Dans son livre princeps « L'origine des espèces »,  Charles Darwin évoque le rythme de l’évolution, c’est-à dire la transformation graduelle des espèces au fil du temps. Pour lui, le rythme de cette transformation ne peut être que lent, certainement progressif mais de façon presque imperceptible et surtout constant sur des centaines de siècles. Un problème, néanmoins, le préoccupe : lorsqu’on fouille le sol à la recherche des fossiles correspondants, on trouve toujours des spécimens en apparence fixés, bien différents les uns des autres (et ce même pour des lignées qui sont manifestement issues d’une même origine), sans ces formes qui témoigneraient des subtiles et minuscules transformations prédites par la théorie : en réalité, tout se passe comme si l’évolution procédait de façon suffisamment rapide pour ne pas laisser de traces intermédiaires fossiles. Quand on l’interroge sur cette apparente contradiction, Darwin répond toujours de la même façon : « les chaînons manquants n’ont tout simplement pas encore été découverts… ». En 2009, pourtant, nous en sommes pratiquement toujours au même point et si quelques unes de ces formes dites intermédiaires ont été mises en évidence pour certaines espèces bien précises, cela ne représente qu’une infime partie de ce à quoi nous aurions dû nous attendre. Où sont donc ces fossiles censés démontrer les transformations progressives des espèces ? Le naturaliste anglais se serait-il trompé ? Comment explique-t-on l’évolution aujourd’hui ?

     Pour expliquer l’évolution trois théories se différencient… et se complètent

* Le gradualisme, tout d’abord, est la théorie explicative issue de ce que l’on appelle le néodarwinisme ou théorie synthétique de l’évolution, c'est-à-dire l’adaptation au Darwinisme de la redécouverte de la génétique (voir le sujet les mécanismes de l’évolution). Suivant en cela Darwin lui-même, de nombreux auteurs s’en réclament, expliquant donc que l’évolution des espèces ne peut être que lentement progressive, la Nature – par l’intermédiaire de la sélection naturelle – ne modifiant les êtres vivants que par petites touches. Et ce n’est qu’après des centaines de siècles qu’on peut s’apercevoir de l’apparition de différences profondes entre les parents ancestraux et leurs lointains descendants.

Cette approche conceptuelle s’oppose au « catastrophisme » qui prévalait jusqu'à la révolution darwinienne, une théorie qui soutenait, à la suite notamment des textes religieux, que les espèces avaient été créées en une seule fois (sous-entendu par Dieu) et détruites, au moins pour certaines d’entre elles, de la même manière (par exemple à l’occasion d’un déluge, d’un formidable tremblement de terre ou d’une apocalypse). Précisons que le catastrophisme est le témoin d’une époque où l’on n’avait aucune notion des temps géologiques : on pensait alors que la Vie avait été créée en sept jours et, selon l’étude des textes sacrés, que la Terre n’avait pas 4,5 milliards d’années comme on le sait aujourd’hui mais seulement… 4004 ans.

De fait, prenant en compte l’immensité des âges géologiques (que représente pour l’esprit humain une durée de plusieurs milliards d’années alors qu’il a déjà tant de mal à intégrer ce que signifie deux ou trois milliers d’années ? A ce sujet, on trouvera quelques réflexions s’y rapportant dans l’article : distances et durées des âges géologiques), le gradualisme explique de façon convaincante que des fossiles datés de millions d’années peuvent être les ancêtres de formes actuelles d’êtres vivants. Reste néanmoins le problème déjà évoqué : pourquoi ne trouve-t-on presque exclusivement que des spécimens, certes apparentés, mais ayant les uns par rapport aux autres des différences morphologiques et adaptatives le plus souvent très marquées ? Pourquoi n’existe-t-il pas, si l’évolution est si progressive,  de fossiles seulement séparés par des différences mineures? 

* Les équilibres ponctués : en 1972, Stephen J. Gould et Nils Eldredge prennent à contre-pied la position officielle en remettant en cause le gradualisme ; pour ces deux auteurs, jugés immédiatement iconoclastes, si on ne trouve pas les chaînons manquants tant recherchés, c’est tout bêtement parce qu’ils n’existent pas ! S’appuyant sur la faune de Burgess dont on a déjà parlé (voir le sujet le schiste de Burgess), Gould explique qu’il existe des espèces qui disparaissent par hasard, sans raison apparente, alors qu’elles sont aussi bien armées pour survivre que les autres : elles sont alors probablement victimes de mauvais concours de circonstances (géographiques ou événementiels par exemple) qu’il est bien difficile de reconstituer par la suite. Il s’agit là d’une sorte de « catastrophisme biologique ».

 De la même façon, si toutes les espèces évoluent, selon Gould, cette évolution ne serait pas progressive mais par à-coups : il existerait de longues phases dites de stagnation durant lesquelles rien ne se passerait puis, soudainement, l’apparition d’une période de transformation très rapide (moins de 100 000 ans à comparer aux millions d’années sans réels changements). L’évolution, en somme, procéderait de façon saccadée, intermittente, et conduirait en peu de temps à ce que l’on appelle des spéciations, c’est-à dire des transformations intraspécifiques si importantes que les animaux en résultant ne pourraient plus s’apparier avec leurs ancêtres immédiats d’où l’apparition de nouvelles espèces.

* Cas particulier du saltationnisme : il s’agit en fait d’une théorie encore plus radicale que celles des équilibres ponctués que l’on vient d’évoquer et avec laquelle on la confond volontiers. Pour son créateur (un généticien autrichien des années 40), l’acquisition d’un caractère nouveau peut se produire sur quelques dizaines d’années, en l’espace de quelques générations tout au plus. Comment cela serait-il donc possible ? Par l’apparition de mutations soudaines et imprévisibles… Bien des scientifiques pensent que des mutations surviennent assez fréquemment chez les êtres vivants mais que, pour l’immense majorité d’entre elles, elles n’entraînent aucune conséquence (on dit alors qu’elles sont neutres) tandis que d’autres – très désavantageuses pour le sujet – sont dites délétères en ce sens que l’individu qui en est porteur n’est pas viable. Restent quelques mutations favorables… et transmissibles susceptibles d’engendrer une nouvelle lignée, différente de celle du départ : une nouvelle espèce est alors apparue.

Inutile de préciser que, lorsqu’ils entendirent pour la première fois évoquer cette théorie, les gradualistes sourirent (pour ne pas dire qu’ils se moquèrent férocement, ce qu’ils firent aussi avec le ponctualisme de Gould). Depuis, de l’eau a coulé sous les ponts… et des découvertes biologiques majeures sont venues à la rescousse du saltationnisme.

En effet, pour qu’une mutation brutale soit suffisamment importante, il faut qu’elle porte sur un élément de base de l’individu : justement, on a depuis quelques années mis en évidence des gènes du développement (comme les gènes homéotiques ou gènes hox qui sont responsables de la mise en place des organes mais il y en d’autres) qui interviennent dans  l’organisation de tout un segment du futur individu ; se pourrait-il alors qu’une mutation portant sur ce type de gène organisateur fondamental puisse entraîner l’apparition soudaine d’individus complètement différents ?

Il est en fait probable que tout le monde a tort et a raison en même temps : on pense aujourd’hui qu’une grande partie de l’évolution des espèces se fait de façon progressive au long des millénaires par de petites touches successives,  un peu à la manière d’un peintre pointilliste à son chevalet. Mais il a bien fallu – pour reprendre cette comparaison – que l’artiste jette à un moment ou à un autre les grandes lignes de ce qu’il peint : c’est ici qu’intervient la théorie des équilibres ponctués, et peut-être aussi le saltationnisme et, au fond, pourquoi pas ? 

     Un rythme évolutif variable selon les espèces

Cette transformation des espèces au fil du temps est différente selon celles que l’on étudie ; pour le comprendre, prenons deux exemples extrêmes :

* le cœlacanthe : il s’agit d’un poisson très « archaïque », dernier représentant des crossoptérygiens, au point qu’il fut lors de sa découverte baptisé « véritable fossile vivant ». Étant apparu au dévonien, période du milieu de l’ère primaire (ou paléozoïque), tous les scientifiques pensaient qu’il avait disparu avec les dinosaures, au crétacé, à la fin de l’ère secondaire (ou mésozoïque). Imaginez la surprise de la scientifique qui en trouva un exemplaire vivant (enfin, mort depuis peu) en 1938 ! On en trouva un autre en 1955, puis plus récemment une colonie entière en 1998, du côté des Comores… Par comparaison avec les nombreux fossiles de cœlacanthes que l’on possède, on a pu se rendre compte que les différences entre ceux-ci et les exemplaires actuels étaient somme toute minimes : cet extraordinaire poisson que l’on croyait disparu depuis 65 millions d’années avait très peu évolué et si différences il y a, elles restent faibles. Un parfait représentant pour les gradualistes ;

* le VIH (virus du SIDA) : bien que certains scientifiques se demandent si les virus sont bien des êtres vivants, on peut leur accorder, me semble-t-il, ce statut puisque qu’ils se reproduisent avec un matériel génétique qui est bien le leur même s’ils ont besoin d’une cellule-hôte pour se répliquer. Or les virus mutent rapidement : on sait, par exemple, que le virus de la grippe n’est pas tout à fait le même d’une année sur l’autre au point qu’il faut chaque fois recommencer une vaccination préventive… Le virus du SIDA est, de ce point de vue, une sorte de champion toutes catégories puisqu’il mute sans cesse, parfois au sein d’un même malade. C’est tellement vrai qu’encore aujourd’hui on est bien incapable de réaliser un vaccin susceptible d’empêcher sa prolifération. Alors, des mutations si rapides ne rappellent-elles pas le saltationnisme mentionné plus haut ?

