La théorie de l’Evolution explique la transformation des espèces au fil des âges mais, en réalité, c’est bien plus qu’une simple théorie tant les preuves abondent en son sens. De ce fait, on devrait plutôt dire les lois de l’Evolution (c’est également le même problème pour la théorie de la relativité générale d’Einstein).
C’est Darwin, on le sait tous, qui fut le pionnier de cette nouvelle approche. Homme du XIXème siècle, il ne pouvait évidemment connaître ni la génétique, ni la biologie moléculaire, etc., toutes disciplines qui contribuèrent par la suite à approfondir son hypothèse. C’est la raison pour laquelle l’Evolution fut « revisitée » par les modernes pour aboutir à la théorie synthétique de l’Evolution, encore en vigueur aujourd’hui.
En 1972, deux éminents chercheurs, Gould et Eldredge, bousculèrent le monde jusque là très tranquille de l’Evolution en proposant une approche complémentaire - la théorie des équilibres ponctués – qui fit alors grand bruit. Aujourd’hui que le calme est revenu, il n’est pas inutile de rappeler les grandes lignes théoriques et historiques de ce débat qui permit d’asseoir définitivement l’approche scientifique de la transformation des espèces face à l’obscurantisme d’un créationnisme irrationnel et puéril mais toujours renaissant de ses cendres.
La théorie synthétique de l’Evolution
Comme l’a très bien expliqué Darwin, la
transformation des espèces se déroule sur un temps très long, proche des temps géologiques, c'est-à-dire portant sur des centaines de milliers, voire des
millions d’années. L’apparition de différences entre individus, différences se maintenant chez leurs descendants, explique cette évolution ; les
individus les mieux adaptés dans leur milieu (surtout si celui-ci se transforme rapidement) sont les plus aptes à survivre et donc à se reproduire : c’est la sélection naturelle (voir sujet : les mécanismes de l’Evolution). Rappelons que ces transformations
se font surtout par mutations mais pas seulement puisque d’autres mécanismes génétiques, quoique moins fréquents,
sont également à l’œuvre (échange de matériel génétique, épimutations, etc.). Il paraît également justifié de mentionner qu’il ne faut jamais considérer ces transformations d’un point de vue
généalogique mais phylogénétique : les espèces ne descendent pas les unes des autres mais se transforment en parallèle. Par exemple, deux populations
d’une même espèce longtemps séparées l’une de l’autre finissent par « diverger », c'est-à-dire que leurs représentants sont devenus incapables de se reproduire entre eux, formant alors
des espèces distinctes mais coexistant encore dans un environnement voisin (c’est le phénomène de dérive génétique). En pareil cas, on pourra affirmer que ces
deux espèces
ont un « ancêtre commun » (l’espèce de départ) et, par exemple, c’est bien le
cas de l’Homme qui ne descend pas du singe (comme l’ont un peu stupidement déclaré certains antidarwiniens) mais possède un lointain ancêtre commun avec lui.
Quoi qu’il en soit c’est par l’intermédiaire des gènes que ces transformations opèrent mais Darwin ne pouvait que le supposer puisque la génétique était à son époque encore inconnue. C’est la raison pour laquelle, dès les années 1930-40, de nombreux scientifiques cherchèrent à compléter la théorie de Darwin avec des acquisitions plus récentes : la génétique évidemment mais aussi la biologie, l’embryologie, la paléontologie, la génétique des populations, la systématique, etc. Du fait, on s’intéressa non plus seulement aux individus mais à des groupes entiers et c’est la fréquence des mutations dans une population qui devint le critère principal. La grande majorité de ces mutations - rappelons-le - sont déclarées neutres (elles n’ont aucune incidence sur les individus), quelques unes sont létales ou très défavorables (et leurs porteurs n’ont pas de descendants), quelques unes enfin apportent un avantage sélectif et se transmettent aux générations suivantes. Lorsque la fréquence de ces mutations devient élevée, on peut assister à la modification de l’espèce.
Quelques décennies plus tard (1960), grâce à la
compréhension de la
nature des chromosomes et
des gènes, la biologie moléculaire vint compléter le néodarwinisme (autre appellation de la théorie synthétique) en
donnant les bases expérimentales qui manquaient.
