Le blog de cepheides

     Une chaîne alimentaire est un ensemble d’êtres vivants de niveaux différents au sein duquel chacun se nourrit des organismes de niveau inférieur dans le but de se développer. On comprend donc que le premier niveau de cette chaîne est toujours un organisme de base qui transforme de la matière inorganique en matière organique : c’est, par exemple, le cas du phytoplancton en milieu maritime ou des bactéries dites thermophiles  dans les profondeurs abyssales où ne pénètre pas la lumière du Soleil. En réalité, il existe de nombreuses chaînes alimentaires différentes selon les milieux et, au total, on devrait plutôt parler de « réseau trophique » pour caractériser l’ensemble des relations existant entre différents organismes dans un espace défini, le biotope. Quoiqu’il en soit, il existe une sorte d’interaction pyramidale entre les différents intervenants d’un même milieu, la base étant constituée par l’organisme le plus simple et le sommet par des « superprédateurs » en principe à l’abri des autres organismes  (l’Homme est souvent ce superprédateur).

     Lorsqu’on considère une chaîne alimentaire donnée, l’idée couramment admise est que, en supprimant le superprédateur, on permet un plus grand développement de tous les animaux de niveau inférieur. Par exemple, on avance souvent que pour permettre la survie d’une espèce comme les castors, il suffit de limiter (ou d’éliminer) son superprédateur, le loup. En fait, rien n’est plus faux et c’est sur ce point bien particulier que j’aimerais revenir aujourd’hui.

Quelques idées reçues sur les chaînes alimentaires

     Durant des siècles, on a pensé qu’une pyramide alimentaire se comprend dans le sens ascendant : par exemple, les plantes nourrissent les herbivores ; les herbivores nourrissent à leur tour les carnivores au sommet desquels les superprédateurs règnent en maîtres. Dès lors, supprimer le prédateur situé au sommet de la pyramide permet de « libérer » toutes les catégories situées en dessous de lui, catégories qui peuvent alors prospérer. Il s’agit à l’évidence d’une approche très intuitive, d’ailleurs devenue l’idée couramment admise, mais est-elle vraiment exacte ?

     Au début du XXème siècle, certains scientifiques de l’écologie commencent à se poser des questions : et si le sommet de la pyramide, le prédateur suprême, par sa présence régulait harmonieusement tout l’ensemble ? En d’autres termes, se pourrait-il que la pyramide alimentaire ne soit plus viable si l’on fait disparaitre les animaux occupant son sommet ? Question difficile à trancher car ces grands prédateurs sillonnent des étendues immenses et leur disparition peut éventuellement mettre des années avant de se faire sentir. Comment alors procéder pour comprendre ces interactions ? Il faudra attendre l’heure de l’informatique pour colliger les observations et effectuer des simulations « grandeur nature » pour en savoir plus.

Trois exemples concrets

     Trois exemples permettent de mieux comprendre ce paradoxe, trois situations, pourtant fort différentes, qui devraient nous faire réfléchir sur les conséquences d’une intervention extérieure à un écosystème.

* Le corail hawaïen

     Les récifs de corail sont un bon exemple d’une chaîne alimentaire au sommet de laquelle on trouve un superprédateur, le requin-tigre. Des scientifiques américains ont donc procédé à une simulation informatique dans laquelle ils retirent le requin-tigre de l’écosystème. Au début, tout se passe comme prévu : les victimes potentielles se mettent à prospérer en l’absence du grand prédateur ; les phoques et les tortues de mer prolifèrent de même que les oiseaux de mer habituellement victimes du grand squale. Tout est donc parfait pour la théorie acceptée jusque là ? Non justement car, rapidement, on voit s’effondrer les populations de thons pourtant également chassées par le requin-tigre (elles devraient prospérer !). Dans le même temps, les poissons des profondeurs – qui ne sont pourtant jamais victimes du requin-tigre – augmentent leur population… L’explication ? Les oiseaux de mer qui peuvent à présent chasser en toute tranquillité deviennent les prédateurs du thon d’où sa quasi-disparition… le thon qui, jusque là, régulait les populations des poissons des profondeurs. L’équilibre qui était de mise avec la présence du requin-tigre est rompu et toute la hiérarchie alimentaire est remise en cause jusqu’à provoquer une désorganisation complète du milieu…

* Les pumas de l’Utah

    Un autre exemple des effets de la disparition d’un superprédateur a été observé dans un grand parc naturel de l’Utah, aux USA. Ici, ce sont les pumas qui sont en haut de l’échelle. Avec l’apparition du tourisme de masse, ces animaux ont progressivement abandonné les canyons de la rivière locale. Du coup, leur victime habituelle, une variété de cerf, a pu prospérer. Ce qui a été une catastrophe pour tout l’écosystème. En effet, les cerfs revenus en masse (puisque non chassés leur population a fortement progressé) ont commencé à détruire la végétation locale (jeunes arbres, arbustes, etc.) avec pour principale conséquence l’impossibilité du renouvellement de cette végétation et donc moins de racines pour retenir la terre. A chaque inondation nouvelle (et habituelle), les berges de la rivière se sont effritées, l’eau s’étendant sur une plus grande surface forcément moins ombragée… et sa température s’est élevée en conséquence. Au total, ce sont les plantes immergées qui ont disparu, les poissons et les batraciens s’éteignant à leur tour. Seule solution pour rétablir l’équilibre ainsi rompu : faire revenir les pumas !

* Le rôle bénéfique des coyotes

       Le grand tétra est un gros gallinacé appelé également coq de bruyère. Dans l’ouest des Etats-Unis, il en existe une variété, le tétra des armoises ainsi nommé parce qu’il vit dans un habitat bien spécifique, celui où se trouve la sauge buissonnante (de la famille des armoises), une plante aux feuilles vertes toute l’année  qui lui fournit nourriture et couvert pour sa protection. Or cet oiseau est en voie de disparition. Comment enrayer ce phénomène ? Eradiquer son prédateur, le coyote, semblait être la réponse appropriée. Bien entendu, la solution n’est pas aussi simple… En chassant systématiquement les coyotes jusqu’à les faire disparaître de l’habitat du tétra, les hommes ont ouvert la boîte de Pandore. En effet, ce sont les corbeaux et les blaireaux, grands consommateurs d’œufs de notre volatile en danger qui ont prospéré… sans oublier les renards qui mangent les petits de ces volatiles. Autre conséquence désastreuse, la disparition des coyotes a permis le développement d’une autre de ses victimes, le lièvre qui, du coup, s’est mis à détruire les feuilles d’armoise. Chassé encore plus que du temps des coyotes tandis que son plat préféré devenait plus rare, le tétra a accéléré son déclin. Ajoutons pour être complet que la prolifération des lièvres a attiré un autre superprédateur, l’aigle royal… qui s’est empressé d’attaquer les tétras adultes survivants ! Que faire ? Réintroduire le coyote afin de réguler la pyramide alimentaire… On le voit ici aussi : le remède était pire que le mal.

Le rôle indispensable du prédateur

     Le superprédateur (ou prédateur alpha), une fois adulte, se retrouve au sommet d’une chaîne alimentaire et son rôle est crucial pour la régulation de toute la pyramide. Cette régulation – et on retrouve ici les lois darwiniennes de l’Evolution – répond au mécanisme universel de la sélection naturelle.