D’une espèce  à l’autre, comme on vient de le voir avec ces deux exemples, le rythme de l’évolution est variable. Pour l’Homme, il est clair qu’il se situe loin de ces deux extrêmes. S’il est certain qu’il n’existe aucune différence (sauf d’ordre culturel évidemment) entre un homme du 21^ème siècle et un Romain du règne d’Auguste, d’éventuelles différences sont probablement moins importantes qu’on ne le croit avec des ancêtres plus lointains comme ceux qui vivaient à l’aurignacien, une époque préhistorique d’il y a environ 35 000 ans. Il faut remonter à des centaines de milliers d’années pour voir des différences significatives entre les hominidés de cette époque et les hommes d’aujourd’hui.

     Facteurs intervenant dans le rythme de l’évolution

Ils sont vraisemblablement nombreux et la plupart d’entre eux restent mal cernés. Ce que l’on peut dire est que la Vie, quelle qu’elle soit, est une constante adaptation à un environnement forcément changeant. D’ailleurs, certains auteurs ont expliqué qu’une trop grande stabilité conduisait inexorablement à la régression et à la mort. C’est sans doute vrai mais une trop grande fluctuation des éléments environnementaux conduit aussi à un résultat identique et, aujourd’hui même, il est difficile d’apprécier les conséquences sur la faune et la flore terrestres d’un éventuel (et rapide) réchauffement climatique : de nombreuses espèces, stables depuis des centaines de milliers d’années, n’y survivraient probablement pas ! On pourrait donc résumer cela de la manière suivante : de la stabilité, certes, mais pas trop…

Quels sont donc ces facteurs qui influent sur le rythme de l’évolution ? Très certainement tous les événements « imprévisibles » et rapides : les modifications de l’environnement, que ce soit un réchauffement climatique et ses conséquences physiques (montée des océans, déplacement des zones désertiques, des forêts, etc.) ou une glaciation qui entraîne des effets inverses. Ailleurs, ce sera une catastrophe naturelle comme les grandes éruptions volcaniques du passé ou bien la météorite qui, il y 65 millions d’années, provoqua la disparition des grands sauriens en percutant la péninsule du Yucatan. A chaque fois que se produit ainsi une aggravation du stress environnemental et que les conditions changent notablement, cela entraîne inévitablement une augmentation de la pression de sélection et des espèces entières sont menacées ou détruites… tandis que d’autres, jusque là presque invisibles, profitent de la niche écologique qui se libère pour se développer à leur tour. Il a existé ainsi par le passé de grandes extinctions d’espèces, dites « de masse » (voir le sujet les extinctions de masse) et, chaque fois, celles-ci ont été suivies par une explosion de nouvelles espèces ou la transformation rapide d’espèces existantes ce qui, on l’a dit, est la même chose. Voilà qui va dans les sens des théories évolutives comme les équilibres ponctués chers à Gould.

Mais il n’en reste pas moins que l’aspect physique de la Terre change peu au cours du temps (du moins jusqu’à l’apparition de l’Homme) et, pourtant, les espèces vivantes se transforment petit à petit : voilà qui va dans le sens du gradualisme des néodarwiniens.

La Nature est aveugle : à la façon de ces petits mammifères qui cherchent leur chemin en creusant la Terre, bifurquant à chaque fois qu’un obstacle se présente mais toujours prompts à choisir la voie la plus économique, elle permet l’évolution de toutes les espèces vivantes, faune et flore réunies, comme en témoignent les traces plus ou moins bien fossilisées que l’on retrouve en creusant le sol de notre planète. La plupart de ces espèces viennent d’un passé si lointain que l’esprit humain peine à en saisir l’immensité. D’ailleurs, quatre-vingt dix neuf pour cent des espèces ayant un jour colonisé la Terre ont aujourd’hui disparu. Les survivantes s’adaptent sans cesse grâce à la sélection naturelle qui privilégie les plus performantes mais peut-être aussi grâce au hasard le plus pur : j’aurai l’occasion de revenir sur cette réflexion dans un prochain sujet. Il est encore difficile aujourd’hui de dire selon quelles proportions se distribuent l’évolution lente et graduelle et l’évolution ponctuelle par à-coups mais une chose est certaine, cette évolution existe et c’est elle qui permet de décrypter le monde tel qu’on le connaît aujourd’hui et de nous permettre ainsi de le comprendre et de le respecter.

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1. cœlacanthe (sources : forumfr.com )

2. catastrophisme : l'apocalypse (sources : merryswankster.com/)

3. les schistes de Burgess, Canada britannique (sources  : flickr.com/photos/12570566@N06/1325556680/)

4. un type de spéciation (sources :  www.colvir.net)

5. autre cœlacanthe (sources :  www.plongeur.com/)

6. la fin des grands sauriens (sources : newsoftomorrow.org )

Mots-clés : Charles Darwin - gradualisme - néodarwinisme - théorie synthétique de l'évolution - sélection naturelle - catastrophisme - théorie des équilibres ponctués - Stephen J. Gould - Nils Eldredge - schistes de Burgess - spéciation - mutation - gènes du développement - saltationnisme - cœlacanthe - VIH - stress environnemental - pression de sélection - extinctions de masse - hasard biologique

(les mots en blanc renvoient à des sites d'informations complémentaires)

 « Evolution et immortalité sont des concepts incompatibles. Si les organismes doivent s'améliorer et se renouveler tous les ans, la mort est un phénomène aussi nécessaire que la reproduction » (Sir Franck Macfarlane Burnet, prix Nobel de médecine 1960).

Peu de systèmes philosophiques et/ou religieux considèrent la mort des individus comme inutile et dommageable pour leur société. Au contraire, est souvent avancée la nécessité « de faire de la place » pour les générations à venir et ce mécanisme de disparition programmée est presque toujours vécu comme quelque chose de parfaitement naturel au point qu’on n’imagine pas une seconde qu’il puisse en être autrement. Une approche purement scientifique de la question ne renvoie pourtant pas forcément aux mêmes conclusions : si beaucoup d’auteurs restent imprégnés d’une approche quasi-philosophique qui fait de la mort un phénomène indispensable au maintien de la vie, d’autres ont longuement réfléchi à l’intérêt de cette mort pour le vivant et c’est cette manière différente de voir les choses que je me propose d’aborder dans ce sujet.

Qu’est-ce que la mort ?

Monsieur de la Palice l’aurait facilement trouvé : la mort, c’est l’absence de vie ! C’est la disparition de cette vie dont nous avons cherché les caractéristiques essentielles dans un sujet précédent (voir article : pour une définition de la vie). Eliminons d’emblée, les problèmes « qui fâchent » : il existe encore des objets dont nous ne savons pas vraiment s’ils sont vivants ou non (les prions, les virus, etc.). En pareil cas, nos observations (et nos définitions) sont encore incomplètes et l’avenir permettra probablement de trancher. Parlons du reste – qui est le plus grand nombre – et évoquons ce dont nous sommes certains.

La mort peut s’évaluer à deux niveaux différents : la mort de la cellule individuelle, que ce soit une cellule unique comme chez les bactéries ou qu’elle fasse partie, avec des millions d’autres, d’un organisme pluricellulaire, et la mort de l’individu précisément composé de ces multiples cellules.

* La cellule individuelle : elle est capable de s’autodétruire par un mécanisme appelé apoptose qui est une sorte de mort cellulaire programmée (A l’inverse, les cellules cancéreuses, immortelles, ont perdu cette faculté ce qui caractérise leur dangerosité). Cette apoptose survient naturellement sous certaines conditions comme le stress, des intoxications, des agressions diverses. Toutefois, il peut exister des dysfonctionnements de cette apoptose, soit qu’elle soit réprimée comme dans les cancers déjà cités, soit qu’elle soit mal contrôlée comme, semble-t-il, dans la maladie d’Alzheimer, la maladie de Parkinson, etc.