On peut résumer l’affaire de la façon suivante : les espèces vivantes se transforment au fil du temps à la suite de mutations survenant chez certains individus de façon aléatoire et c’est la sélection naturelle qui tempère quelque peu cette grande loterie du hasard en permettant l’adaptation de l’espèce à un milieu et à un temps particuliers. Aucun finalisme n’entre ici en jeu puisque seul le déterminisme adaptatif canalise cette évolution.
Pour les néodarwiniens d’alors, les transformations ne pouvaient se produire que progressivement, sur des durées de temps immenses et on avança alors le terme de gradualisme pour bien souligner cette progressivité.
Les équilibres ponctués
En relisant avec attention l’ouvrage principal de
Darwin (l’origine des espèces au moyen de la sélection naturelle, 1859), on se rend compte que le grand scientifique s’était interrogé sur un fait qui lui paraissait curieux : si l’on pense
à une transformation graduelle, comment se fait-il que les fossiles jusqu’alors retrouvés (et la même remarque prévaut encore
aujourd’hui)
ne concernent presque toujours que des espèces déjà formalisées et très peu d’espèces dites « intermédiaires » chez lesquelles on pourrait
reconnaître une partie seulement des caractères définitifs de l’espèce considérée. La réponse, pour lui évidente, est simplement que ces fossiles n’ont pas
encore été trouvés… Il le dit de la façon suivante : « …/… que l'accumulation de dépôts riches en espèces fossiles diverses, et assez épais pour
résister aux dégradations ultérieures, n'étant guère possible que pendant des périodes d'affaissement du sol, d'énormes espaces de temps ont dû s'écouler dans l'intervalle de plusieurs périodes
successives ; qu'il y a probablement eu plus d'extinctions pendant les périodes d'affaissement et plus de variations pendant celles de soulèvement, en faisant remarquer que ces dernières
périodes étant moins favorables à la conservation des fossiles, le nombre des formes conservées a dû être moins considérable…/… ». Il ne resterait donc plus qu’à trouver ces
fameux « chaînons manquants »…
En 1972, deux paléontologues, Stephen J. Gould et Niles Eldredge,
publièrent un article qui prit tout le petit monde néodarwinien à
contrepied : selon les deux chercheurs, ces fameux fossiles intermédiaires ne pouvaient pas être retrouvés pour la bonne raison qu’ils n’existent pas ! La raison en est que, pour eux,
le gradualisme n’est qu’une supposition et que les transformations apparaissent en fait d’un coup, très rapidement, sur quelques milliers d’années (un temps
infime à l’échelle géologique) ; survient ensuite pour les espèces une longue période d’équilibre, dite de stase, au cours de laquelle il ne se passe
rien. Gould explique ainsi pourquoi on peut trouver des espèces n’ayant pas changé durant des millions d’années. Il avance que, loin d’une transformation progressive, une espèce peut disparaître
rapidement car remplacée par l’espèce mutante qui recolonise la niche écologique jusque là occupée par celle dont elle est issue ; parfois, il peut même arriver, ajoute-t-il, que les deux
espèces continuent d’exister l’une à côté de l’autre.
C’était le retour à une certaine forme de catastrophisme, la théorie qui prévalait avant le gradualisme (voir le sujet : la querelle sur l'âge de la Terre) et, bien entendu, les néodarwiniens classiques furent consternés au point qu’ils crièrent au retour d’un certain créationnisme. Il s’agissait là certainement d’un mauvais procès fait à Gould et Eldredge qui estimaient, bien au contraire, qu’ils ne faisaient que compléter – ou affiner – le darwinisme qui restait à leurs yeux la seule explication possible. Certains créationnistes, notamment religieux, s’emparèrent sans la comprendre de la nouvelle idée pour asseoir leurs propres arguments antidarwiniens ce qui ne contribua pas, on le comprend, à la sérénité du débat ! Il n’y avait pourtant pas là une idée véritablement révolutionnaire puisque, à bien le relire, on s’aperçoit que Darwin lui-même avait évoqué cette hypothèse sans s’y arrêter définitivement…
En somme, le ponctuationnisme (équilibres ponctués) n’est qu’une autre façon d’interpréter le transformisme et la sélection naturelle ; là où le
gradualisme ne voit qu’une transformation progressive apparue par petites touches sur un temps très long, Gould penche plutôt pour l’apparition brutale
de mutations importantes permettant d’un seul coup la transformation d’une espèce qui se met alors à concurrencer celle dont elle est issue et, le plus souvent, la supplante en quelques milliers
d’années grâce à son avantage sélectif. On est toujours dans le cadre d’un darwinisme bien compris.
