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24 novembre 2009 2 24 /11 /novembre /2009 09:05

Le 24 novembre 1859, il y a cent cinquante ans, Charles Darwin publiait sa fameuse théorie dans "L’origine des espèces", bible du courant évolutionniste. Le bicentenaire de sa naissance avait déjà été fêté le 12 février dernier. L’année 2009 est donc une année Darwin à double titre, et l’occasion aussi de vulgariser sur l’état actuel de nos connaissances dans ce domaine.


Le lundi 9 février 2009 à 20:35, je regardais un peu par hasard sur France 5 un documentaire extraordinaire.
 
 
De la vulgarisation scientifique pour vraiment tout le monde
 
Son titre dit quasiment tout : "Espèces d’espèces". Il a été réalisé par Denis Van Waerebeke, Vincent Gaullier et Raphaëlle Chaix et a même été récompensé en remportant le Grand Prix Pariscience du Festival international du Film scientifique de 2008. L’affiche de présentation (en anglais) est visible et téléchargeable (en .pdf) ici.
 
En moins d’une heure, et de façon plutôt amusante (les simagrées de Benoît Giros qui anime la voix off sont tout à fait à la portée des enfants), le documentaire se propose de revoir complètement notre vision des espèces, humaine, animales mais même végétales voire… plus !
 
 
Concept d’une espèce vivante
 
Pour cette révision complète, le documentaire aborde une problématique très ancienne : comment ranger, classer, répertorier toutes les espèces. On appelle cette science la "systématique".
 
Mais d’abord, qu’est-ce qu’une espèce ? Elle est définie par l’interfécondité : chaque être de la même espèce est capable de se reproduire, et leur progéniture doit être fertile. Cette idée annule évidemment toute notion de "races" humaines, l’être humain ne constitue qu’une seule espèce, mélangée en permanence depuis son apparition (voir un peu plus loin).
 
Aujourd’hui, on compte un 1 749 577 espèces vivantes connues. Mais ce n’est que la partie non immergée de l’iceberg de la vie sur Terre. On en découvre dix mille nouvelles par an. Il y a des millions d’autres espèces qui vivent aujourd’hui et qui disparaîtront avant même qu’on puisse en connaître l’existence, et puis une dizaine de milliards d’autres qui ont disparu depuis l’apparition de la vie sur Terre. On évalue à entre cinq et cent millions d’espèces vivantes peuplant actuellement la Terre.
 
Ces statistiques relativisent le discours sur les espèces en voie de disparition : c’est un processus normal et naturel de l’évolution du vivant. Ce n’est toutefois pas une raison pour trop polluer et accélérer ce phénomène.
 
 
L’organisation du vivant
 
Il y a quelques siècles (et surtout au XIXe siècle), on a imaginé l’organisation de la vie avec un arbre de la vie : un tronc commun et des branches pour différentes espèces. Le tronc se dirige bien verticalement vers le haut et hop, on plaçait l’espèce humaine tout en haut, comme la flèche sur un sapin de Noël.
 
Oui, mais bon, tout cela était bien arbitraire. Cela nécessitait de donner un jugement de valeur sur des espèces supérieures à d’autres. Avec comme philosophie sous-jacente que l’humain est forcément au-dessus de toutes les autres espèces.
 
Ce documentaire casse donc cette idée (qui est encore très répandue de nos jours) avec une notion simple : même l’unicellulaire, même la bactérie d’aujourd’hui est aussi évoluée que l’espèce humaine. La preuve, c’est qu’elle a subi autant de transformations ou d’évolutions que nous. Sur le temps. Même temps de gestation.
 
La seule vraie différence entre l’humain et le reste du vivant, c’est que l’humain a la conscience des choses et peut s’amuser justement à réfléchir sur ce sujet. Au contraire des bactéries par exemple, mais finalement, qu’en sait-on vraiment ?
 
Même révolution des concepts : la frontière entre le règne animal et le règne végétal est très flou et bizarrement, ce n’est pas très grave, l’important est ailleurs.
 