* L’organisme pluricellulaire : il s’agit ici de la disparition d’un organisme complexe, soit parce que certaines de ses cellules, indispensables au maintien de son existence, ont failli à leur tâche, soit parce que, par un processus de vieillissement, l’ensemble des cellules de l’individu n’ont pas pu se rénover suffisamment au fil du temps, conduisant à ce que certains appellent une « mort naturelle », un principe sur lequel nous aurons l’occasion de revenir. Quoi qu’il en soit, l’individu qui est victime du phénomène ne peut maintenir son métabolisme et doit disparaître, mourir. Or, on peut se poser ici une question fondamentale : au-delà de la mort d’un individu, ce qui, pour lui, est évidemment une tragédie, quel est l’intérêt véritable de cette disparition pour l’espèce à laquelle il appartient, quels avantages réels pour le maintien de la Vie ? Ou, dit autrement, en quoi la disparition de cet individu arrange-t-elle les affaires des autres ? Avant de tenter de répondre à ces questions, voyons d’un peu plus près ce qu’est la mort et ce qu’elle signifie.

Comment meurt-on ?

On peut considérer la mort, ici aussi, de deux points de vue, d’ailleurs complémentaires : celui de l’individu auquel je viens de faire allusion (pour lui totalement abominable) et celui de la population à laquelle il appartient pour laquelle cette mort peut être ressentie comme un élément de renouvellement indispensable. Intéressons-nous d’abord à ce second aspect qui privilégie une approche générale et statistique (je reviendrai secondairement sur l’approche individuelle).

D’un point de vue général, il existe deux abords possibles de la mort :

 * une intervention extérieure : ici est fait allusion à une volonté divine (ou à toute autre forme de volonté supérieure). C’est bien connu : les Dieux sont immortels et c’est d’ailleurs en cela qu’ils se différencient du commun des vivants. Au demeurant, dans certaines religions, l’Homme lui-même a perdu sa qualité d’immortel en raison d’une faute antérieure supposée. La mort des Hommes est donc vécue comme la conséquence d’une malédiction ou parfois même d’une punition divine. Elle prend, en pareil cas, toute sa dimension théologique car c’est Dieu qui la décide. Nous n’aborderons évidemment pas ici cet aspect des choses qui échappe quelque peu à la science;

* une intervention intérieure : le processus de sénescence touche la quasi-totalité des êtres vivants. Ceux-ci deviennent de plus en plus fragiles au fur et à mesure qu’ils avancent en âge et, en l’absence d’accidents extérieurs, ils finissent tous par mourir d’une cause interne (défaillance d’un organe majeur, rupture ou oblitération d’un vaisseau sanguin, etc.) ou d’une inadaptation aux conditions de leur environnement (la baisse, par exemple, de leurs défenses immunitaires les empêche de résister comme auparavant à une agression bactérienne ; ailleurs, une déshydratation a raison de leur résistance, etc.). Bref, en l’absence d’accidents évidents, on meurt tôt ou tard « de mort naturelle » comme disait Brassens et cela de manière variable selon les espèces considérées : remarquons au passage que les animaux n’ont évidemment pas le même taux de longévité (un rat vit 2 ans, une baleine 2 siècles alors que ce sont tous deux des mammifères) mais on est frappé de constater que, pour une même espèce, cette longévité est toujours la même et que, de plus, elle semble globalement proportionnelle à la taille.

Comment expliquer, à l’échelle des populations, cette nécessité de remplacer les êtres vivants à l’issue d’un temps variable mais à peu près constant d’une génération à l’autre ? La théorie qui paraît la mieux acceptée par l’ensemble des gens est héritée des travaux déjà anciens de Linné, à savoir :

* le mutualisme providentiel : l’idée centrale en est que, pour permettre un développement harmonieux de l’ensemble des espèces vivantes, il est impossible que l’une d’entre elles (a fortiori toutes) soit immortelle ; en effet, si c’était le cas, les « immortels » finiraient pas supplanter les individus normalement mortels… jusqu’à disparaître à leur tour faute de subsistance. La mortalité naturelle des individus est ici corrélée à la reproduction, seule à même de permettre une permanence génétique. Tout se passe comme si la Nature devait être en équilibre – toujours le même -  et qu’il existe en conséquence autant de victimes que de prédateurs (prédateur au sens large comprenant aussi bien les maladies infectieuses que certains phénomènes naturels). Il s’agit là d’une idée intéressante, rassurante même, mais toutefois fausse.

* Le néodarwinisme : il faudra attendre Darwin et ses travaux sur la sélection naturelle pour revoir le concept. Dans l’optique darwinienne, la mort est un mécanisme individuel qui devient un moteur de l’évolution pour l’espèce : les prédateurs ne veillent plus comme précédemment à l’équilibre démographique de leurs proies et il existe une compétition incessante dont l’issue est toujours incertaine. Des espèces entières peuvent disparaître si elles n’évoluent pas assez vite, si elles ne s’adaptent pas suffisamment aux changements de leur environnement (par exemple, on peut dire que le « réchauffement climatique » actuel est porteur en lui-même de la disparition de nombreuses espèces). A l’échelon individuel, on se trouve à l’opposé du mutualisme précédent dont le but était de conserver l’équilibre : ici, c’est tout le contraire puisque la prédation permet l’évolution, le changement. En somme, le vieillissement – et donc la mort - serait un mécanisme qui aurait été sélectionné par l’évolution car, s’il ne profite évidemment pas à l’individu, il bénéficierait à l’espèce : en éliminant les plus âgés, il permettrait aux plus jeunes d’accéder plus aisément aux ressources du milieu.

Alors, me direz-vous, tout est bien et la théorie, cette fois, semble rationnelle. Ce serait conclure trop vite car, à y bien réfléchir, l’explication n’est pas si claire que ça. Pour qu’elle soit exacte, il faudrait avant tout que le vieillissement profite effectivement aux populations ce qui est loin d’être le cas : dans un écosystème naturel, les morts sont bien plus souvent le fait d’accidents, de pénuries de ressources, de maladies, de parasitisme, etc. Bref, le vieillissement n’a guère le temps de manifester son intérêt pour l’espèce, les individus étant pratiquement toujours morts avant… De ce fait, la théorie reste imprécise et ne prouve pas que la mort est indispensable au maintien de la vie.

Il existe également un problème, cette fois-ci à l’échelle de l’individu : on sait que celui-ci doit transmettre ses gènes afin d’assurer sa descendance (pour certains scientifiques, comme Richard Dawkins, c’est même son seul et unique intérêt); dans le cas de la reproduction sexuée normale, un individu verra son enfant posséder la moitié de ses gènes tandis que son petit-fils en aura seulement le quart, l’arrière petit-fils un huitième, etc.… or, un individu immortel, toujours jeune, transmettrait chaque fois la moitié de son patrimoine génétique… ce qui est certainement plus gratifiant pour lui !

En somme, quelle que soit l’approche que nous choisissons, la mort ne semble pas si intéressante que cela, ni pour l’individu, ni pour le groupe dont il fait partie. Prenons en note et abordons les choses à présent à l’échelle de l’individu.

Quelles sont les raisons qui pourraient expliquer la mort individuelle ?

Tout se passe, nous l’avons déjà dit, comme s’il existait un mécanisme parfaitement programmé qui oblige finalement l’individu à s’autodétruire ; on sait que cette autodestruction relève au départ du domaine cellulaire – nous l’avons également évoqué – mais cela ne nous explique pas la raison de la concordance de la sénescence et donc de la mort. Plusieurs explications ont été avancées.

·         La théorie du taux de vie

Cette théorie part d’une observation peu contestable : chaque fois que l’on « refroidit » un être vivant (de nombreux travaux ont été faits sur la mouche drosophile), celui-ci semble pouvoir vivre plus longtemps (les auteurs de science-fiction ont d’ailleurs largement exploité ce thème avec la cryogénie susceptible de permettre les longs voyages intersidéraux). D’ailleurs – et j’en reviens à une remarque précédente – la longévité des animaux est souvent en rapport avec leur taille : ne dit-on pas que si un éléphant avait l’activité d’un colibri, il brûlerait immédiatement… Tout se passe donc comme si les réactions chimiques étaient en rapport avec la température, une découverte des années 50. C’est également à cette époque qu’on a mis en évidence les effets néfastes pour l’organisme des radicaux libres, sous-produits du métabolisme cellulaire. Alors, existe-t-il vraiment une corrélation entre le vieillissement et la dégradation d’un organisme en rapport avec ses activités chimiques ? On y a cru un certain temps. Malheureusement, de très nombreuses exceptions, manifestement inexplicables par la théorie, ont finalement entrainé son rejet par la majorité des scientifiques… alors qu’elle reste très prisée du grand public !

·      Les théories évolutionnistes : (j’utilise volontairement le pluriel car plusieurs approches souvent intriquées ont été avancées).