     Chaque écosystème représenté par une chaîne alimentaire possède donc un superprédateur à son sommet et dans chaque biotope on peut constater la présence d'un équilibre, équilibre finalement fragile que la disparition d’un de ses éléments – a fortiori l’élément suprême du haut de l’échelle – suffit à perturber et, dans certains cas, à totalement détruire. La présence d’une telle hiérarchie se retrouve aussi bien en milieu marin (le sommet de la pyramide est alors occupé par des mammifères comme les cachalots ou les orques, ailleurs par des poissons comme le grand requin-marteau ou, comme on l’a déjà dit, le requin-tigre) que sur terre. Dans cette dernière éventualité, il peut s’agir d’oiseaux comme les aigles ou les hiboux ou de mammifères comme les loups, les ours, les lions, etc. Dans tous les cas, la présence de ces superprédateurs est indispensable à l’équilibre de l’ensemble. Notons au passage que, s’ils sont à l’abri des représentants des segments inférieurs de leur pyramide, ces superprédateurs peuvent être victimes à leur tour de parasites, de virus, de bactéries ce qui confère à leur « immunité » un aspect relativement théorique.

    Un superprédateur est, comme on vient de le voir, indispensable à la régulation d’un écosystème. Prenons, par exemple, l’exemple du loup. Voilà un animal qui – en milieu naturel – se nourrit plutôt de petits ou de jeunes animaux (volailles, marcassins, renardeaux, reptiles, etc.) mais qui, notamment en cas de disette, n’hésite pas à attaquer des proies plus conséquentes comme les cerfs ou les chevreuils. La sélection naturelle étant à l’ouvrage, ce sont surtout les individus affaiblis qu’il attaque (animaux malades ou âgés et donc plus faciles à attraper). La présence du loup permet toujours une régulation des populations concernées (voire une sorte « d’eugénisme naturel ») et, de plus, il contribue également à maintenir l’équilibre écologique de son milieu en le préservant des éventuels dégâts causés par la surpopulation de ses victimes.

     J’ai jusqu’à présent évoquer le milieu naturel du loup or on vient de voir que cet animal a tendance à chasser ce qui lui est le plus accessible, par exemple un enclos rempli de brebis sans défense, en énergie moins coûteux à attaquer que la longue traque d’un chevreuil : il se confronte alors à son superprédateur, l’Homme.

L’Homme, un superprédateur très spécial

     Par sa multiplication (presque) sans contrôle et son interventionnisme constant sur son propre écosystème… qui représente – directement ou indirectement – l’ensemble de la planète, l’Homme modifie considérablement et de façon permanente l’environnement de toutes les espèces vivantes. Non seulement par la pêche (intensive) et l’élevage mais également par la pollution chimique de tous les biotopes et surtout l’urbanisation progressive du milieu, l’Homme – dont le seul prédateur efficace semble être lui-même – est un prédateur ultime, celui qui menace tous les autres, superprédateurs ou non. Par sa seule présence, il a contribué à faire disparaître des milliers d’espèces vivantes (surtout depuis une cinquantaine d’années et à un rythme qui s’accélère). Son insatiable soif de toujours plus de biens matériels, fut-ce au détriment de son avenir personnel, en a fait ce que l’on pourrait appeler un « hyperprédateur ». Jusqu’où ira-t-il ? Quelques voix, ici ou là, s’élèvent pour, sinon arrêter, du moins ralentir cette mégalomanie. On lutte contre un pesticide nocif ou une pollution industrielle ; on réintroduit telle ou telle espèce « naturelle » injustement éradiquée pour plus de confort. Efforts louables, évidemment, mais tellement insignifiants face au désastre qui s’annonce. Car, il faut nous en convaincre, la Nature est indifférente et, pour elle, seuls les faits comptent. Or, on l’a vu, si un superprédateur est indispensable pour réguler sa propre pyramide vitale, l’inverse est également vrai. Que restera-t-il à l’Homme lorsqu’il aura détruit l’essentiel de son propre univers de vie ?

Brêve :  les cervidés manquent de prédateurs

      Faute de grands prédateurs carnivores, comme le loup ou l'ours, les populations de cerfs et de rennes ont atteint des niveaux record et menacent les écosystèmes dans les forêts boréales et tempérées de l'hémisphère nord. C'est ce qui ressort de la compilation par William Ripple et Robert Beschta (université de l'Orégon, Etats-Unis) d'une quarantaine d'études réalisées au cours des 50 dernières années. Ainsi, dans les régions où le loup est absent, les cervidés sont jusqu'à six fois plus nombreux. Les chercheurs notent qu'en contribuant à la déforestation, ces derniers ont un impact sur la capacité de la forêt à séquestrer du carbone et donc sur le changement climatique. Les scientifiques plaident donc pour la préservation ou la réintroduction des grands prédateurs, qui permettrait selon eux une régulation des populations d'herbivores et contribuerait ainsi au maintien de la biodiversité.

(in revue Science & Vie, n° 1137, pp 30 et 31, juin 2012)

Sources

.  Wikipédia France

. www.oiseaux-birds.com/fiche-tetras-armoises.html

. Science & Vie, n° 1133, fév. 2012

. baladesnaturalistes.hautetfort.com/archive/2011/07/25/strategie-de-predation-chez-le-lo.html

Images

1. le repas du lion (sources :  veganaporamoraosanimais.blog.terra.com.br)

2. chaîne alimentaire en milieu maritime (sources : cotebleue.org)

3. requin-tigre (sources : unrequindanslebocal.blogspot.com)

4. puma (sources : natural-wild-life.blogspot.com)

5. tétra des armoises (sources : lesoiseauxetimbres.free.fr)

6. coyote (sources : true-wildlife.blogspot.com)

7. urbanisation (sources : leroadtripdesfilles.wordpress.com)

 (Pour lire les légendes des illustrations, passer le pointeur de la souris dessus)

Mots-clés : phytoplancton - biotope - bactéries thermophiles - réseau trophique - requin-tigre - puma - tétra des armoises - coyote - sélection naturelle - loup

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Mise à jour : 10 mars 2023

     La Lune est l’unique satellite de la Terre : situé à environ 380 000 km d’elle, c’est l’astre le plus proche de nous. Observé par l’homme depuis la nuit des temps, c’est aussi, paradoxalement, un objet assez mal connu puisque, comme on le verra, son origine est encore du domaine de l’hypothétique.

   Des satellites, il en existe beaucoup dans le système solaire (par exemple, Jupiter en possède 63 et Saturne 60) mais la Lune est le cinquième satellite en taille du système solaire et sa particularité est d’orbiter autour d’une planète tellurique (rocheuse) la Terre, alors que les autres planètes du même type n’en possèdent pas (ou de minuscules, commeMars). Ce grand satellite a donc une influence importante sur notre planète et on peut même penser que, sans elle, la vie n’aurait pas pu y apparaître… (Voir le sujet : Vie extraterrestre 2). Comment se fait-il donc que l’on en sache si peu sur sa formation ?