Le film propose donc une autre solution pour classer la vie : l’arbre de vie, oui, ou plutôt, le buisson de vie. Un buisson sphérique.
 
En gros, l’arbre n’est plus vertical en une seule dimension, avec des ramifications à chaque branche, mais en trois dimensions (comme sur le schéma ici), sans bas ni haut, une sorte de sphère dont le centre serait l’unique espèce originelle, commune à tous les vivants (l’ancêtre commun, voir en fin d’article), et ensuite, le rayon grandit au fur et à mesure que le temps passe, si bien que si l’humain arrive tout en haut, en 2009, à la surface de la sphère, toutes les autres espèces vivantes, elles aussi, sont à la surface, au même niveau que l’humain, puisque ces espèces parallèles ont mis autant de temps que nous, les humains, à atteindre ce niveau d’évolution (du coup, cela donne un peu d’humilité à l’espèce humaine).
 
L’idée est donc assez facile à comprendre. Et avec les animations créées sur ordinateur, c’est assez captivant pour mieux voir en perspective.
 
Cette idée met cependant à mal la classification traditionnelle.
 
 
Remise en cause de quelques notions
 
Par exemple, il n’existe plus de reptiles qui regroupaient les crocodiles, les serpents et les lézards car les crocodiles sont beaucoup plus proches des oiseaux que des serpents et lézards, donc, on ne peut pas dissocier les oiseaux des reptiles, ni d’ailleurs des dinosaures (même ancêtre commun).
 
Idem pour les cétacés qui ont le même ancêtre commun que les hippopotames. Le groupe des poissons n’a donc pas de pertinence, les poissons osseux étant plus proches des mammifères que des requins etc.
 
 
À la recherche de nos lointains ancêtres…
 
Ensuite, le documentaire fait le processus inverse. Il part de l’espèce humaine et cherche à remonter, remonter, remonter etc. jusqu’au centre de cette sphère du vivant. Un peu comme dans une recherche généalogique.
 
C’est très intéressant. À chaque nœud de l’arbre correspond un paramètre particulier. Et un ancêtre commun, et des cousins vivants supplémentaires.
 
Le systématicien Guillaume Lecointre (du Muséum d'histoire naturelle de Paris) explique : « On peut voir un être vivant comme une série d’innovations acquises au cours de l’histoire de la vie ». L’arbre de vie raconte en fin de compte le corps humain. Chaque partie correspond à un nœud.
 
 
Une et une seule espèce humaine
 
Beaucoup de branches sont mortes. Par exemple, l’homme de Néandertal n’est pas un ancêtre de l’Homo sapiens (nous, humains) mais un cousin sans descendant (dont l’extinction nous reste encore mystérieuse).
 
C’est aussi une façon de rappeler que l’espèce humaine est unique. Le concept même de plusieurs "races" humaines ne peut donc avoir aucune justification scientifique dans la mesure où tous les êtres humains vivant actuellement sur Terre sont le résultat d’un métissage permanent (il n’existe pas de peuple ethniquement pur) d’une unique espèce. Claude Lévi-Strauss avait déjà jeté les bases de cette idée juste après la guerre (voir ce document à télécharger).
 
 
Les primates, une affaire de 7 millions de générations
 
Premier nœud encore en vie, à six millions d’années, celui de notre ancêtre commun avec les chimpanzé et les bonobos (tous des homininés). À sept millions d’années, avec le gorille des montagnes (les hominidés). Puis avec les orangs-outans (les homonoïdés).
 
Puis on arrive au nœud des hominoïdes : pas de queue, seulement un coccyx. Comme dix espèces de gibbons.
 
À vingt-cinq millions d’années, on arrive au nœud des catarrhiniens, qui nous rassemblent avec quatre-vingt-deux espèces de singes avec queue (babouin, macaque…). Le facteur innovant, ce sont les narines séparées et orientées vers le bas.
 