Dans les années 60 tout d’abord, un des plus grands immunologistes de l’époque, le britannique Peter Medawar émit l’hypothèse dite de « l’accumulation mutationnelle ». Medawar s’appuyait sur l’observation que certaines maladies génétiques se transmettent d’une génération à l’autre parce que les gènes qui en sont responsables ne s’expriment que tardivement dans la vie des individus, après que ceux-ci aient eu des enfants et aient donc transmis le gène nuisible. Tout se passe ici comme si les gènes (et leurs mutations) n’exprimaient leurs actions que de façon relative au temps. Il proposa donc l’explication suivante : les mutations délétères s’accumulent avec le temps, comme des épaves sur la plage de la vie, parce que la sélection naturelle ne les élimine pas si elles n’entravent pas la reproduction. On comprend donc que, en cas d’environnement hostile, la plupart d’entre elles n’auront pas pu se manifester puisque leur porteur aura été éliminé précocement mais que, dans le cas inverse, c’est leur accumulation qui conduit au vieillissement et à la mort. En d’autres termes, le vieillissement est un phénomène collatéral qui ne peut pas être supprimé par la sélection naturelle…

Quelques années plus tard, l’américain George C. Williams va dans le même sens – mais un peu plus loin en formulant la théorie dite de la pléiotropie antagoniste; il explique alors que la sélection naturelle peut laisser s’exprimer (et donc « choisir ») des mutations fortement délétères pour l’individu âgé à la condition que celles-ci améliorent son aptitude à se reproduire : le vieillissement est dû à l’accumulation de ces effets négatifs tardifs et la sélection naturelle, ici, se moque de l’individu âgé pour peu qu’elle ait permis sa meilleure adaptation lorsqu’il était jeune.

Enfin, plus récemment, a été introduite la notion « du soma jetable », le soma signifiant l’ensemble des tissus qui composent un individu. L’auteur, Thomas Kirkwood, nous dit la chose suivante : cela coûte beaucoup d’énergie pour entretenir des cellules et leurs associations multiples (maintien du matériel génétique, mécanismes antioxydants et antivieillissement, synthèse des protéines, épuration cellulaire, etc.)… La Nature est en principe économe et elle n’a pas envie de passer du temps à maintenir en état de fonctionnement un organisme qui, le plus souvent, n’a même pas le loisir de vieillir puisqu’il est détruit par des événements extérieurs (prédateurs, maladies, parasites, etc.) : mieux vaut pour elle investir son énergie dans les fonctions de reproduction. (Je me permets de préciser que, pour la compréhension de l’argumentation, on a parlé en termes « finalistes »  - la Nature veut, elle souhaite, etc. - mais, bien entendu, tout cela relève du simple déterminisme…). Donc, pour résumer, la mort n’est finalement qu’un épiphénomène puisque ce qui compte c’est la reproduction et la transmission des informations génétiques… Ensuite, eh bien, ensuite, on laisse aller parce que le reste ne sert plus à rien. On peut donc avancer que la mort de l’individu n’est qu’accessoire et qu’elle ne sert réellement ni à l’évolution, ni à l’espèce…

Et l’Homme dans tout ça ?

Les explications sur le rôle de la mort que nous venons de résumer concernent évidemment l’ensemble des êtres vivants. L’Homme en transformant son milieu se retrouve à part : lui seul a été capable de pousser l’espérance de vie jusqu’à des limites jamais atteintes dans un milieu naturel et sauvage. Lui seul a permis de voir apparaître ce que l’on appelle de « grands vieillards » que ce soit pour sa propre espèce ou pour toutes celles qu’il a domestiquées et/ou réduites en captivité. Et c’est parce que ces individus très âgés ne sont normalement que l’exception dans la Nature que, en les multipliant, on a pu voir apparaître une « sénescence généralisée ».

Il existe bien sûr des disparités importantes entre les différents êtres humains : génétiques, sociaux-culturelles, professionnelles, etc. Pourtant, pour tous ceux qui ont la chance d’arriver à un âge avancé, on voit peu à peu se manifester ces facteurs de vieillissement, ces « épaves sur la plage de la vie » qui, en s’accumulant, conduisent à la « mort dite naturelle ».

Il semble que la Nature - par le biais de l’évolution - a privilégié les phénomènes de reproduction des individus et consacré beaucoup d’énergie à ce que ceux-ci soient de qualité, seul moyen de permettre le maintien des espèces au sein d’un milieu mouvant. La mort, c’est-à dire la disparition des individus une fois qu’ils se sont reproduits, n’est qu’un pis-aller, un dommage collatéral : on aurait pu imaginer qu’il en soit autrement avec, pourquoi pas, un univers occupé par des êtres vivants quasi-immortels dont les naissances ne serviraient qu’à combler les vides des morts par accidents ou permettre une expansion en cas d’élargissement de la niche écologique occupée. Toutefois, dans le grand livre de l’évolution du vivant sur notre planète, la mort est marquée depuis longtemps comme l’une des composantes, certes finale, de la Vie. Il aurait pu en être autrement sans que l’évolution n’en soit réellement entravée mais c’est cette solution qui a été retenue, certainement par hasard.

Il n’en reste pas moins que cette façon de voir les choses se heurte à l’idée communément admise que, pour qu’une population « progresse », il est indispensable que les générations antérieures, usées, s’effacent au profit des plus récentes : c’est le vieil adage « place aux jeunes » ! Et pourtant, comme on vient de le voir, il s’agit là plus d’un apriori que d’une véritable donnée scientifique…

Quoi qu’il en soit, j’espère que cette approche assez inhabituelle de la mort aura permis de comprendre que la science – ici la biologie - doit toujours chercher à se remettre en cause et qu’elle ne doit jamais se contenter d’idées toutes faites, fussent-elles en apparence évidentes et partagées par le plus grand nombre.

Images

1. Fête des morts au Mexique (sources : lewebpedagogique.com)

2. Lymphocytes en apoptose (sources : www.cnrs.fr)

3. Sénescence : portrait d'Elisabetha Drum par Michael Ströck (sources : stable.toolserver.org/)

4. Prédateur (sources : www.isabelle-leca.fr)

5. Laisses de mer (sources : www.ecosociosystemes.fr)

6. Par une belle fin d’après-midi, René Magritte, 1964 (sources : www.artadvisory.ch)

Mots-clés : mort - cellule - organisme pluricellulaire - apoptose - mort dite naturelle - sénescence - taux de longévité - Carl von Linné - mutualisme providentiel - prédation - sélection naturelle - Richard Dawkins - théorie du taux de vie - radicaux libres - théories évolutionnistes de la cellule - Sir Peter Medawar - George C. Williams - pléiotropie antagoniste - théorie du soma jetable - Thomas Kirkwood 

 (les mots en blanc renvoient à des sites d'informations complémentaires)

      Souvent les hommes ne voient que ce qu’ils veulent voir et cela les entraîne de temps en temps dans des égarements funestes. En théorie, les scientifiques ne devraient pas tomber dans ce travers puisqu’ils appuient leurs affirmations sur des observations (et, en principe aussi, sur des expérimentations) dûment constatées, partagées, critiquées et validées mais l’histoire des sciences nous prouve que ce n’est pas si simple : récemment encore des élucubrations malheureuses (je pense à « la mémoire de l’eau » qui défraya la chronique il y a quelques années) nous prouvent le contraire. Heureusement, il est difficile de tromper durablement l’ensemble de la communauté scientifique… Et pourtant !
     Vers la fin du XIXème siècle, dans leur désir de prouver à toute force l’existence d’une vie extra-terrestre, la presque totalité des savants de l’époque se laissèrent entraîner dans une aventure pour le moins douteuse : à les croire, on avait acquis la certitude que notre voisine, la planète Mars, était habitée par des êtres intelligents aux remarquables capacités techniques et cette affirmation laissa (et laisse parfois encore) des traces profondes dans notre inconscient collectif.
 

               Genèse d’une folie générale

     Le XVIIIème siècle se terminant, on a enfin la preuve que notre Terre n’est pas le centre du monde (voir sujet : la Terre, centre du Monde). Les observations patientes et progressivement de plus en plus précises des siècles précédents finissent par convaincre tout un chacun que les planètes tournent bien autour du Soleil, qu’elles possèdent des satellites, qu’elles sont comme la Terre des globes rocheux et que, en somme, elles lui sont très semblables. Dès lors pourquoi ne pas imaginer qu’elles recèlent également la Vie ? Et c’est effectivement ce qu’il se passe : les Philosophes (qui font suite à la Renaissance) s’emparent du sujet, l’approfondissent, le discutent, l’exposent et, de partout, on en arrive à venir écouter, entre autres, les conférences savantes d’un Fontenelle qui disserte à n’en plus finir sur « la pluralité des mondes habités ». Les découvertes de l’astronomie moderne se multipliant (c’est à cette époque qu’on découvre deux nouvelles planètes : Uranus par William Herschel et Neptune grâce aux complexes calculs mathématiques de Le Verrier), on en est convaincu : les mêmes causes produisant les mêmes effets, la Vie existe aussi sur les autres planètes et le système solaire est forcément habité par d’autres êtres intelligents avec lesquels il ne suffit plus qu’à entrer en contact ! On scrute avec patience tous les astres du système solaire et on finit par s’en persuader : c’est Mars qui apportera la preuve irréfutable de la théorie. Le plus grand astronome français du moment, Camille Flammarion, use de tout son poids – qui est considérable – pour appuyer cette affirmation. Il écrit notamment deux livres sur le sujet (le premier alors qu’il n’a pas encore 20 ans et le second une quinzaine d’années plus tard, intitulé « la planète Mars et ses conditions d’habitabilité », ouvrage dans lequel il consacre plus de 600 pages à la planète rouge !).
 