Quelques vérités sur la Lune

     La lune nous présente toujours une même face : ceci est dû au fait que sa période orbitale (le temps mis pour effectuer une orbite autour de la Terre) est identique à sa période de rotation sur elle-même. Ce n’est pas un hasard mais la conséquence au fil du temps de l’influence de la Terre sur son satellite ; en effet, les frottements induits par les marées terrestres ont progressivement ralenti la Lune jusqu’à cet équilibre. Dans le même ordre d’idées, les marées terrestres, en poursuivant le ralentissement lunaire, entraînent l’éloignement de notre satellite d’environ 3 à 4 cm par an (dans les temps anciens, la Lune se trouvait trois fois plus près d’une Terre qui tournait sur elle-même en quatre heures). On le voit donc, l’intrication entre les deux planètes est importante au point que, sans la présence de la Lune, la Terre serait fort différente… et peut-être même, comme on l’a déjà mentionné, inhabitée.

     Contrairement à que qu’on a longtemps cru, on sait aujourd’hui que la Lune est un corps différencié, c'est-à-dire que ses structures, notamment en profondeur, ne sont pas homogènes : elle possède vraisemblablement un petit noyau central, entouré d’un manteau intermédiaire et d’une croûte lunaire (plus épaisse sur la face cachée). Cette structuration ressemble fortement à celle de la Terre, à la différence toutefois de l’absence d’une activité profonde, la Lune s’étant effectivement complètement refroidie.

      La surface lunaire est, quant à elle, bien particulière : composée d’un grand nombre d’éléments consécutifs à la formation de l’astre, elle est recouverte de ce que l’on appelle le régolithe, à savoir une couche poussiéreuse variant de 3 à 20 m selon les endroits (les vallées appelées « mers » ou les hauts plateaux au régolithe plus épais). S’ajoutent à cet aspect les nombreux impacts météoritiques (puisque la Lune n’a pas d’atmosphère comparable à notre planète) qui ont profondément modifié sa surface au point que les plus violents d’entre eux ont fait apparaître par endroits le manteau ainsi mis à nu.

Origine de la Lune : la théorie initiale

     Originellement, on a estimé que la Lune se serait formée environ 50 millions d’années après la naissance du Soleil. On a alors évoqué un choc gigantesque entre la Terre encore en

fusion et une planète de la taille de Mars. Les multiples débris de cette planète en se mêlant à une partie du manteau terrestre arraché par l’impact auraient alors formé un halo de poussières qui, en s’effondrant sur lui-même, aurait conduit à la formation de notre satellite : c’est la théorie de l’impact  géant proposé par les chercheurs de Harvard dès les années 1950. Une condition est toutefois indispensable pour accréditer ce modèle : l’absence d’eau. En pareil cas, en effet, la température de formation de la Lune aurait été bien plus importante que celle de la Terre ce qui exclut donc totalement chez elle la présence d’eau. Et c’est bien ce que rapportèrent les premières observations des échantillons des missions Apollo (1975) concluant à une Lune complètement déshydratée.

     Toutefois, en 2008, une étude plus approfondie des dits-échantillons découvre de l’eau dans ces roches lunaires vieilles de 3 milliards d’années. Peu, il est vrai mais de l’eau quand même. On s’étonne donc fortement ! On refait les analyses et, en 2011, en étudiant finement des roches lunaires encore plus anciennes (du magma primitif), la découverte est confirmée. Il y a de l’eau sur la Lune… Cette fois, c’est sûr, le scénario de l’impact primitif ne tient plus la route. Problème.

Une découverte qui change tout

     Il y a de l’eau sur la Lune : Tintin et le capitaine Haddock avaient donc raison (relire à ce propos l’album d’Hergé, « on a marché sur la Lune »).

      Comment expliquer cette étonnante présence ?

     Comment expliquer également un autre élément troublant : les différentes sortes d’oxygène (isotopes) sont identiques sur la Terre et sur son satellite alors que les compositions isotopiques de l’oxygène des différentes planètes du système solaire sont toutes différentes les unes des autres. De là à imaginer que Terre et Lune ont une origine commune, il n’y a qu’un pas… vite franchi par certains scénarios de formation de la Lune. Quels sont donc ces scénarios ? Outre la théorie de l’impact géant (dont on connait à présent les limites), quatre explications sont avancées :

. l’hypothèse du corps étranger : la Lune serait un astre formé dans une autre partie du système solaire mais qui se serait approché de la Terre jusqu’à entrer dans son champ gravitationnel et être capturé et satellisé par elle. Invraisemblable ? Pas tant que ça puisqu’on sait avec une quasi-certitude que c’est le sort qui fut réservé à Titan, le plus important en taille des satellites de Saturne. Reste néanmoins à comprendre la trajectoire et la vitesse plutôt fantaisistes de la planète en question. De plus, l’orbite lunaire actuelle ne peut être expliquée par ce modèle (elle devrait être plus allongée) de même que les similitudes de composition des deux astres…

. l’hypothèse de la fission : ce scénario fait appel à une Terre des débuts qui, en raison d’une importante force centrifuge engendrée par sa rotation, aurait « perdu » une partie de son manteau. L’énorme masse de matière ainsi libérée dans l’espace se serait alors mise en orbite autour de notre planète jusqu’à former la Lune actuelle. Cette hypothèse présente l’avantage d’expliquer les similitudes de composition entre la Terre et son satellite. Toutefois, là aussi il existe un problème : la vitesse de rotation initiale de la Terre aurait dû être dans ce modèle extraordinairement importante et, en dépit de l’ancienneté du phénomène, on devrait encore en voir les conséquences. Ce qui, à l’évidence, n’est pas le cas.

. l’hypothèse d’une naissance commune : ici, au moment de la formation de la Terre, on imagine qu’une partie du nuage qui gravite autour d’elle se serait agglomérée sous l’effet de sa propre pression, à peu près au moment où notre planète aurait atteint les 2/3 de sa taille finale. Une origine commune donc mais avec un hic : les deux astres devraient avoir une densité identique ce qui est loin d’être le cas. Du coup, même si ce scénario est celui de la formation de la plupart des satellites des planètes gazeuses géantes, il paraît assez difficile à défendre pour l’étrange couple Terre-Lune…

. l’hypothèse de l’échange après impact : dans ce scénario, tout commence comme dans celui de l’impact géant ; toutefois, on imagine que, après le fantastique choc avec une planète de la taille de Mars, un gigantesque nuage de poussières entoure le couple Terre-Lune. La Lune représenterait alors les restes encore constitués de la planète étrangère qui aurait pu échanger matière et eau avec notre planète. Là-aussi, toutefois, il persiste un problème : en pareil cas, la Lune aurait été considérablement ralentie par les poussières jusqu’à retomber sur la Terre…

     On le constate donc, aucun des scénarios évoqués ne convainc réellement.