Si on remonte à soixante-trois millions d’années, on atteint le nœud des primates (en gros, hominidés, singes et lémuriens), avec un facteur commun, le pouce opposable, l’usage du pouce, qui fait que le primate est capable de se servir d’outil mais aussi de grimper aux arbres en s’accrochant aux branches. Mon chat meurt d’envie d’avoir un pouce. En sept millions de générations, le premier primate a donc donné naissance à l’être humain, l’homo sapiens.
 
 
Et la machine remonte le temps…
 
Petit à petit, à force de remonter, le spectateur peut voir quels sont nos points communs d’abord avec les rongeurs, puis avec les lions, baleines, gerboises, rhinocéros et taupes.
 
Ensuite, on remonte au nœud des thériens : l’existence d’une glande mammaire avec téton, et d’omoplates mobiles, comme chez le kangourou.
 
On remonte et on arrive au nœud des mammifères : corps couvert de poils et allaitement des petits, ce qui donne quelques étrangetés comme l’ornithorynque qui a un bec, des palmes et qui pond des œufs, mais reste quand même un mammifère.
 
Après, la branche est longue à remonter sans nœud ayant abouti à des espèces encore vivantes aujourd’hui jusqu’à cent trente millions d’années, au nœud des amniotes. Commun aux flamands roses. Notre point commun, c’est la membrane qui enveloppe l’embryon pour le protéger.
 
On remonte encore jusqu’au nœud des tétrapodes : un nombre pair de membres locomoteurs, et de un à huit doigts par membre. Là, nous sommes dans un groupe de 26 308 espèces.
 
Toujours remonter ; à quatre cent vingt millions d’années surgit le nœud des sarcoptérygiens (si si !) qui ont pour point commun la nageoire charnue (c’est l’étymologie grecque), c’est-à-dire de ne pas avoir les doigts collés au tronc mais séparés par un bras ou une nageoire, permettant donc de marcher, voler etc. Un cousin qui pourrait être très utile fait partie de cette catégorie.
 
Puis, nœud des ostéichtyens qui regroupent tous ceux qui ont des os et pas du cartilage. Cela place l’humain dans une famille de cinquante mille cousins maintenant.
 
On s’enfonce encore plus dans le centre de l’arbre. Nœud des gnathostomes qui ont de l’hémoglobine et une mâchoire, comme chez le gros requin blanc.
 
Arrive enfin le nœud des vertébrés. Puis des crâniotes qui possèdent une boîte pour protéger leur cerveau. Puis des myomérozoaires. Puis celui des chordés.
 
Le nœud des deutérostomiens surgit alors pour regrouper cinquante-huit mille espèces vivantes (ce qui reste un nombre dérisoire). En gros, le point commun des individus est qu’ils ont un orifice en haut (bouche), un orifice en bas (anus) et un conduit passant de l’un à l’autre (œsophage et intestins par exemple).
 
En remontant, on passe aux millions d’espèces au nœud des bilatériens dont la caractéristique est d’être construits avec un plan de symétrie, comme les mollusques mais pas comme les éponges.
 
Et on arrive à une amibe à sept cent millions d’années. Au nœud des métazoaires. Là, le point commun, c’est d’être pluricellulaire et mobile.
 
Puis, à un milliard d’années, on arrive à l’un des trois nœuds élémentaires de la vie : les eucaryotes. On inclut dedans non seulement les animaux, mais aussi les végétaux et quelques unicellulaires comme les micro-algues (considérées à tort comme des végétaux) et les paramécies (considérées à tort comme des animaux). Le point commun, c’est la structure de la cellule qui compose les individus : avec un noyau composé de la molécule d’ADN.
 
 
On change de règnes
 
Dans cet ordonnancement, il n’y a plus de règne animal ni de règne végétal (les deux sont classés chez les eucaryotes) mais trois branches.
 
Deux autres grandes branches existent effectivement à côté des eucaryotes : les bactéries (très diversifiées et évoluées ; on en connaît dix mille espèces mais il en existe plusieurs millions) et les archées.
 