               L’observation de Mars

 
     Le premier savant (connu) à se pencher sur le problème est un Jésuite, le père Secchi, à l’aide de la lunette astronomique de l’observatoire du Vatican. Secchi décrit une grande tache en triangle qu’il va baptiser « canal de l’Atlantique » et, plus encore, croit apercevoir des bandes noires parsemant la surface de l’astre, des bandes noires qu’il dénomme également du nom de canaux. En réalité, le terme utilisé – canali en italien – signifie bras de mer mais il sera mal compris par les traducteurs étrangers, deviendra canaux et l’on sait la bonne fortune qu’aura cette appellation en réalité impropre…
     C’est toutefois l’astronome italien Schiaparelli qui laissera durablement son nom dans cette aventure. Schiaparelli n’est pas un inconnu : il s’agit d’un des plus grands astronomes italiens de l’époque, entre autre directeur de l’observatoire de Milan. En 1877, ce savant profite d’une opposition de Mars (c'est-à-dire lorsque la Terre se situe entre le Soleil et Mars que l’on peut donc observer quand le Soleil se couche) pour étudier la planète avec un appareil de bonne facture et il confirme les observations de Secchi. Il décrit les mêmes lignes noires qu’il baptise également canali traversant des étendues brillantes (les continents) pour aller d’une tache plus sombre à une autre (les mers). Deux ans plus tard, il croit voir des « dédoublements » de ces canaux qu’il qualifie de géminations. De ce fait, c’est sûr : il est totalement impossible que ces structures soient l’œuvre de la Nature et elles se révèlent donc forcément artificielles. Quelques années plus tard (1888), Schiaparelli publie une grande carte des canaux avec force détails et une architecture des plus complexes…
     Ces publications, témoignages d’une observation minutieuse, sont une véritable révolution dans le landerneau astronomique et la communauté scientifique s’emballe. Toute la communauté ? Pas vraiment car il existe quelques courageux réfractaires aux idées nouvelles.

 
               Les canaux martiens ne font pas l’unanimité

    Dès le début, en 1877, des voix s‘élèvent pour contester la découverte. Celle notamment de l’anglais Nathaniel Green qui réalise sa propre carte à partir de ses propres observations effectuées au large de l’Afrique, à Madère. La carte de Green ne relève aucun canal mais Schiaparelli n’en tient évidemment aucun compte et, bien au contraire, se moque de l’anglais en notant qu’il « n’est qu’un observateur médiocre »… ce qui ne convainc pas l’intéressé. Toutefois, Green est bien seul et la saga martienne s’empare de tous les esprits. Camille Flammarion – pour ne citer que lui – sera durablement influencé par les affirmations de l’astronome italien. Un autre personnage sera également convaincu, personnage qui aura beaucoup d’importance pour la suite des événements : Percival Lowell.

 

               Percival Lowell et le « grand public »

 
     Percival Lowell est un riche américain qui, astronome amateur, abandonne tout pour se consacrer exclusivement à l’étude de la planète rouge (il sera par la suite le découvreur posthume de la planète naine Pluton). Sa « vocation » lui serait venue de la lecture du livre de Flammarion sur Mars. Quoi qu’il en soit, il se lance dans l’étude de la planète avec sa lunette de 6 pouces et recherche l’endroit qui lui paraît le plus propice à ses observations. Il retient le lieu de Flagstaff, dans l’Arizona, et, en 1894, y fait construire un grand observatoire d’altitude qu’il nommera « Mars Hill ». Bien entendu, il confirme rapidement les dires de Schiaparelli et offre même une explication aux immenses constructions observées. Pour lui, les Martiens ont construit des canaux pour lutter contre la désertification en cours de Mars et, irriguant les terres à partir des calottes glaciaires de la planète, combattre ainsi la sécheresse qui progresse. Il voit même dans le dédoublement des canaux rapporté par Schiaparelli (la fameuse gémination) une preuve supplémentaire de l’ingéniosité des architectes martiens qui peuvent ainsi poursuivre l’irrigation même en cas d’obstruction d’un des canaux (qu’il imagine bordés d’une bande de végétation d’une trentaine de km de part et d’autre, un peu à la façon de ce que l’on observe dans la vallée du Nil). Par la suite, l’observatoire de Lowell tirera de multiples clichés photographiques destinés à apporter la preuve irréfutable de la théorie, des clichés en fait assez flous et peu explicites mais quand on a la foi…
     Lowell n’est pas qu’un simple astronome amateur doté de moyens financiers importants : c’est également un conférencier au charisme certain qui multiplie les interventions publiques et sait manier la publicité à son avantage. Avec lui, l’intérêt pour les canaux martiens gagne le grand public par ailleurs tout disposé à croire à l’existence des mystérieux petits hommes verts… C’est ainsi que, en 1898, HG Wells, très inspiré par les travaux de Lowell, fait paraître un de ses chefs d’œuvre, la « guerre des mondes », un ouvrage considérable qui contribuera pour beaucoup à la popularité de l’habitabilité de Mars !

 

               La fin d’un rêve

     Dès 1909, grâce à la lunette de l’observatoire de Meudon, Eugène Antoniadi montre bien le caractère trompeur des canaux en expliquant qu’il existe certainement des structures éparses dues au relief tourmenté de Mars mais que leur alignement désordonné peut donner l’illusion de lignes continues. Peine perdue : les « tenants des canaux » n’en démordent pas.
     Comment expliquer de telles erreurs chez des scientifiques de renom ? Certainement en partie par l’insuffisance du matériel utilisé : une luminosité insuffisante des lunettes d’observation peut, par exemple, entraîner une fatigue visuelle et faire voir des lignes continues là où n’existent que des points épars. Lorsqu’on utilise des instruments plus grands, c’est la turbulence de l’air qui vient créer les artéfacts recherchés. Tout cela est vrai mais l’essentiel n’est pas là. En vérité, dans l’histoire qui nous intéresse, il s’est agi d’une authentique psychose collective qui s’est emparée d’une communauté scientifique qui ne demandait « qu’à croire ». Lorsqu’une opinion est constituée avant qu’elle ne soit prouvée, toutes les recherches vont dans le même sens et les résultats sont fatalement interprétés en fonction du point de départ… Jusque dans les années 1960, le successeur de Lowell en charge de la fondation multiplia les clichés et encore à sa mort il croyait dur comme fer à la réalité des canaux martiens…
     Il faudra attendre les premières sondes spatiales (en l’occurrence Mariner 4, en 1965) pour se débarrasser définitivement de ces croyances d’un autre âge… qui subsistent encore dans l’inconscient collectif de nos contemporains comme le prouve la certitude absolue de certains concernant la présence d’OVNI occupés par des êtres intelligents venant de temps à autre nous rendre visite. Pourtant, à la suite des différentes missions automatisées envoyées dans tout le système solaire et de leurs extraordinaires photographies et séries de mesures, on sait avec certitude qu’il ne peut exister de vie organisée industrielle sur les autres planètes (et la première étoile proche est si lointaine…) mais rien n’y fait. Comme on le dit - non sans humour - dans la série X-Files : I want to believe !

 
Photos

1.  la planète Mars qui doit sa couleur rouge à des dépôts d'oxyde de fer (sources : boolsite.net)

2. Camille Flammarion (sources : astrosurf.com)

3. carte des canaux de Schiaparelli (sources : lecomplotdespapillons.blogspot.com)

4. Percival Lowell (sources : nirgal.net)

5. couverture du livre "la Guerre des mondes" de Wells (sources : decitre.fr)

6. preuve par Antoniadi de l'illusion des canaux martiens (sources : daviddarling.info)

7. vue d'artiste des canaux martiens (sources : nirgal.net, crédits photos  : Chesley Bonestell)

 
Mots-clés : vie extraterrestre – Fontenelle – Camille Flammarion – Angelo Secchi – canali - Giovanni Schiaparelli – opposition planétaire – gémination – Nathaniel Green – Percival Lowell – Herbert George Wells – Eugène Antoniadi - Mariner 4 – X Files, 

 (les mots en blanc renvoient à des sites d'informations complémentaires)

     Il peut sembler étrange de vouloir mélanger des durées et des distances qui, dans notre monde fini, relèvent de deux concepts différents mais ce n’est pas le cas en astronomie. En effet, la vitesse de la lumière (environ 300 000 km par seconde), une constante indépassable, est limitée : dès lors, si l’on regarde en direction du ciel, les objets observés sont à la fois lointains et situés dans le passé (à l’exception relative de notre environnement proche mais nous y reviendrons). Très vite, ces distances et ces durées relèvent de chiffres qu’il est bien difficile pour notre cerveau habitué à notre planète (un monde fini et minuscule) d’appréhender véritablement : que peut bien signifier 100 millions d’années-lumière (al) d’éloignement ou un milliard d’années dans le passé ? C’est la raison pour laquelle, afin de relativiser ces nombres pharamineux, l’esprit humain a souvent cherché des comparaisons qui lui « parlent » mieux : nous en verrons quelques unes.

