieu

The origin of life (abiogenesis) has nothing to do with the theory of evolution – auteur inconnu

Traduction: “l’origine de la vie (abiogenèse) n’a rien à voir avec la théorie de l’évolution”

(Tiré d’une vidéo formidable sur l’abiogenèse, que Pierre a traduite en français et publiée dans le dossier)

 

Episode 2/3 en ligne la semaine prochaine. D’ici là, patience et bonne semaine!

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Dossier – L’arbre du vivant 1/3

On 25.08.2011, in Dossiers, by Taupo
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A la fin de l’interview que j’ai donnée pour Podcast Science, Mathieu et Alan ont évoqué quelques questions auxquelles ils auraient aimé que j’apporte des réponses. Il y avait notamment une question de Mathieu (quelle est la distinction entre animal/organisme vivant/organisme unicellulaire/métazoaire… et les lignées évolutives associées à ces organismes) à laquelle je n’ai pas pu apporter de réponses par manque de temps et je pense qu’on a tous été un peu frustrés de ne pas en parler. A leur demande et pour mon plus grand plaisir, je vais donc vous parler de l’arbre du vivant.

Une histoire de l’origine du Vivant

Commençons d’abord par effectuer un voyage dans le temps et imaginons qu’on puisse assister à l’émergence du vivant. On ne sait pas très bien quand ni où cet évènement a eu lieu: probablement il y a plus de 3,5 milliards d’années et sur la Terre. Il est aussi plus que probable que cet évènement ait eu lieu dans de l’eau. Donc imaginons qu’on puisse mettre la tête sous l’eau pour observer ce qui se passait à l’époque: qu’est-ce qu’on y trouverait avant l’émergence du vivant? Et bien plein de choses! Certains points d’eau ont pu, dans des conditions particulières, accumuler tout un tas de molécules de plus en plus complexes. On peut y trouver par exemple des nucléotides, ces molécules qui, mises bout à bout forment des chaînes qu’on appelle les acides nucléiques (ADN/ARN):

 

Nucléotides

On y trouve aussi des acides aminés, qui peuvent aussi être liés les uns aux autres pour former des chaînes appelés peptides (les plus petites protéines).

acide aminé

Et enfin, on y trouve des lipides, des molécules qui peuvent s’organiser spontanément en petite bulles… de gras: acide gras

Avec tous ces ingrédients mélangés, pas étonnant qu’on appelle ce milieu à l’origine du vivant une soupe. La soupe prébiotique pour être précis: y’a du gras, des petits bouts de protéines et même des fragments de brins d’ADN et d’ARN pour le fumet. C’est une bonne partie des ingrédients qui constituent les êtres vivants tels qu’on les connait aujourd’hui, des ingrédients qu’on appelle macro-molécules (un joli nom pour parler de molécules catégorie poids lourd). Ces macro-molécules font des choses assez improbables comme interagir entre elles ou s’auto-organiser avec l’exemple des bulles que forment spontanément les lipides dans un milieu agité. Au final, cette soupe prébiotique est le théâtre d’une chimie qui va dans toutes les directions. Les lecteurs de mon blog SSAFT, savent que j’aime à illustrer mes articles avec une ribambelle d’images et vidéos. Je me suis donc donné comme défi de chercher à illustrer ce Podcast avec des sons. Et pour illustrer la chimie prébiotique, voici le son que j’ai choisi:

 

C’est l’illustration des interactions aléatoires de ces molécules, au gré des forces physiques et chimiques qui règnent dans leur environnement. En gros, c’est le souk, tout part dans tous les sens et le peu de structure organisée qui se crée est vite fait décomposé. En plus, pour que des acides nucléiques et des protéines s’auto-assemblent, il faut que les briques élémentaires qui les composent (nucléotides et acides aminés) soient toujours disponibles dans la proximité de l’assemblage parce que pour l’instant, c’est comme si un constructeur devait faire l’aller-retour entre l’usine à brique et son chantier pour bâtir sa maison. Ce serait donc bien pratique si tous ces éléments essentiels étaient enfermés dans une bulle de lipides: on obtiendrait un milieu extrêmement favorable pour de la chimie de haute voltige et des assemblages de plus en plus complexes et stables. C’est ce qui s’est très probablement produit au sein de notre soupe prébiotique: des assemblages fortuits de briques élémentaires de macro-molécules enfermés dans une couche de lipide. On a là le précurseur d’une cellule vivante: l’émergence d’une proto-cellule que l’on peut illustrer de manière sonore comme ceci:

 

 

Maintenant qu’on a été témoin de l’émergence de ces proto-cellules, on peut se demander ce qu’elles font. Et bien comme ces bulles de lipides sont un peu perméables, elles peuvent capter de l’environnement externe les briques élémentaires qui passent près d’elles. Si elles croisent des nucléotides et des acides aminés, hop, ils se faufilent à travers les lipides et se retrouvent assemblés dans de grosses chaînes d’ADN ou de protéines qui sont trop volumineuses pour ressortir. Et si elles croisent des lipides, zou, à la surface pour une bulle de plus en plus grande. Au final, ce qu’elles font, ces proto-cellules, c’est s’offrir un gueuleton! C’est ce qu’on appelle le métabolisme de la cellule et c’est ce qui va leur conférer une autonomie de plus en plus importante.

Et puis quand à un certain moment, ces proto cellules se sont bien gavées et sont devenues bien grosses, il est fort probable que les bulles se soient fragmentées, se séparant en deux bulles portant chacune une partie du butin accumulé. Dans ce butin, il y a les fameux acides nucléiques alias ADN et ARN composés de nucléotides. Chaque molécule d’acide nucléique varie en fonction de l’ordre dans lequel sont assemblés les nucléotides qui les composent. L’ADN et l’ARN sont aussi capables de former des assemblages complémentaires, des assemblages de deux molécules qui une fois séparées contiennent l’information nécessaire à la reproduction de leur molécule complémentaire. C’est pour ça qu’on considère que l’ADN et l’ARN sont les molécules à la base de la reproduction.

 

Composition de l'ADN

 

Revenons à nos proto-cellules pour illustrer le phénomène: une grosse proto-cellule est sur le point de se diviser tant elle est volumineuse. En son sein, deux molécules d’ADN complémentaires se sont lentement assemblées. Chacune contient l’information pour reproduire la molécule complémentaire. Après la division, chaque molécule d’ADN se retrouve isolée dans une nouvelle proto-cellule plus petite, et chacune va pouvoir permettre l’assemblage de sa molécule complémentaire. Il y a donc eu hérédité d’une information: l’information génétique et la reproduction, main dans la main, viennent d’émerger au sein des proto-cellule et on peut illustrer le phénomène de la manière suivante:

 

 

Mais si les proto-cellules étaient uniquement capables de se dupliquer à l’identique, voilà quelle serait la situation sur terre, même après des milliards d’années:

 

 

C’est presque aussi agaçant que le son que j’ai utilise pour la soupe pré-biotique, hein? Heureusement pour nous, chaque processus de réplication n’est pas 100% fidèle. Les divisions ne sont pas parfaitement symétriques et des erreurs peuvent se glisser lors de la construction des molécules d’ADN complémentaires. En d’autres termes, les cellules qui se répliquent créent inévitablement des variants. Et ça, c’est la biodiversité, ce fantastique phénomène que j’illustrerai de la manière suivante.

 

 

Chaque variant maintenant possède une copie unique d’ADN. Et chaque variant va se dupliquer. Seulement il y a des variants qui vont peut-être se dupliquer plus vite, de manière plus efficace, etc… Et ceux-ci vont se trouver en plus grand nombre parmi les proto-cellules. Et puis il y a ceux dont les molécules d’ADN ou d’ARN vont, en fonction de l’information qu’elles portent, réaliser des processus favorisant soit la duplication, soit la vitesse de réplication de leurs macro-molécules, soit carrément des processus pour aller grailler directement une autre proto-cellule plutôt que se casser la tête à piocher dans la soupe chaque brique… Là, au cas où vous l’avez pas compris, je suis en train de vous décrire les premiers pas de ces proto-cellules dans la grande aventure de l’évolution: les variants subissent une sélection et certains vont pouvoir se reproduire et d’autre pas. C’est l’influence de la sélection naturelle sur la biodiversité, menant à l’évolution de ces premiers organismes vivants au fil des générations.