Le darwinisme aujourd’hui
N’en déplaise aux créationnistes, jamais la théorie de Darwin ne s’est si bien portée. L’apparition des nouvelles techniques a même renforcé ce qui n’était au début qu’une théorie (au sens d’une hypothèse scientifique). A la manière d’une autre théorie célèbre (que j’ai déjà citée), la théorie de la relativité générale, les nouvelles approches d’observation et d’analyse sont venues la conforter progressivement. A ce titre, Gould et Eldredge ont apporté leur propre pierre à l’édifice commun, démontrant au passage qu’il est fondamental pour toute science quelle qu’elle soit de ne pas se cantonner à une position définie une fois pour toutes, de ne pas se rigidifier. La qualité première d’une discipline scientifique est en effet de savoir se remettre en cause ce que ne peuvent (ou ne savent) pas faire ceux qui défendent des idées fondées sur un apriori de départ, par définition incritiquable. Je pense évidemment aux créationnistes qui, rejetant toute observation objective, cherchent avant tout à faire entrer le monde qui est le nôtre dans le cadre d’idées préconçues définies une fois pour toutes.
En ce début de millénaire, les scientifiques
s’accordent pour reconnaître la validité à la fois du gradualisme et du ponctuationnisme :
certaines espèces se transforment lentement au gré du temps (géologique) mais d’autres semblent apparaître en un laps de temps très court suivi d’une
longue période d’absence de changement. La grande majorité des espèces ayant un jour vécu sur Terre ont aujourd’hui disparu (99% d’entre elles avancent les spécialistes). Certaines ont été
emportées, comme les dinosaures du Crétacé, par un événement cataclysmique. D’autres se sont transformées en de nouvelles espèces mieux adaptées à un milieu donné. Dans tous les cas, le hasard
est à l’œuvre puisqu’il entraîne aussi bien mutations soudaines qu’extinctions massives accidentelles. Et, on le sait bien, le hasard est imprévisible.
Sources
* Wikipedia
histoire de la pensée évolutionniste : cliquer sur le lien
théorie synthétique de l'Evolution : cliquer sur le lien
* The Structure Of Evolutionary Theory (Stephen J. Gould, Belknap-Harvard, 2002). On trouvera une intéressante analyse de cet ouvrage ICI
Images
1. combat entre un allosaure et un stégosaure (sources: http://www.linternaute.com/science/)
2. Charles Darwin (sources : http://www.jason-22.eu/darwin.html)
3. dérive génétique artificielle (sources : http://e-sante.futura-sciences.com/)
4. chromosome (sources : http://www.beltina.org/health-dictionary)
5. Stephen Jay Gould (sources : http://www.vetopsy.fr/)
6. Niles Eldredge (sources : http://www.amnh.org/exhibitions/darwin)
7. strates du temps (sources : http://fr.wikipedia.org/wiki/Tronc)
8. slection naturelle (sources : http://us2.harunyahya.com)
(Pour lire les légendes des illustrations, passer le pointeur de la souris dessus)
Mots-clés : Charles Darwin - théorie synthétique de l'Evolution - Stephen J Gould - Niles Eldredge - sélection naturelle - mutations - phylogénétique - dérive génétique - extinctions de masse - génétique des populations - systématique - avantage sélectif - gradualisme - période de stase - catastrophisme
les mots en blanc renvoient à des sites d'informations complémentaires
Sujets apparentés sur le blog
1. les mécanismes de l'Evolution
2. la querelle sur l'âge de la Terre
4. le rythme de l'évolution des espèces
Ecrire un commentaire - Voir les 8 commentaires
boutade), c’est qu’elle laisse supposer une sorte d’explosion gigantesque ce qui est
spécialistes des «
très courte
d’étoiles habitent ce que l’on appelle le «
européenne (article paru dans la revue Nature en septembre
2011) grâce au
13 milliards d’années-lumière, soit
presque le début de l’Univers). On y distingue de plus petites galaxies que celles d’aujourd’hui, ces structures possédant des populations d’étoiles très bleues ou, dit autrement, d’étoiles
jeunes très primitives et déficitaires en éléments lourds : des étoiles primordiales ou, à tout le moins, de
ajoute même que le sourire se rapproche
probablement d’un comportement de défiance puisqu’il consiste à montrer les dents (il existe d’après lui une relation réelle entre le rire et l’agressivité)…
verticalement et en lui faisant toucher un plan dur avec ses pieds, on le voit « emjamber » l’obstacle et débuter
quelques mouvements de marche) ou le «
peut se développer harmonieusement.