 
               Les âges géologiques (au sens large du terme)

 
     Aux dernières estimations actuellement en vigueur, notre Univers est âgé de 13,6 milliards d’années tandis que notre Soleil et son cortège de planètes (dont notre Terre) se sont créés il y a 4,5 milliards d’années. Intéressons-nous dans un premier temps à l’histoire de notre bonne vieille Terre. Grâce aux diverses méthodes de datation des roches, nous pouvons subdiviser son âge en différentes périodes : pour plus de commodité, appelons temps 0 la création de notre planète à partir du nuage protosolaire et + 4.5 milliards d’années aujourd’hui (Evidemment, pour être plus proche de la réalité, les scientifiques comptent, eux, en temps négatifs). Nous trouvons alors :
   • le précambrien qui s’étend de 0 à + 3,96 milliards d’années,
   • l’ère primaire (ou paléozoïque) de + 3.96 à + 4,255 milliards d’années, cette ère étant elle-même subdivisée en plusieurs périodes allant du cambrien au permien,
   • l’ère secondaire (ou mésozoïque) de + 4,255 à + 4,435 milliards d’années et comprenant trois périodes, le trias, le jurassique et le crétacé,
   • l’ère tertiaire (à présent regroupée avec le quaternaire dans une ère unique appelée cénozoïque) allant de + 4, 435 à + 4,498 milliards d’années
   • Et l’ère quaternaire (cénozoïque également) allant de + 4,498 milliards d’années à aujourd’hui. 
     Dit de cette manière, c’est vrai, ce n’est guère parlant. On peut donc proposer une autre lecture, plus facile à comprendre : essayons de rapporter l’histoire de la Terre à une seule année et voyons ce que donnerait la précédente description. Dans notre nouveau modèle, la création de la Terre se situerait autour du premier janvier de cette année fictive et :
   • Le précambrien s’étendrait alors jusqu’à la mi-septembre (il s’agit, bien sûr, d’approximations). C’est durant cette ère que sont apparues les premières créatures pluricellulaires vivantes, à savoir des invertébrés (dont les corps mous nous ont laissé peu de traces) et, selon notre nouvelle approche, cela se situait aux environs de la fin du mois d’août-début du mois de septembre… 
   • Vient ensuite l’ère primaire, de la mi-septembre à la mi-novembre : c’est à la fin du permien (mi-novembre) qu’a eu lieu la grande extinction qui détruisit 95% des espèces marines alors vivantes et « seulement » 70% des espèces terrestres (voir le sujet les extinctions de masse)…
   • L’ère secondaire, de la mi-novembre aux derniers jours de décembre voit la domination des grands sauriens qui disparaissent à la fin du crétacé, c'est-à-dire quelque part vers le 20 décembre ;
   • Le cénozoïque occupe la fin de l’année : les premiers hominidés (Toumaï) sont datés d’il y a 7 millions d’années ce qui les situe d’après notre modèle vers les tout derniers jours de décembre. Et l’Homme « moderne » dans tout cela ? Eh bien, son apparition et son extension fulgurante comme actuel animal dominant de la planète trouvent place le 31 décembre, une heure peut-être avant la nouvelle année…
     Une autre métaphore pour comprendre ces abîmes du temps est de comparer la vie sur Terre à la hauteur de la tour Eiffel : en pareil cas, la présence de l’Homme ne représenterait (en taille) que l’épaisseur de la couche de peinture située sur un des parapets du troisième étage du monument… 
     Ces façons différentes (mais peu scientifiques, je le reconnais) de dater les événements sont certainement plus parlantes : elles ont, en tout cas, le mérite de nous montrer de manière frappante combien nous sommes les héritiers d’une longue, très longue histoire qui nous a vu précédés par des millions de générations d’animaux qui ont vécu, souffert, se sont reproduits pour, le plus souvent en fin de compte, disparaître sans laisser de traces. Cette pensée devrait nous rendre modestes…

               Les distances astronomiques

 
     Nous venons d’évoquer les durées de temps écoulées depuis l’apparition de la Terre : elles sont, comme on l’a vu, colossales. Pourtant, l’Univers est approximativement plus de trois fois plus vieux que notre système solaire ! Or, chose remarquable, quand on observe les objets du ciel, on voit le passé : observée, par exemple, par le télescope spatial Hubble, une galaxie qui serait située à, disons, 8 milliards d’années-lumière, se présente à nos yeux comme elle était il y a 8 milliards d’années, c’est-à dire avant la création de notre Soleil… Comment se présente-t-elle réellement aujourd’hui ? Comment se fait-il que sa lumière ait mis si longtemps à nous parvenir ?
     C’est que l’univers est gigantesque, s’étendant sur des distances que le cerveau humain a du mal à se représenter. Très tôt dans l’histoire moderne de l’humanité, il a fallu se rendre à l’évidence : les distances calculées en millions voire en milliards de km ne représentent rien à l’échelle de l’univers. Le seul moyen pour déterminer les distances auxquelles se situent les objets astronomiques est de se référer à une autre dimension d’échelle et c’est la raison pour laquelle les scientifiques ont choisi la lumière. Si cette dernière nous paraît se transmettre de façon instantanée dans notre quotidien, il n’en est bien sûr pas de même entre les étoiles – et plus encore les galaxies – qui sont séparées par des distances à nos yeux pharamineuses. C’est ainsi que, même à sa vitesse pourtant conséquente de 300 000 km chaque seconde (en fait, plus précisément 299 792,458 km/s), il lui faut plus de quatre ans pour nous parvenir de notre voisine stellaire la plus proche, justement appelée Proxima du Centaure… Voyons cela de plus près (si j’ose dire).

          La proche banlieue

     Il s’agit évidemment de notre système solaire. La Terre, seulement la troisième planète du système, tourne autour du Soleil à une distance d’environ 150 millions de km ce qui, en vitesse lumière, représente approximativement 8 minutes. En d’autres termes, si le Soleil venait brusquement à s’éteindre, sa lumière nous éclairerait durant encore huit minutes… Cette distance de 8 minutes-lumière est d’ailleurs appelée unité astronomique (ou UA) et elle permet de situer de façon plus aisée les différents éloignements de nos compagnes planétaires du système.
     La plus grande des planètes de notre système, Jupiter, cinquième par le rang, est quant à elle située à 778 000 000 km ou 5,2 UA. C’est déjà beaucoup plus loin puisque cela représente un peu plus de 40 minutes-lumière ! La dernière véritable planète du système, Neptune (puisque Pluton a été récemment rétrogradée en planète naine) se trouve à 30 UA, soit 4 heures-lumière. Toutefois, la zone considérée comme appartenant au système solaire ne s’arrête pas là : elle se situe à environ quatre fois la distance Soleil-Neptune, soit 120 UA environ. Il s’agit là d’un endroit aux limites finalement imprécises où le vent solaire (c'est-à-dire le flux plasmatique provenant de l’atmosphère solaire) entre en contact avec les vents provenant du milieu interstellaire.
     Ces chiffres peuvent paraître quelque peu abstraits. Prenons ici aussi une image nous permettant de mieux réaliser ce qu’ils représentent. Imaginons que nous posions sur le sol une orange sensée représenter le Soleil. La Terre serait alors une bille minuscule de la taille d’une tête d’épingle placée à 15 m de l’orange, Jupiter une bille de la taille d’une olive à 77 m et Neptune un petit pois à 450 m. La zone d’influence du Soleil s’étendrait quant à elle jusqu’à environ 1,5 à 2 km ! Et l’étoile la plus proche, Proxima du Centaure ? Eh bien, elle serait à environ… 4000 km.