L’apport des météorites

     On a dit que ce qui posait problème dans le scénario de l’impact initial était la présence d’eau incompatible avec la

chaleur dégagée par le choc. Et si cette eau provenait d’une autre source ? En effet, au début de leur formation et pendant environ 100 millions d’années, les deux astres ont été frappés par d’innombrables météorites provenant de la région située  entre Mars et Jupiter (où il en reste encore beaucoup). Ces météorites ont très bien pu amener l’eau en question puisqu’on sait qu’ils en sont fortement pourvus. Néanmoins, ici aussi, il existe une difficulté : pour posséder aujourd’hui autant d’eau, la Terre aurait dû être « bombardée » bien plus que la Lune… ce qui ne semble pas être le cas d’après les études menées sur le sujet.

     Reste la possibilité que les échantillons rapportés de notre satellite ne soient pas représentatifs de sa teneur réelle en eau mais, pour le moment, rien ne permet de l’affirmer.

Trop d’hypothèses trop dissemblables

     On le sait bien : dans le domaine scientifique, lorsque trop d’explications différentes sont avancées, c’est qu’on ne sait pas. Quelle que soit la bonne foi des uns et des autres, l’origine de la Lune reste donc un mystère. Il faudra probablement attendre de ramener bien plus d’échantillons de notre satellite pour en savoir plus. Ce qui, selon les meilleures estimations, devrait nous faire attendre jusqu’aux années 2020-2030…

     Il est toutefois intéressant de constater que, en dépit de la progression constante de nos découvertes, une partie du ciel si proche de nous recèle encore bien des mystères. On sait à peu près comment se sont formées les premières galaxies et les premières étoiles ; on découvre chaque jour de nouvelles planètes extrasolaires ; on comprend mieux l’écologie des quasars ou des étoiles à neutrons ; on sait parfaitement étudier le cycle de vie et de mort des étoiles, etc. Pourtant, on bute encore sur la formation d’un astre, la Lune, qui nous est si proche, astronomiquement parlant, un astre qui fait partie de notre imaginaire quotidien. Cela doit certainement nous conduire à garder beaucoup de modestie.

Sources

. fr.wikipedia.org/wiki/Lune

. revue Science & Vie, n° 1129, octobre 2011

. revue Ciel et espace

Images

1. la Lune (sources : artic.ac-besancon.fr)

2. Phobos, satellite de Mars (sources : mysteredumonde.com)

3. regolithe (sources : de-la-terre-a-la-lune.com)

4. impact de météorite en vue d'artiste (sources : futura-sciences.com)

5. naissance commune Terre-Lune (sources : artivision.fr)

6. le cratère Aristarque (sources : jdc-meteorite.e-monsite.com)

 (Pour lire les légendes des illustrations, passer le pointeur de la souris dessus)

 Mots-clés :  Jupiter - Saturne - relation Terre/Lune - planète tellurique - période orbitale - marées - régolithe - présence de l'eau - météorites - mission Apollo 75 - Titan

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 Brêve : nouvelle approche de la formation de la Lune (septembre 2013)

     Pour que le scénario n°1 (planète percutant la Terre) soit valide, il faut que la planète ayant heurté la Terre des débuts ait échangé suffisamment de matière avec elle de façon à ce que la Lune soit en réalité formée à 90 % de matériaux terrestres (expliquant ainsi les similitudes des deux astres et la présence d'eau sur chacun d'eux). Malheureusement, les calculs montrent alors une rotation  résiduelle de la Terre bien plus importante que celle d'aujourd'hui, même après des millions d'années... On était donc dans la confusion jusqu'à ce que des calculs récents prennent en compte un paramètre jusque là sous-estimé, l'action de freinage du Soleil. Du coup, le scénario d'un "impacteur" de la taille de la moitié de la planère Mars percutant la Terre en formation redevient parfaitement crédible ! Et les spécialistes de la Lune de retrouver le sourire...

Sujets apparentés sur le blog

1. vie extraterrestre (2)

2. météorites et autres bolides

3. origine du système solaire

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mise à jour : 10 mars 2023

     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 le 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 encoreaujourd’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  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: www.linternaute.com/science/)

2. Charles Darwin (sources : www.jason-22.eu/darwin.html)

3. dérive génétique artificielle (sources : e-sante.futura-sciences.com/)

4. chromosome (sources : www.beltina.org/health-dictionary)

5. Stephen Jay Gould (sources : www.vetopsy.fr/)

6. Niles Eldredge (sources : www.amnh.org/exhibitions/darwin)

7. strates du temps (sources : fr.wikipedia.org/wiki/Tronc)

8. slection naturelle (sources : 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

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mise à jour : 11 mars 2023

     Les étoiles dites primordiales sont les toutes premières étoiles ayant jamais existé dans l’univers. Elles étaient sensiblement différentes de celles que nous observons aujourd’hui dans notre ciel : leur rôle fut majeur car elles permirent d’ensemencer les générations stellaires suivantes pour aboutir, entre autres, à l’apparition de la Vie sur la troisième planète d’un système stellaire périphérique de la Voie lactée, le nôtre (et peut-être même ailleurs). Il n’est pas inintéressant de revenir sur cette première génération d’étoiles afin d’essayer de comprendre comment tout a commencé. Nous avons déjà abordé dans ce blog plusieurs aspects de ces débuts fort anciens : pour de plus amples informations, des liens avec les articles spécifiques seront chaque fois précisés.

L’Univers primitif

     De nos jours, la théorie dite du Big bang (voir : Big Bang et origine de l’Univers) n’est plus réellement remise en question : il subsiste certes encore des inconnues (notamment les tout premiers instants de l’Univers) mais des preuves directes sont venues conforter le schéma logique, au premier rang desquelles la découverte du rayonnement fossile sur lequel nous reviendrons. Résumons sommairement l’affaire :

. Les premiers instants

     Ce qui est ennuyeux avec l’appellation « Big bang » (à l’origine une boutade), c’est qu’elle laisse supposer une sorte d’explosion gigantesque ce qui est totalement faux puisque, par définition, une explosion se produit dans l’espace et que de l’espace, il n’y en avait pas : celui-ci s’est créé au fur et à mesure de l’expansion du tout nouvel univers. Mais enfin, usage fait force de loi…

     Sans revenir sur les éléments détaillés dans le sujet concerné, rappelons que les atomes se sont formés environ trois minutes après le point de départ initial (que l’on peut aussi nommer « singularité » puisque la physique classique ne peut y avoir cours) et que c’étaient forcément des atomes simples (hydrogène ou hélium). Toutefois, la température du magma originel était si intense que les électrons (négatifs) ne pouvaient pas encore se lier aux noyaux atomiques (positifs). De la même manière, les photons lumineux ne pouvaient pas encore s’échapper, d’où l’obscurité totale. Il faudra attendre environ 380 000 ans pour que la matière refroidisse suffisamment et que la lumière commence à voyager.

. Le rayonnement primitif

     Vers 380 000 ans et environ 3000°, un énorme « flash » est émis : la trace résiduelle de cet évènement est le fonds diffus cosmologique découvert en 1964 par Penzias et Wilson (ce qui leur valut le prix Nobel de physique), une observation qui fit définitivement pencher la balance du côté de la théorie du Big bang (voir : fonds diffus cosmologique). Visible depuis la Terre dans toutes les directions, ce rayonnement fossile possède une caractéristique remarquable : il semble parfaitement homogène… du moins à première vue.