ne pas opposer un paléocortex, siège des comportements instinctifs et un néocortex (80% de l’ensemble tout de même chez
l’Homme) qui, lui, serait l’endroit où s’élaboreraient les conduites apprises élaborées ? Disons le tout net : les choses sont certainement
retombe en grognant puis se redresse en se raccourcissant avant de contempler sa future conquête ; il se met alors à nager autour d’elle, se dresse le plus qu’il le
peut et lui présente les plumes de son arrière-tête avant de se baisser et de se redresser plusieurs fois tout en émettant d’étranges vocalises. Il est impératif que le canard mâle suive la
cent mètres de long pour les castors américains) qu’il construit à l’aide de matériaux divers trouvés sur place
(branches, pierres, boue) en n’omettant jamais de consolider son ouvrage en aval par des branches servant d’arcs-boutants, elles-même calées par de grosses pierres. Un processus compliqué s’il en
est. On sait aussi qu’il apprécie parfaitement le poids des pièces de bois qu’il utilise : après avoir abattu un arbuste, il le débite en tronçons d’autant plus courts qu’ils sont larges de
façon à en conserver le poids…
algues. Dès lors, il défendra son territoire contre tous les intrus. Si l’un d’eux se présente, notre petit poisson se positionne tête en bas et fait mine de creuser. L’intrus est toujours
là ? Il l’
des animaux moins « développés neurologiquement » on peut se poser la question. L’éthologue américain
montrer cet intéressant phénomène grâce à ses
double associant deux étoiles blanches (dont une naine) qui doit sa luminosité intense à sa proximité du système solaire. Celle
qui dessèche ? C’est parce qu’il s’agit d’une traduction d’une expression égyptienne où l'on considérait Sirius comme annonciatrice de la saison chaude : en effet, l’étoile apparait
juste avant le Soleil, au solstice d’été dans l’hémisphère nord. La saison chaude est, on le sait, un temps de fortes chaleurs appelée « canicule » d’où, également, le nom latin de
Sirius, «
compilation de 1022 étoiles), qu’ils traduisirent dès le IXème siècle : on comprend donc pourquoi la grande majorité des
noms d’étoiles sont
des observations
du plus grand astronome de l’époque, le Danois
réalité visibles que de la Terre : un observateur placé sur une planète située à quelques
dizaines d’années-lumière de notre Soleil verrait des constructions bien différentes… Par ailleurs, selon les civilisations (Egyptienne, Babylonienne, Chinoise, etc.), les constellations varient
en noms et en représentations théoriques… Ces constellations furent regroupées une fois pour toutes en 1930 dans le
cartonnée à découpe : on règle la découpe en fonction de l’heure et du lieu de façon à représenter la
portion de ciel visible au moment choisi ;
mais il ne faudrait pas croire que, chaque fois, les humains agissaient dans un but strictement utilitaire… Le cas du mouton
est assez marquant : aujourd’hui, bien sûr, on pourrait facilement penser que le mouton a été domestiqué pour sa laine… sauf que cet animal est issu du
donc son agressivité. A
contrario, élevé dès le plus jeune âge par des hommes, le loup devient bien plus sociable… Dès lors peut-on imaginer que, amenés à partager leur habitat avec les humains, certains loups aient pu
être progressivement apprivoisés pour, de nombreuses générations plus tard, aboutir au chien ? Bien des scientifiques le croient puisque ces deux êtres sociables (le loup vit en meute)
avaient des intérêts en commun – la chasse sur des territoires identiques – et cette proximité a sans doute favorisé les contacts. On peut par exemple imaginer que des
quoi s’agit-il ? En 1959, sous la direction de l’académicien soviétique
sélection a été la
physique, comme si l’ensemble était sous la dépendance de
ne peut donc que s’élever contre cette mode actuelle absurde qui voit des citadins "éduquer" dans leurs salons (ou parfois dans
leurs baignoires, c’est selon) d’authentiques animaux sauvages présentant pour eux-mêmes (c’est un choix) mais également pour leur entourage (c’est plus grave) un danger bien présent. La loi – du
moins en France – reconnaît parfaitement cette attitude irréfléchie et c’est tant mieux.