Les bactéries ont été essentielles dans l’évolution puisqu’elles ont apporté l’azote aux végétaux et ont permis la digestion des animaux. Les archées, comme les bactéries, sont des unicellulaires sans noyau. Les archées se trouvent souvent dans des environnement très particulier et sont capables de résister à des conditions extrêmes comme un milieu très acide (pH proche de zéro), des hautes températures (supérieures à cent degrés Celsius), une pression élevée (deux cents bars) etc.
 
Enfin, l’humain a encore des points communs avec le pyrococcus, un exemple d’archée, par son code génétique et ses protéines identiques, bref, par le fait qu’ils constituent chacun… un être vivant.
 
Donc, trois branches : eucaryotes (cellules avec noyau), bactéries et archées, et donc, un ancêtre commun, si si… daté d’environ trois milliards et demi d’années, et que les scientifiques nomment LUCA pour "last universal common ancestor", le vétéran de la vie sur terre… mais qui n’exclut pas qu’à l’époque, il vivait avec d’autres formes de vie qui, elles, n’ont abouti à aucune espèces encore vivantes aujourd’hui.
 
Cette vision qui reste encore évidemment floue de l’origine du vivant peut être intégrée dans l’exobiologie, dans la recherche de forme de vie extraterrestre (sur Mars par exemple à défaut de l’imaginer à l’extérieur du système solaire).
 
 
La chance incroyable de vivre
 
À la fin du documentaire, le microbiologiste Patrick Forterre (de l’Institut Pasteur) donne une conclusion passionnante de cette perspective : « Clairement, tous les êtres vivants actuels descendent d’un ancêtre commun, nous avons tous un même ancêtre » (qui est donc LUCA).
 
Puis, il poursuit : « Moi, j’aime bien comparer les bactéries à des microordinateurs très récents et les eucaryotes, les hommes, à des gros ordinateurs des années 1950-1960 qui étaient plus gros et plus complexes, mais qui en fait étaient moins performants. Bon, c’est un peu caricatural, mais je pense que ça vaut la peine de réfléchir un peu en ces termes. Il ne faut pas raisonner en termes d’organismes plus ou moins évolués mais en terme d’organismes effectivement plus ou moins complexes mais surtout avec des stratégies de vie différentes ».
 
Et Patrick Forterre finit assez intensément : « C’est une chance incroyable, quand on y réfléchit, d’être en vie. Si le spermatozoïde d’à-côté avait gagné, bon, vous ne seriez pas en vie et puis on peut remonter ça à chaque génération ».
 
 
De nombreuses rediffusions
 
Le film a été rediffusé sur France 5 également le 18 février 2009 à 1:05 et le 23 février 2009 à 5:50 mais il est régulièrement diffusé en France, comme par exemple dans des écoles du Poitou-Charentes la semaine avant les vacances de la Toussaint où un thésard en paléontologie de Poitiers (Antoine Souron) venait débattre avec des lycéens du sujet du 20 au 23 octobre 2009, ou encore à l’occasion de la fête de la science le 20 novembre 2009 au lycée Camille-Claudel de Palaiseau suivi d’une conférence du chercheur Pierre Capy, professeur de Paris-Orsay et directeur du Laboratoire évolution, génomes et spéciation du CNRS à Gif-sur-Yvette.
 
Le documentaire a fait l’objet d’un DVD qui est sorti le 17 août 2009 et ce serait une bonne idée de cadeau pour Noël pour les enfants (et les adultes), mais il semblerait qu’il soit déjà épuisé (selon le site Amazon, par exemple).
 
 
Évolution
 
Pour approfondir le sujet, je vous conseille de lire l’ouvrage "Comprendre et enseigner la classification du vivant" sous la direction de Guillaume Lecointre, éd. Belin 2004 (ISBN 2-7011-3896-5) et d’écouter l’entretien de ce scientifique avec Antoine Spire. Ou bien de lire des ouvrages de deux scientifiques références sur l’évolution, Stephen Jay Gould et Richard Dawkins.
 
Dans un autre article, je parlerai d’un éventuel concurrent de Darwin (ou pas).
 
 
 
Sylvain Rakotoarison (24 novembre 2009)
 
 
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