. Les premières galaxies

     Quand on l’étudie de près, ce rayonnement, on s’aperçoit qu’il présente de subtiles et infimes variations - des irrégularités nommées par les spécialistes des « fluctuations » -

et c’est tant mieux. Parce que ce sont elles qui expliquent l’organisation actuelle de la matière et la formation des premières galaxies. Il n’existe évidemment aucune certitude mais la théorie la plus en vogue est la suivante : à mesure que la matière jusque là réduite à un volume encore minuscule s’est refroidie, de la matière noire s’est condensée (voir : matière noire et énergie sombre) entraînant l’accumulation de gaz. Les infimes variations que nous venons d’évoquer ont attiré gaz et matière noire vers les endroits les plus denses (les « filaments cosmiques », voir : juste après le Big bang) d’où la naissance de conglomérats qui, secondairement, ont conduit à la formation des premières galaxies et des premières étoiles exclusivement composées d’hydrogène et d’hélium, des étoiles dites « primordiales ».

     A quel moment apparurent ces premières structures ? Lors de récentes observations de l’espace lointain, le télescope spatial Hubble a pu mettre en évidence la présence de galaxies très tôt dans l’histoire de l’Univers : environ 600 000 ans après le Big bang (Ce fut une surprise pour les astronomes qui pensaient à une apparition progressive vers 1 à 2 milliards d’années). La formation de notre Univers, on le sait à présent, date d’environ un peu moins de 14 milliards d’années et la constitution des premières étoiles vite regroupées en galaxies s’est donc faite très tôt.

Les étoiles du début

     Il est finalement plus facile de comprendre l’évolution des nuages primordiaux parce que ces derniers ne possèdent aucune chimie compliquée ; ils sont en effet composés d’hydrogène et d’hélium, donc sans atomes lourds ou molécules complexes et donc sans non plus de champs magnétiques : ce sont des structures simples. A cette époque (très) ancienne, les régions les plus denses formaient assez peu d’hydrogène moléculaire mais cela a suffi pour refroidir l’ensemble. On pense que, au début, seules des étoiles supermassives (souvent d’une masse cent fois plus importante – voire plus - que celle du Soleil) se sont formées : les étoiles primordiales.

      Or les étoiles géantes, on l’a déjà mentionné, ont une espérance de vie très courte (voir : mort d’une étoile), peut-être un million d’années (à comparer avec la naine jaune qu’est notre Soleil dont la vie peut durer jusqu’à 10 milliards d’années). Leurs fins de vie sont cataclysmiques et les gigantesques explosions terminales de ces premières étoiles ont pu libérer dans l’espace nombre de corps jusque là absents (soufre, fer, oxygène, or, etc.). C’est cette particularité évolutive qui fait dire que les étoiles primordiales ont ensemencé l’Univers, permettant à celles qui leur ont succédé d’intégrer des matériaux nouveaux… des matériaux sans lesquels la Vie (telle qu’on la connaît) n’aurait pas pu apparaître.

Les plus anciennes étoiles de notre Galaxie

     Notre galaxie, la Voie lactée (également appelée « la Galaxie ») s’est formée il y a environ 12 à 13 milliards d’années à partir d’un gigantesque nuage de gaz. Douze à treize milliards d’années, c’est presque le début de l’Univers et, à défaut d’y trouver des étoiles primordiales déjà depuis longtemps éteintes, est-il possible d’y repérer des étoiles très anciennes, celles de la deuxième génération, qui succédèrent aux étoiles primordiales ? Et si oui, où faut-il chercher ?

     Rappelons tout d’abord la structure d’une galaxie, par exemple celle d’une galaxie spirale comme la nôtre (voir : les galaxies et place du Soleil dans la Galaxie). Le centre d’une galaxie est occupé par un bulbe composé d’étoiles certes anciennes mais riches en éléments lourds. Autour de ce centre, se trouve le disque galactique qui est, quant à lui, un lieu de formation de nouvelles étoiles car il s’y trouve beaucoup plus de gaz et de poussières. Au-delà du disque et de ses bras en spirales, un certain nombre d’étoiles habitent ce que l’on appelle le « halo » galactique et c’est ce halo qui nous intéresse. Signalons au passage que nous ne voyons que la partie visible de ce halo mais qu’existe une région périphérique encore plus étendue composée de matière noire à la nature inconnue.

     C’est dans la zone visible du halo galactique que se trouvent les étoiles les plus anciennes dont la métallicité (les atomes secondairement acquis de plomb, de soufre, etc. déjà cités) est la plus faible car c’est là que se sont formés les premiers éléments galactiques. Effectivement, lorsque le gaz s’est rassemblé pour engendrer le disque galactique, certaines étoiles ont été repoussées en périphérie de l’ensemble et – point important – c’était les premières à avoir été ensemencées par les étoiles primordiales. Toutefois, la plupart de ces étoiles ont dû être de taille bien plus petite que celles de la première génération stellaire ce qui sous-entend qu’elles ont pu vivre plus longtemps… et qu’elles sont donc encore peut-être présentes et observables.

      Et c’est bien ce que rapportent les observations : on a ainsi découvert une étoile dont les quantités de fer sont 100 000 fois moindres que celles du Soleil. Très certainement une étoile de seconde génération. La découverte en revient à Elisabetta Caffau et sonéquipe de recherche européenne (article paru dans la revue Nature en septembre 2011) grâce au VLT (Very Large Telescope européen, installé au Chili). Il s’agit d’un astre situé à 4000 années-lumière de nous, dans la constellation du Lion, et qui, d’après les données du VLT, est pratiquement composé uniquement d’hydrogène et d’hélium puisqu’il ne renferme que 0,00007% d’atomes lourds (contre 2% pour le Soleil). C’est probablement un des astres les plus âgés de la Galaxie, né 8 milliards d’années… avant le système solaire.

     Identifier de tels objets suppose aussi que des étoiles très massives ont dû exister à proximité, des astres depuis longtemps disparus. A contrario, quand on se rapproche du disque galactique, puisqu’il s’y forme encore des étoiles (environ 4 à 5 par an), on trouve très logiquement une proportion plus importante d’étoiles massives.

Les autres galaxies

     Depuis peu, on peut également observer des galaxies très lointaines (et donc très anciennes puisque, rappelons-le, plus on observe loin, plus on voit dans le passé). En 2010, le télescope spatial Hubble nous a ainsi gratifié d’une très intéressante photographie de galaxies fort anciennes (à plus de 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 seconde génération. Voilà qui conforte encore plus l’image d’un Univers en expansion créé à partir d’une singularité initiale extraordinairement petite.

Un Univers en expansion

     Notre Univers est immense : des milliards de galaxies renfermant chacune des centaines de milliards d’étoiles… On sait depuis quelques années que cet univers s’étend sans cesse, créant l’espace au fur et à mesure et, plus encore, que cette expansion s’accélère. On le sait en effet depuis Hubble (l’astronome, pas le télescope spatial) : les galaxies s’éloignent les unes des autres et ce d’autant plus vite qu’elles sont éloignées de la nôtre. Il n’existe qu’une exception à cette règle universelle : les groupes locaux, c'est-à-dire des galaxies suffisamment proches les unes des autres (tout est relatif) pour que ce soit la gravité qui règle leurs mouvements ; c’est par exemple, le cas de notre Voie lactée et de la trentaine de galaxies qui lui sont proches, comme celle d’Andromède M31 avec laquelle elle fusionnera dans quelques milliards d’années. Il s’agit là d’exceptions dite locales puisque, à terme, ces groupes de galaxies voisines ne finiront plus par former qu’une seule et même entité… s’éloignant de toutes les autres.