Tout ce dont je viens de vous parler, c’est une présentation extrêmement simplifiée de l’origine du vivant, un domaine scientifique qui s’appelle l’abiogenèse. J’ai évité de rentrer dans le détail parce qu’il y a beaucoup de choses dont on va parler aujourd’hui, mais je vous ai tout de même préparé une traduction d’une vidéo très bien faite sur le sujet:

 

 

La définition du Vivant

Au final, en vous décrivant les étapes de l’émergence des organismes vivants, je vous ai aussi décrit les différents critères qui rentrent dans la définition la plus largement acceptée du vivant. En effet, le vivant peut se définir par différentes capacités:

- Capacité à croître

- Capacité à se nourrir

- Capacité à se reproduire

- Capacité à évoluer.

Cependant, j’aimerais faire une mise en garde sur les définitions. Une définition, si précise soit-elle, ne garantit pas une représentation fidèle de la réalité. C’est surtout le cas en biologie car souvent, les définitions s’effondrent quand on éprouve leurs limites. J’ai d’ailleurs trouvé une “quote” parfaitement adéquate (pour voler un peu la vedette à Mathieu). C’est une citation de Richard Dawkins dans son ouvrage le gène égoïste et qui donne en Anglais:

Human suffering has been caused because too many of us cannot grasp that words are only tools for our use, and that the mere presence in the dictionary of a word [like 'living'] does not mean it necessarily has to refer to something definite in the real world. Richard Dawkins, The Selfish Gene

La traduction étant: Beaucoup de tort a été fait parce que la majorité d’entre nous n’arrive pas à accepter que les mots sont uniquement des outils pour notre usage, et que leur seule présence dans un dictionnaire, comme pour le mot vivant, ne signifie pas nécessairement qu’il se réfère à quelque chose de concret dans le monde réel.

En ce qui concerne la définition du vivant, ses limites proviennent du fait que la vie n’est pas une substance aux propriétés éternelles: la vie, c’est un processus. Et définir ce processus revient à décrire ses caractéristiques telles qu’on les rencontre chez les organismes vivants actuels, c’est à dire les capacités énoncées précédemment: au cours du processus de la vie on peut observer des phénomènes de croissance, d’ingestion, de réplication et d’évolution. Mais pour chacune de ces caractéristiques, on va vite rencontrer des exceptions problématiques, comme le cas des hybrides stériles par exemple: un mulet, sous prétexte qu’il n’est pas capable de se reproduire, devrait-il être exclu du vivant?

Pauvre mulet...

 

Le cas le plus célèbre d’entités dont on ne sait s’il faut les exclure ou les inclure dans le vivant, est celui des virus. Aujourd’hui, sur Terre, tous les organismes qu’on considère comme vivant ont leur information génétique contenue dans des acides nucléiques (ADN/ARN). Les virus possèdent une information génétique de la même nature. Ils ont un génome. Cependant, comme ils ne sont pas autonomes et qu’ils n’ont pas la capacité de se reproduire sans infecter d’abord une cellule, de nombreux scientifiques choisissent de les exclure du vivant. Mais au final, est-ce que les virus ne pourraient pas représenter un domaine altéré du vivant?

Virus: Aux frontières du vivant

Il y a de nombreux scénarios qui se penchent sur l’origine des virus: certains pensent qu’il s’agit des descendants des premiers balbutiements de la vie: de la proto-vie ayant été maintenue en évoluant grâce à leur capacité à parasiter des cellules. D’autres pensent que les virus sont des organismes parasites tellement modifiés qu’ils ont perdu leurs capacités à croître et à se reproduire. Dans ces deux cas de figures, exclure les virus de la vie semble un choix subjectif.

Par contre, si on relâche la définition, on se trouve à inclure, au sein du vivant, des substances incongrues.

Cristal de Kaolinite

 

C’est pas exemple le cas des cristaux de silices dans une solution. Ceux-ci sont capables de s’organiser spontanément et donc de croitre, de se répliquer une fois brisés et leur structure peut également contenir des variations héréditaires. La seule chose dont n’est pas capable un cristal, c’est une forme d’autonomie grâce à un métabolisme… mais c’est le cas des virus aussi! Bref, c’est le bazar… le bazar du vivant!