d’identifier dans le cosmos une activité ne
devant rien au hasard de la Nature. Pour cela, le premier directeur de recherche, l’américain
structure comparable à notre Soleil
et donc susceptibles d’abriter chacune un cortège de planètes. L’observation dura quatre mois mais sans aucun résultat.
du Soleil. Les scientifiques réfléchirent longuement à la teneur du « message » : il fallait en effet qu’il puisse être suffisamment universel pour être interprété et compris
par les éventuels extraterrestres. Il fut décidé d’envoyer 1. la liste des dix premiers nombres entiers ; 2. la formule de l’ADN ; 3. la représentation des plus simples des éléments
chimiques de la classification de Mendeleïev et 4. quelques renseignements plus spécifiquement humains, à savoir un schéma du système solaire, la représentation du corps humain et, pour faire
comprendre comment on procédait, le schéma d’un radiotélescope. Il est à noter que cette initiative fut contemporaine du lancement des
Array, du nom de
machine pour faire autre chose, le logiciel se sert de celle-ci pour analyser une partie des données enregistrées par SETI en cherchant donc les fameux signaux. Remarquons par
ailleurs que le logiciel peut également fonctionner « en toile de fond », consommant peu de ressources, ce qui ne devrait alors guère gêner ceux qui font de la simple bureautique ou une
promenade sur Internet…
lumière met près de quatre ans pour atteindre (ou revenir) de notre plus proche voisine, la naine rouge alpha du Centaure ? Communiquer – en aller et retour – avec
une civilisation lointaine mettrait un temps tel que nos civilisations auraient le temps de s’éteindre dans l’intervalle. Comment résoudre ce défi ? Pour l’heure, personne ne sait répondre à
cette question…
millions d’années. C’est dire qu’il s’agit d’une affaire ancienne et on peut certainement affirmer que la bipédie a été probablement, à un moment ou à un autre, un facteur adaptatif majeur dans
l’évolution de bien des espèces animales.
félins ou les chiens,
arrivent à se dresser sur leurs pattes postérieures afin d’adopter une position verticalisée mais il s’agit en pareil cas
dessin ci-contre) mais il s’agit là encore d’un
de nourriture et points d’eau. Il s’agit là d’une théorie entrée en faveur avec la notion de nos origines africaines, surtout lorsqu’était évoquée comme certaine la théorie de
celle-ci ayant été dès
le départ une faculté partagée par tous les mammifères des origines. Dans cette optique bien particulière, ce sont les grands singes qui sont devenus arboricoles, perdant progressivement une
bipédie qui n’aurait subsisté que chez homo sapiens. Les scientifiques qui la défendent (mais ils sont une minorité) s’appuient non plus sur la paléontologie mais sur l’embryologie et l’anatomie
comparée…
. Ces empreintes
sont celles d’hominidés marchant debout, en réalité trois individus de corpulences différentes (l’un d’eux était probablement un enfant). Conservées dans une fine couche de cendres d’environ 15
cm cimentée par une pluie fine et recouvertes secondairement d’autres dépôts de cendres qui les a ainsi préservées, ces traces présentent des caractères certainement non humains, aujourd’hui
attribuées à
cas de
forme différente de mimétisme. Dans le cas de Bates, on évoquait des espèces inoffensives qui, pour se protéger, copiaient des espèces toxiques. Muller décrit, lui, le
mimétisme de
présente, le papillon ouvre brusquement ses ailes et a le temps de s’enfuir face à la surprise de l’attaquant. Ailleurs, le
mâle qui produira le chant le
plus élaboré ; dès lors, le mâle oiseau-lyre peut tout imiter : les chants de n’importe quel autre oiseau mais également le bruit de la tronçonneuse des bucherons, l'alarme d'une
voiture ou le déclic de l’appareil photo de l’ornithologue venu l’étudier ! La Nature est parfois étonnante.
permet de donner à certains individus un avantage précieux d’où sa pérennisation. L’exemple bien connu
du
blancs tandis que les noirs succombent à leur tour sous la dent
des prédateurs.