     L’univers continuera-t-il son expansion ? La réponse est pour l’instant inaccessible. Il est possible que cette fuite vers l’immensité soit sans fin et que ce formidable déploiement de l’espace aboutisse à un vide incommensurable peuplé de quelques ilôts de matière qui finiront par s’effilocher dans le néant. A l’inverse, on peut imaginer que cette expansion cessera à l’arrivée d’un point d’équilibre encore inconnu pour s’inverser dans une contraction qui ramènera la matière à son point d’origine (les cosmologistes ont baptisé cette éventualité du nom de Big crunch). Certains avancent même l’idée d’une sorte « d’effet de balancier » de l’Univers s’étendant sur des dizaines de milliards d’années en une sorte de pulsation perpétuelle.

     Les lois de la physique étant immuables, le seul moyen d’approcher une réponse crédible est l’étude de notre passé galactique, notamment celle de ses premiers instants. Il reste tant de mystères à découvrir (matière noire, énergie sombre, singularité initiale, etc.) que l’observation, encore et toujours, du cosmos est pour l’Homme le seul moyen de satisfaire sa curiosité. Simple curiosité, toutefois, car la durée de ces phénomènes dépasse totalement son espérance de vie, même en terme de civilisations ou d’espèce…

Images

1. Rigel et la nébuleuse de la Tête de Sorcière

(sources : fredofenua.blogspot.com/2008_10_01_archive.html)

2. vue d'artiste du Big bang (sources : paleodico.wifeo.com)

3. carte du fonds diffus cosmologique (sources : cougst.free.fr)

4. vue d'artiste d'une explosion de supernova (sources : dreamstime.com)

5. Voie lactée (sources : fr.wikipedia.org)

6. plus vieille étoile de la Voie lactée (sources : ciel.science-et-vie.com)

7. plus anciennes galaxies photographiées par le télescope spatial Hubble

(sources : hubblesite.org/newscenter)

 (Pour lire les légendes des illustrations, passer le pointeur de la souris dessus)

Mots-clés : Big bang - rayonnement fossile - singularité initiale - photons - satellite COBE - télescope spatial Hubble (site en anglais) - étoiles supermassives - naine jaune - Voie lactée - halo galactique - accélération de l'expansion - groupe galactique local - Big crunch

les mots en gris renvoient à des sites d'informations complémentaires

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1. juste après le Big bang

2. les premières galaxies

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4. les galaxies

5. matière noire et énergie sombre

6. fonds diffus cosmologique 

7. mort d'une étoile

8. HD 140283, retour sur les étoiles primordiales

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 mise à jour : 11 mars 2023

     Dans la première partie de ce sujet (voir inné et acquis chez l’animal), nous avions cherché à définir ce qui, chez l’animal, pouvait relever de l’inné – c'est-à-dire de la génétique – et de l’acquis, essentiellement par apprentissage. Une notion importante semble avoir émergé de notre propos : plus un organisme vivant est neurologiquement complexe, plus ses facultés d’acquisition paraissent développées et donc plus élevées ses possibilités de modérer ce qui relève de l’inné. L’Homme est certainement le mammifère le mieux loti de ce point de vue : est-ce à dire que chez lui, l’acquis (expérimental, culturel, sociologique, etc.) a gommé toutes traces de comportements instinctifs régis par la transmission génétique ? Ce serait, comme on va le voir, aller un peu vite en besogne…

Retour sur les définitions

     Au préalable, et pour les lecteurs qui n’auraient pas eu la possibilité (ou la patience) de lire la première partie de ce sujet, il convient de bien repréciser ce que nous évoquons :

* l’inné : il s’agit d’un comportement qui se retrouve chez tous les individus d’une même espèce, comportement déterminé génétiquement et ne nécessitant pas d’apprentissage préalable. Jadis, on utilisait l’appellation de comportement instinctif qui veut dire la même chose.

* l’acquis : à l’inverse, il s’agit là d’un comportement secondairement construit à partir d’informations, d’expériences et, d’une manière plus générale, d’un apprentissage. Ce comportement est emmagasiné dans la mémoire individuelle de l’individu et ne concerne que lui.

     La question est donc toujours la même : quelle est la part de l’un ou de l’autre de ces mécanismes chez l’individu, ici l’Homme ?

Quelques exemples de comportements innés chez l’Homme

     Il est assez facile de trouver chez l’Homme des comportements qui ne relèvent que de la génétique ou, pour dire autrement, chez lesquels aucune acquisition par apprentissage ne peut être mise en évidence. En voici quelques uns, choisis parmi bien d’autres :

          L’expression des émotions

     Dès 1872, Darwin expliquait que les émotions étaient les mêmes chez l’Homme et les grands singes : l’expression de la peur, de la surprise et de la tristesse, par exemple, se retrouvent bien chez tous les primates. Il 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)…

     Les ethnosociologies ont par ailleurs bien démontré que ces expressions faciales « innées » se retrouvent chez tous les peuples de la Terre et on sait à présent que des centres nerveux bien précis sont responsables de ces attitudes (formation réticulée et ganglions de la base).

          Le comportement instinctif du bébé

     Tout étudiant en médecine, dès lors qu’il aborde la pédiatrie, sait reconnaître ce qu’on appelle les « réflexes archaïques » témoignant chez le tout petit d’un développement harmonieux. C’est, par exemple, le réflexe de Moro (en redressant

vivement la tête d’un nouveau-né, on observe de sa part une manœuvre d’embrassement puisqu’il écarte d’abord les bras en ouvrant les mains avant de les fléchir sur ses avant-bras, le tout se terminant par un cri), la marche automatique (en plaçant un nouveau-né 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 « grasping » qui voit le bébé agripper fortement (au point qu’on peut le soulever) la main de l’examinateur qui a stimulé sa surface palmaire. Il en existe bien d’autres (réflexe de succion automatique, de nage, etc.) …

     Ces mouvements sont très instructifs car, disparaissant spontanément après quelques mois, ils relèvent d’une activité « réflexe » du tronc cérébral alors que la maturation du système nerveux n’est pas encore achevée.

          La marche

     La marche est un phénomène automatique, apprise tôt chez l’enfant, qui ne demande aucune capacité particulière bien qu’il s’agisse finalement d’un mouvement relativement complexe. Dès qu’il s’agit de modifier ce mouvement, l’exercice devient très difficile car le sujet doit constamment lutter contre la coordination "naturelle". Il n’existe que deux aspects de l’activité humaine où la marche est réellement modifiée : la guerre et la danse. Tous les militaires, par exemple, savent marcher « au pas » et il existe des variations culturelles à cette marche (le pas de l’oie allemand, la marche « glissée » des armées britanniques, le pas ralenti de la Légion Etrangère française) mais il s’agit presque toujours de l’exagération de la marche naturelle, un exercice qui demande un long apprentissage spécifique. De la même façon, la danse demande à l’élève un long travail de formation. Ces éléments laissent supposer que la marche est bel et bien un comportement héréditaire (voit le sujet : la bipédie, condition de l’intelligence ?).