Bon, pour les besoins du Podcast, restons avec notre définition où l’on considère la cellule, avec ses quatre capacités, comme l’unité fondamentale de la vie et où les plus petits organismes vivants sont formés d’au moins une cellule: des organismes aussi différents qu’une levure (qui est un organisme unicellulaire) ou encore une fougère ou un éléphant sont tous considérés, selon cette définition, comme des êtres vivants.

Donc vous le voyez bien, même si on restreint l’ensemble du vivant avec cette définition, ça nous fait un sacré paquet d’organismes vivants qui existent sur notre planète! Evidemment, il n’est pas question de considérer qu’un organisme est plus ou moins vivant par rapport à d’autres. En revanche force est de constater que dans la besace du vivant, il y a une foultitude d’espèces extrêmement différentes, et qu’elles sont extrêmement variées. Il est tout à fait instinctif de vouloir comprendre cette diversité du vivant et de tenter de la raisonner… en la classifiant.

Et c’est ce qu’on s’attachera à faire, ensemble, la semaine prochaine.

Liens:

Références:

  • McKay CP: What Is Life—and How Do We Search for It in Other Worlds? Plos Biol 2004, 2(9):e302.
  • Dawkins R: The selfish gene: Oxford University Press, USA; 2006.
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L’interview de la semaine

Cette semaine, nous avons la chance de recevoir – ou plutôt d’être reçus – par quelqu’un d’extrêmement intéressant, aux facettes multiples et complètement improbables. Nous avions envie de faire sa connaissance depuis un moment et Alan a eu la chance de se trouver à ses côtés, chez lui, à New York, sur Roosevelt Island, au milieu de l’East River, entre Manhattan et le Queens.

Pour certains, notre invité est le prolifique Dr Pierre Kerner, éminent chercheur en génétique évolutive, auteur de nombreux papiers aux titres impossibles (au hasard: “Origine et diversification de la famille de gènes basiques hélice-boucle-hélice chez les métazoaires: apports de la génomique comparative” ou encore “Histoire évolutive des gènes Iroquois/Irx chez les métazoaires”)

Pour d’autres (probablement la majorité), il est le génial Taupo, créateur et auteur principal du blog le plus funky de la planète après Boing Boing, j’ai nommé “Strange Stuff and Funky Things” (le blog est en français, et si vous ne le connaissez pas il est urgent de lui rendre une petite visite.) De l’aveu de son créateur, vous y trouvez “votre dose quotidienne d’évènements étranges, de faits surprenants, de choses incroyables!” http://www.ssaft.com/

Non seulement les sujets sont aussi décalés que passionnants, mais ils sont également remarquablement écrits! Avec finesse, humour, beaucoup d’esprit et c’est non seulement très intelligent, mais encore à la portée de tous, vraiment. Un modèle de vulgarisation!

Il s’agit d’un scientifique brillant doublé d’un poète marrant. On aurait bien aimé qu’il soit moche ou désagréable… Pour compenser… Mais bon, c’est mal barré alors on va conclure cette petite intro autrement, en indiquant par exemple que Pierre/Taupo nous aime bien et prend souvent la peine de commenter nos émissions pour apporter des précisions, ajouter ses trouvailles personnelles (souvent complètement funky, comme son blog) ou alors carrément pour nous enguirlander quand nous racontons n’importe quoi.

Podcast Science est sans doute le seul podcast amateur revu et corrigé par des pros, nous avons de la chance.

Un immense merci à lui de s’être prêté au jeu de l’interview.

Les liens évoqués pendant l’émission:

 

La quote de la semaine de Mathieu

Soufflée ce mois-ci par Pierre Kerner justement:

“Our brains have evolved to the point where we are capable of rebelling against our selfish genes. The fact that we can do so is made obvious by our use of contraceptives” Richard Dawkins
Traduction libre: “Nos cerveaux ont évolué au point d’être capables de se rebeller contre nos gènes égoïstes. Cela est rendu évident par notre utilisation des contraceptifs” Richard Dawkins

Bonne écoute!

Prochain enregistrement le mercredi 8 juin 2011

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