          La Galaxie

     Les distances que nous venons de voir paraissent immenses ? Elles sont pourtant minuscules à l’échelle de notre galaxie, la Voie lactée. En effet, cette dernière (où le Soleil occupe une place relativement excentrée, voir le sujet place du Soleil dans la Galaxie) est un disque oblong d’un diamètre d’un peu moins de 100 000 al pour une épaisseur de 1 300 al et elle contient entre 200 et 400 milliards d’étoiles ! Chacune de ces étoiles est séparée par un grand vide cosmique (comme celui entourant le Soleil) à l’exception – peut-être – du halo central galactique où elles sont plus nombreuses et donc un peu plus proches les unes des autres. Une image ? Eh bien disons que si le système solaire est représenté par un grain de sable, la Galaxie est en proportion une petite plage…
     La Voie lactée appartient à ce que l’on appelle le « groupe local » qui est un ensemble d’une trentaine de galaxies dont les plus importantes sont notre galaxie et la galaxie d’Andromède M31. Ces galaxies sont suffisamment proches (tout est relatif, évidemment) pour subir leurs attractions réciproques. C’est ainsi que dans un avenir très lointain - 2 à 3 milliards d’années – la Voie lactée et Andromède finiront par fusionner en un super ensemble mais, comme on l’a déjà dit, les distances entre les étoiles sont si immenses qu’aucune d’entre elles ne devrait en heurter une autre.

          Au-delà

 
     Il existe des milliards d’amas de galaxies (un amas en contient environ une centaine) également organisés en superamas mais ces amas sont si distants les uns des autres que, contrairement à ce qui se passe pour le groupe local auquel nous appartenons, leurs forces d’attraction ne peuvent jouer : de ce fait, ces amas de galaxies s’éloignent les uns des autres à la vitesse de l’expansion de l’univers et cela dans toutes les directions (C’est ce qui avait tant intrigué les premiers découvreurs de galaxies - comme Edwin Hubble - qui voyaient bien que leurs spectres tiraient tous vers le rouge signifiant la fuite – le redshift des anglo-saxons – au contraire de celles du groupe local évidemment). Les distances entre les amas de galaxies sont si incroyables que je ne peux vous proposer de métaphores véritablement valides pour les exprimer…

          Au bout du bout de l’univers (connu)

 
     On trouve partout le fameux rayonnement fossile (voir le sujet fond diffus cosmologique) qui témoigne dans toutes les directions des premiers instants visibles qui ont succédé au Big Bang. Lorsqu'un de nos satellites enregistre des images de ce rayonnement, il regarde à 13,6 milliards d’années dans le passé, un chiffre qu’il me semble impossible de saisir et de vraiment comprendre autrement qu’intellectuellement…
 

 
     Dans ce bref exposé, j’espère vous avoir fait comprendre combien l’univers, notre univers, est immense et, par contre coup, combien notre planète et même le système solaire sont infimes. Par ailleurs, la vie des hommes est si brève que, comparée à l’ancienneté et à l’immensité de l'univers dans lequel ils se trouvent, ils ne représentent rien de plus que de simples bactéries par rapport à la taille et à l’âge de la Terre. Pourtant, les hommes, ces infimes créatures, ont su – au moins partiellement – décrypter leur environnement. Ce qui, en fin de compte, est loin d'être négligeable.

     Existe-t-il d’autres intelligences dans cette immensité ? Les calculs statistiques nous disent que oui (voir le sujet vie extraterrestre 2). Alors soit ! Mais, en réalité, le problème n’est pas là : s’ils existent – et si nous pouvons arriver à nous comprendre – comment faire pour passer outre aux limitations induites par ces distances vertigineuses, alors que l’on sait qu’une information ne pourra mettre moins de 4 ans pour atteindre Proxima du Centaure (qui, naine rouge, n’est certainement pas susceptible de voir se développer la Vie sur une de ses planètes, si elles existent) et autant pour en revenir ? Comment communiquer avec les étoiles plus lointaines tant est brève – à l’échelle de l’Univers – la durée d’une civilisation humaine ? J’avoue que j’aimerais bien le savoir.

Images :

1. le système solaire (sources : http://joas.web.log.free.fr)

2. les âges géologiques (sources : www.sepaq.com)

3. Jupiter (sources : www.science-et-vie.net)

4. voilà à quoi doit ressembler la Voie lactée vue de l'extérieur (sources : addlaseyne.free.fr)

5. amas de galaxies Abell 1689 (sources : www.futura-sciences.com)

6. fond diffus cosmologique photographié par le satellite WMAP, de la NASA, en 2003 (sources : wikipedia.fr)

Mots-clés : vitesse de la lumière - paléozoïque - mésozoïque - cénozoïque - Jupiter - Neptune - vent solaire - Voie lactée - galaxie d'Andromède M31 - amas de galaxies - superamas de galaxies - expansion de l'Univers - rayonnement fossile (fonds diffus cosmologique)

(les mots en blanc renvoient à des sites d'informations complémentaires)

     J’ai récemment abordé ce que la science actuelle suppose être l’origine de la Vie sur Terre mais une question – fondamentale - se pose aussi : au bout du compte, sait-on vraiment ce qu’est la Vie ? Comme on va le voir, la réponse à cette question en apparence simple n’est pas si évidente que ça. Encore aujourd’hui, il n’est pas facile de déterminer avec certitude les limites séparant la matière vivante de la matière inanimée… Prenons quelques exemples pour poser le problème :
          1. Chez l’être humain, par exemple, à quel moment peut-on situer cette frontière ? A quel instant précis peut-on dire avec certitude qu’un enfant est vivant ? Au stade de l’embryon, du fœtus, plus tard ? Dans un autre sujet (voir sujet : cellules souches), j’ai abordé cette question qui divise tant les hommes et on a pu voir que les réponses étaient très divergentes selon l’interlocuteur et la discipline dans laquelle il officie… 
          2. De la même façon, un être plongé dans un coma dit dépassé est-il encore vivant ? La réponse que l’on doit apporter à cette question est extrêmement complexe et, pourtant, elle conditionne l’attitude que le médecin devra adopter : poursuivre la « réanimation » ou, au contraire, « débrancher » ce malade jugé complètement irrécupérable…
          3. Dans un autre ordre d’idées, s’il est assez facile de prétendre qu’une bactérie est vivante, que dire d’un virus dont on sait qu’il ne peut se reproduire sans la cellule qu’il infecte ? 
     Ces exemples pris un peu au hasard montrent, s’il en était besoin, qu’une définition de la Vie n’est pas aussi aisée qu’il y paraît. Pour approcher d’une réponse acceptable, revenons-en – comme le dit l’expression – « aux fondamentaux », c'est-à-dire essayons de définir ce qu’est la Vie. 

 
                    Définir la matière vivante

     D’une façon générale, les religieux considèrent que la Vie est un mystère et qu’il est parfaitement illusoire de chercher à la définir. Bien que tout à fait respectable d’un point de vue strictement religieux, voire philosophique, il est certain que cette approche ne saurait satisfaire un esprit scientifique. Quelles sont donc les spécificités de la matière vivante ou, dit autrement, les caractéristiques de base qui la différencient des objets inanimés ? Les biologistes avancent quatre conditions pour affirmer qu’un être est vivant :

          1. Il doit échanger de la matière et de l’énergie avec son environnement : pour se maintenir en vie, l’être vivant doit satisfaire ses besoins en énergie, ou plutôt le besoin de ses cellules ; pour cela, il lui est nécessaire de prendre dans le milieu qui l’entoure les nutriments indispensables et les assimiler (afin d’assurer la vie et le renouvellement des cellules qui le composent). Les réactions chimiques qui en découlent lui procurent de l’énergie qui sera utilisée par lui, les éléments non utilisables (et les produits de dégradation) étant éliminés de façon à ne pas intoxiquer l’organisme : c’est ce que l’on appelle le métabolisme.

     En réalité, il s’agit d’une recherche d’équilibre qui le conduit, cet être vivant, à se développer et à augmenter sa biomasse d’où sa croissance progressive, plus ou moins rapide, mais toujours « programmée » par son matériel génétique. Cette croissance est d’ailleurs fort variable, allant de quelques jours à des milliers d’années, et passe par tous les stades évolutifs obligatoires de l’espèce à laquelle il appartient pour aboutir enfin à sa disparition inévitable.

          2. Il doit être autonome : pour qu’on puisse affirmer qu’il est vivant, l’individu doit être distingué de son milieu et posséder « en lui-même » la capacité de disposer de soi (à l’inverse d’un ordinateur qui reçoit ses instructions de l’extérieur). Cette autonomie est plus ou moins grande ; le lichen est, par exemple, l’association de deux êtres vivants, une algue et un champignon, qui seraient bien incapables de vivre seuls : ils ne peuvent subsister que par l‘existence de leur symbiose. Ailleurs, certains insectes, comme les fourmis ou les abeilles, meurent quand ils restent trop longtemps isolés de leurs groupes. Quoi qu’il en soit, si dans certains cas, l’autonomie des individus est plus limitée, elle n’en existe pas moins.