          Les reconnaissances sociales de base

     Lorsque deux individus se rencontrent, ils reproduisent un comportement qui échappe à tout apprentissage : on se salue du regard en haussant les sourcils durant une fraction de seconde avant d’ébaucher un sourire et un hochement de la tête. C’est seulement ensuite que les appris culturels entrent en jeu (inclinaison du buste, salut du chapeau, génuflexion, mains croisées en signe de soumission, main levée, etc.). C’est tellement vrai que les médecins s’occupant de sujets atteints, par exemple, d’un stade avancé de démence sénile de type Alzheimer, savent bien que l’un des derniers comportements sociaux présentés par ces malades est précisément le premier, le plus ancien.

           Les comportements de communication

     Nombre de nos gestes qui relèvent de comportements innés nous sont parfaitement naturels : tendre le bras main à plat pour signifier à quelqu’un d’arrêter son mouvement, mettre un doigt devant sa bouche pour demander le silence, faire de rapides flexions des doigts avec la main tournée vers soi pour demander à quelqu’un d’avancer, etc. Il ne s’agit pas de gestes conscients, ni appris mais des automatismes propres à notre espèce dont certains sont parfois partagés avec d’autres primates.

     On pourrait poursuivre cette énumération longtemps tant il existe de situations où nos agissements ne relèvent pas – au moins au début – de notre conscience. Je pense au baiser amoureux, au baiser sur le corps (avatar chez l’Homme du geste d’épouillage chez certains animaux), à la caresse (qui relève d’un mécanisme voisin, même si ce geste est grandement modifié culturellement ensuite), l’enlacement (geste de consolation), le rire déjà évoqué, etc. Des comportements encore plus basiques pourraient également être rappelés comme la peur, la faim, la soif, le désir sexuel, d’autres encore. On le voit, nous ne sommes effectivement pas que de « purs esprits ».

L’apport de la génétique

     Avec l’avènement de la génétique et le rôle important attribué aux gènes et à l’ADN, on a un temps pensé qu’il serait possible de caractériser les comportements (et les maladies) en fonction de notre patrimoine génétique. Concernant les maladies, s’il est vrai que certaines d’entre elles sont parfaitement en rapport avec une anomalie ou un déficit génétique (par exemple la chorée de Huntington ou la mucoviscidose), ces dernières restent en fait assez rares. Souvent, s’il peut exister une dimension génétique relativement bien individualisée (diabète, cancer du sein, cancer du colon, etc.) et on parle alors de gènes de prédisposition, il est sûr qu’interviennent d’autres facteurs dont certains sont clairement culturels. Pour nos comportements, c’est encore plus flou et la part de notre ignorance quant à la réalité des agents en cause reste considérable.

     On sait par ailleurs que, même quand on les identifie à peu près, les effets des gènes varient singulièrement en fonction de l’environnement où se situe le sujet. Par exemple, dans un environnement spécifique, la part de l’inné pourra représenter 50% mais 10% ou 80% dans un autre. Outre notre méconnaissance complète de nombreux facteurs, l’influence génétique est donc variable et rend toute tentative d’apprécier la part inné/acquis pratiquement impossible à déterminer (du moins, en l’état actuel de nos connaissances) dès que l’on s’intéresse à un comportement quelque peu élaboré.

L’Homme est un être de culture

     L’Homme est un être biologique et, à ce titre, un animal comme tous les autres mais un animal doué de culture. Une culture bien plus développée que chez nos cousins, les grands primates, où elle existe certes également mais de façon comparativement embryonnaire.

     L’exemple des « enfants sauvages » nous rappelle tout le poids de notre progressif acquis culturel. Il s’agit d’enfants élevés en dehors de toute intervention humaine, le plus souvent par des loups ou des ours, et n’ayant rencontré la « civilisation » que

tardivement (on en rapporte une cinquantaine de cas dans l’Histoire). Leur éventuelle réintégration dans l’Humanité, toujours partielle dans le meilleur des cas, dépend de l’âge de leur rencontre avec les hommes. En effet, un enfant livré à lui-même ne peut se développer harmonieusement. Boris Cyrulnik, l’ethnopsychiatre bien connu, nous rappelle que si l’enfant n’a pas, dès son plus jeune âge, été mis en contact avec la parole des autres, il ne pourra acquérir un langage. Il en est de même pour tous les comportements dits humains qu’il ne saurait obtenir réellement. Tout se passe comme si l’acquis culturel devait « imprégner » le jeune enfant avant que son système nerveux ne soit définitivement figé.

     On peut donc avancer que, à sa naissance, l’Homme n’a presque pas d’humain en lui et que cette humanité il l’acquiert au fur et à mesure de son éducation… forcément variable d’une société humaine à une autre. On peut dire autrement : au départ, l’Homme possède un « fond biologique » qui est toujours le même et restera en lui à jamais. C’est l’éducation - son contact avec les autres hommes – qui lui permettra d’acquérir son humanité, c'est-à-dire dépasser sa part innée pour acquérir un statut complet d’humain.

     L’inné fait partie de nous mais contrebalancé par l’acquis. Ce qui ne nous en dit pas plus sur la part de l’un ou de l’autre.

Le Darwinisme social

     Au XIXème siècle, la théorie de l’intelligence innée était très à la mode. On se souvient, par exemple, de la théorie plutôt fumeuse des bosses de l’intelligence (phrénologie) où l’on observait la configuration craniale d’un individu pour déterminer s’il était doué pour telle ou telle discipline (d’où l’expression encore employée de nos jours : avoir la bosse des maths). De façon bien plus artistique, Zola, dans sa fameuse série de livres des Rougon-Macquart, insistait sur la prépondérance de l’hérédité dans le comportement humain (il suffit de relire « la bête humaine » pour s’en persuader). Cette notion du « tout génétique » fut progressivement abandonnée à mesure que progressaient nos connaissances de la génétique mais aussi d’une certaine évolution des mœurs.

     Récemment, la position innéiste a été remise au goût du jour par les sociobiologistes partisans de ce que l’on appelle le « darwinisme social » (ce qui n’aurait probablement pas plu à Darwin). En 1994, deux chercheurs américains, Charles Murray et Richard Hernstein ont jeté un pavé dans la mare avec leur livre « the Bell Curve » (la courbe en cloche) où ils tentent de démontrer, statistiques à l’appui, que les noirs ont en général un QI inférieur à la moyenne des autres communautés ce qui expliquerait, selon eux, leur moindre réussite socio-économique. De ce fait, puisque l’intelligence pour ces deux auteurs est innée, il est impératif d’arrêter la politique de discrimination positive poursuivie par l’état fédéral, politique coûteuse qui ne sert à rien. Je ne cite évidemment ces travaux que pour expliquer que la bataille inné-acquis est loin d’être terminée et qu’elle divise toujours autant la communauté scientifique… et que, de plus, elle n’est pas exempte d’a priori philosophiques, d’un côté comme de l’autre !