          3. Il doit être capable de se reproduire : il va de soi que l’individu vivant doit posséder (du moins statistiquement quand on considère les espèces) le moyen de donner naissance à des descendants. Il lui faut, en quelque sorte, se dupliquer à l’identique afin que l’espèce dont il fait partie se maintienne puisque lui, l’individu, est promis à une mort certaine. Toutefois, on le sait bien, le « descendant » n’est pas exactement semblable à son géniteur : c’est particulièrement vrai pour la reproduction sexuée où le nouvel individu acquiert des caractères provenant de ses deux parents. Il n’empêche que, en termes d’espèce, la descendance est globalement identique à la génération qui l’a précédée. Cette particularité est possible (comme nous l’avons précédemment vu dans le sujet origine de la Vie sur Terre) grâce à l’hérédité, c'est-à-dire la conservation des caractères parentaux, par l’intermédiaire de la transmission de l’ADN moléculaire. Pour cela, il doit être composé d’au moins une cellule (séparation du milieu ambiant) dont les plus évoluées contiennent un noyau protégeant le matériel et l’information génétiques. Ensuite, de la cellule à un individu plus complexe, tout n’est plus qu’une question d’organisation, de complexification.

          4. et, enfin, il doit évoluer au fil du temps, c'est-à-dire être soumis à la sélection naturelle : les espèces, et donc les individus qui les composent, s’adaptent en permanence au milieu qui les entoure. Comme il est impossible de conserver un environnement strictement identique (bien qu’il soit dans l’ensemble assez stable), il est en effet indispensable que des modifications apparaissent chez les individus ; de ce fait, certains de ceux-ci ayant conservé des caractères anciens (ou dits archaïques) seront progressivement remplacés par des individus nouveaux, mieux adaptés, mieux armés pour survivre : c’est cela que l’on appelle la sélection naturelle. Ces modifications, le plus souvent invisibles durant une vie humaine qui est fort courte par rapport à la vie des espèces, se produisent par des mutations génétiques sur le rythme desquelles les scientifiques sont à peu près arrivés à se mettre d’accord (voir le sujet les mécanismes de l'évolution).

     Une condition subsidiaire est parfois avancée (mais elle est contenue en filigrane dans les conditions déjà listées) : la possibilité pour l’individu de répondre aux stimuli du monde qui l’entoure. Ces réactions sont variables selon les espèces : les animaux réagissent rapidement en fuyant, en se cachant ou, parfois, en attaquant, tandis que les plantes le font beaucoup plus lentement (mais de façon certaine comme le prouve, par exemple, l’observation des fleurs s’ouvrant ou se fermant selon l’ensoleillement).

     En fin de compte, la vie est diverse mais les conditions que nous venons d’énumérer sont toujours plus ou moins présentes. Des millions d’êtres vivants peuplent notre planète, interagissant entre eux ou avec leur milieu, et c’est ce qui en fait d’ailleurs toute l’originalité et la beauté. Est-ce à dire que nous venons d’expliquer de façon certaine ce qu’est la Vie ? Ce n’est pas aussi simple !
 

 
               Contre-exemples

     En introduction de cet article, j’ai mentionné quelques cas (il y en bien d’autres) où il paraît difficile de faire la différence entre le vivant (ou le déjà mort), en rapportant, par exemple, la perplexité qui saisit le médecin devant un individu en coma dépassé. Voilà un être qui a vécu, pensé, aimé, etc. et qui à présent repose sur un lit d’hôpital, entouré de machines destinées à assurer ses fonctions vitales. Pour l’observateur, le malade (?) respire, son cœur bat et il est alimenté de façon à entretenir les cellules de son corps. Toutefois, son électro-encéphalogramme est plat, c'est-à-dire que son cerveau semble ne plus être l’objet d’une quelconque activité. Est-il déjà mort ? Doit-on le débrancher et arrêter une vie qui n’est plus qu’artificielle ? Sait-on si, par extraordinaire, il n’est pas susceptible de « se réveiller » et reprendre le cours d’une vie réelle ? Des patients qui sortent de leur coma après des mois, voire des années, sont rares et, nous disent les réanimateurs, ceux-là ont toujours présenté quelques traces, quelques signes d’une activité cérébrale, fut-elle extrêmement réduite. L’attitude communément admise est donc de considérer comme mortes les personnes qui présentent des tracés neurologiques plats à plusieurs examens EEG successifs… Une approche toujours formidablement difficile à admettre pour les proches.
     Ailleurs, voici des virus qui possèdent la faculté de se déplacer et qui présentent également la caractéristique d'être parfaitement individualisés car composés de matériel génétique limité par une membrane. Mais ils ne possèdent pas de métabolisme propre et sont donc incapables de se répliquer seuls : il leur faut une cellule vivante dont ils utiliseront le matériel moléculaire pour donner d’autres virus. Du coup, la majorité des scientifiques ne leur accordent pas le statut d’êtres vivants. Pourtant, on sait que certains virus peuvent infecter d’autres virus comme si ces derniers étaient vivants : où est donc cette fameuse limite entre le vivant et le non-vivant ?
     Et les prions, responsables d’affections comme la maladie de Creutzfeld-Jacob (l’équivalent humain de l’encéphalopathie spongiforme bovine ou maladie de la vache folle) ? Ce ne sont pourtant que de simples entités chimiques mais qui, une fois dans un organisme, peuvent se répliquer jusqu’à détruire l’hôte qu’ils infectent. Certainement pas vivants mais toutefois…

               Pour une définition de la Vie

     Du coup, certains scientifiques avancent l’idée suivante : pour qu’un individu puisse participer à l’évolution de son espèce, il faut qu’il puisse se reproduire ; il doit donc posséder un métabolisme qui lui permette d’entretenir toutes ses cellules et surtout de l’ADN, sous une forme ou une autre, nécessaire au passage de l’information qu’il représente d’une génération (la sienne) à une autre (sa descendance).

     Certains, comme Richard Dawkins, le célèbre éthologiste britannique, sont allés jusqu’au bout du raisonnement : pour Dawkins, seul le gène a de l’importance car il renferme l’information. Dans son livre « le gène égoïste », il explique que l’individu, quel qu’il soit, y compris les êtres humains, n’existe que pour cette seule fonction, la transmission de l’information génétique, une fonction qui fait évoluer les espèces en leur permettant de s’adapter aux changements de l’environnement. Pour lui, l’individu n’a aucune valeur (du point de vue de la biologie cela va sans dire) car il n’est que le « messager »… Le vivant, c’est donc celui qui transmet l’ADN… Outrancier ? Peut-être. D’ailleurs, le paléontologue Stephen J Gould que j’ai souvent mentionné ici, rappelle qu’il existe d’autres moyens de transmettre l’information, l’apprentissage par exemple, sans lequel la perpétuation de l’espèce est souvent impossible. Pour Gould, les gènes ne sont que des éléments de transmission, certes importants, mais parmi d’autres… Et puis que penser des hybrides, ces individus qui ne peuvent pas avoir de descendants comme le mulet, croisement d’un âne et d’une jument : vivants, évidemment, mais ne pouvant transmettre qu’exceptionnellement un patrimoine génétique issu de deux espèces proches mais différentes…
     On voit combien il paraît difficile de répondre à une question en apparence simple, combien nous avons du mal à définir une notion qui nous semble pourtant familière, une notion dont nous avons l’impression « qu’elle tombe naturellement sous le sens » ! Tentons quand même une définition la plus large et la moins imprécise possible ; elle pourrait être : « un être vivant est un système constitué d'éléments organisés par une information génétique et composé d'une série d’organes ou appareils qui assurent son autonomie, certains d’entre eux lui permettant de se reproduire. » 
 

 
     La vie sur notre globe est basée sur le cycle du carbone et on vient de voir toute la difficulté à poser les limites du vivant dans le monde qui est le nôtre. Récemment, je me demandais si d’autres formes de vie, extraterrestres, pouvaient exister et j’avançais qu’un simple calcul statistique (eu égard aux milliards de milliards d’étoiles et de planètes qui peuplent notre univers) permettait de répondre par l’affirmative. Toutefois, rien ne dit que cette vie « exotique » serait fondée sur le carbone tel que nous le connaissons : pourquoi pas le silicium, par exemple, bien que ce dernier conduise probablement à un nombre moins varié de possibilités ? Comment pourrions-nous alors la reconnaître, cette forme de vie à nos yeux étrange, alors que nous avons tant de mal à identifier la nôtre ?

Images

1. Vénus sortant des eaux par Boticelli, 1486 (sources : www.cineclubdecaen.com/)

2. la plus vieille fleur du monde, vieille de 2000 ans, en Angola (sources : www.geo.fr/)

3. la reproduction sexuée des végétaux (sources : www.voyagesphotosmanu.com)

4. une souche du virus H1N1 (sources : www.lemonde.fr/)

5. l'exoplanète epsilon d'Eridan, la plus proche découverte (10,5 al) : pourrait-elle abriter une vie ? (il s'agit d'une vue d'artiste) (source : www.techno-science.net/)

Mots-clés : virus - prion - métabolisme - reproduction - reproduction sexuée - sélection naturelle - coma dépassé - EEG plat - Richard Dawkins - information génétique - Stephen J Gould - apprentissage - êtres hybrides - cycle du carbone - silicium

 (les mots en blanc renvoient à des sites d'informations complémentaires)

Mise à jour : 29 mai 2009