L’Homme aux deux cerveaux

     Chez l’Homme (et les primates), on peut très schématiquement opposer deux parties de notre cerveau : le néocortex et le paléocortex (ou cerveau reptilien). C’est ce dernier qui est apparu en premier dans l’évolution des espèces tandis que le second s’est développé progressivement au fur et à mesure de l’accession des individus à une certaine « conscience » : l’Homme (avec quelques primates « supérieurs ») est le Terrien qui possède le néocortex le plus vaste tandis que les animaux moins développés intellectuellement n’en possèdent que de petits, des embryonnaires (certains reptiles) ou pas du tout (poissons, amphibiens). Dès lors, comment 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 bien plus compliquées mais pour notre approche cette distinction assez grossière peut convenir.

     Discuter de la part qui revient à l’acquis et à l’inné chez l’Homme paraît assez stérile dans la mesure où l’état de notre ignorance dépasse certainement celui de nos connaissances. Cela n’empêche pas de comprendre que ces deux entités coexistent bien dans notre cerveau et donc dans nos comportements et c’est peut-être là que se situe le problème le plus aigu.

     En effet, si l’Homme est la créature la plus intellectuellement développée c’est qu’il a certainement réussi à « gommer » - ou du moins à relativiser – un certain nombre de comportements liés à la génétique. Certes. Il n’en reste pas moins que, comme nous l’avons vu, nous ne sommes pas de purs esprits et que bien des comportements, des attitudes, des réactions qui nous semblent naturelles et réfléchies échappent en réalité à notre volonté consciente. C’est cette remarque qui fait l’objet de l’angoisse de nombreux philosophes. Konrad Lorenz, pour reprendre les interrogations d’un éthologue déjà évoqué, au crépuscule de sa vie, se posait la question du décalage existant entre notre cerveau (dans son intégralité), de nature forcément biologique et donc n’évoluant que lentement au fil des millions d’années et l’extraordinaire explosion technologique que nous avons acquise depuis quelques décennies (voir le sujet : l’agression). Pour lui, il existe une distorsion de plus en plus grande entre nos possibilités techniques et notre intellect encore trop marqué par notre passé : du coup, il s’interrogeait sur notre capacité à dominer ces possibilités techniques ainsi décuplées en si peu de temps. Il est vrai que lorsqu’on voit les potentialités de destruction de nos sociétés, par la guerre sans doute, mais aussi et surtout par la mise sous tutelle d’une Terre que nous n’hésitons pas à saccager, on peut s’inquiéter. Saurons-nous dominer notre cerveau reptilien ou nous conduira-t-il à notre perte ? Question légitime et, pour l’instant, semble-t-il sans réponse.

Sources

1. Wikipedia.org (instinct, inné)

2. Henri Atlan : (www.philomag.com/fiche-philinfo.php?id=37)

3. nature et culture : (www.sayomar.tice-burkina.bf/01SAYOCOURS/cours1/08.htm)

4. darwinisme social :

(www.doctissimo.fr/html/sante/mag_2002/sem01/mag0524/dossier/sa_5529_inne_acquis.htm)

Images

1. Platon et Aristote (sources : daminhvn.net)

2. le rire (sources : alexishayden.over-blog.com)

3. marche automatique (sources : infobebes.com)

4. chut ! (sources : fr-fr.facebook.com)

5. l'enfant sauvage, film de truffaut (sources : www.toutlecine.com)

6. paléo et néocortex (sources : ien-versailles.ac-versailles.fr)

(Pour lire les légendes des illustrations, passer le pointeur de la souris dessus)

Mots-clés : Charles Darwin - réflexes archaïques du nouveau-né - maladie d'Alzheimer - automatismes de communication - gènes de prédisposition - enfants sauvages - Boris Cyrulnik - théorie innée de l'intelligence - phrénologie - Emile Zola - sociobiologie - néocortex - paléocortex, cerveau reptilien

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Mise à jour : 11 mars 2023

     Définir la part de l’inné et de l’acquis chez les êtres vivants : vaste programme aurait sûrement déclaré un personnage politique célèbre ! Il est vrai que le problème divise depuis toujours scientifiques, écrivains, philosophes, politiques, etc. et ce n’est certainement pas ici que l’on trouvera une réponse définitive… s’il en existe une. Ce qui ne doit pas nous empêcher de réfléchir sur la question et chercher à faire un point, même s’il ne peut être que partiel et provisoire…

     Pour cela, puisque ne se conçoit bien que ce qui s’énonce clairement, il nous faut d’abord définir ce que sont ces deux aspects, apparemment antagonistes mais en réalité complémentaires, de la plupart des formes de vie.

L’inné et l’acquis

        * l’inné : il s’agit d’un comportement qui se retrouve chez tous les individus d’une même espèce, comportement déterminé génétiquement et ne nécessitant pas d’apprentissage préalable. Jadis, on utilisait l’appellation de comportement instinctif qui veut dire la même chose.

         * l’acquis : à l’inverse, il s’agit là d’un comportement secondairement construit à partir d’informations, d’expériences et, d’une manière plus générale, d’un apprentissage. Ce comportement est emmagasiné dans la mémoire individuelle de l’individu et ne concerne que lui.

     Il paraît donc clair que le comportement d’un individu est un mélange de ces deux facteurs mais la question essentielle – qui fait toujours débat – reste : jusqu’à quel point ? Et quelles sont les parts respectives de l’un ou de l’autre…

Quelques exemples de comportements innés

     Observés depuis la nuit des temps mais singulièrement avec les débuts de l’éthologie (par Konrad Lorenz et Nikolaas Tinbergen dans les années 1930), les exemples de comportements innés sont légion : nous en sélectionnerons quelques uns pour illustrer ce propos.

          1. la parade nuptiale du canard colvert

     Pour séduire la femelle, le colvert use d’un ballet étrange pour qui n’en connait pas la signification : l’animal se jette hors de l’eau en sifflant, 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 procédure dans l’ordre précis, sans rien n’omettre, sinon la femelle ne lui attachera aucune importance…

     Tous les mâles intéressés par cette femelle suivront le même protocole, évidemment « instinctif ».

     Il existe des parades nuptiales, parfois fort compliquées, chez presque tous les animaux, depuis l’araignée jusqu’aux mammifères bien plus complexes comme le chien.

          2. la technique de construction des castors

     En dehors de l’Homme, le castor est probablement l’hydrographe animal le plus accompli. On sait que cet animal préfère de loin nager plutôt que se déplacer à terre : il va donc aménager des plans d’eau extrêmement élaborés, barrant des rivières par d’immenses digues (2 m de haut, plus de 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…

          3. l’épinoche

     L’épinoche est un petit poisson particulièrement bien étudié par l’éthologue Tibergen, déjà cité. Habituellement terne et nageant en bancs serrés, les mâles de cette espèce changent de couleur à l’approche du printemps : leur ventre devient rouge tandis que leur dos se pare d’une jolie couleur bleu-argenté. Ainsi transformé le poisson se met en quête d’un territoire où il construira un nid avec divers ingrédients, principalement des 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’attaque sauvagement. C’est ainsi que Tibergen observa la scène suivante : il avait placé un aquarium contre une fenêtre et s’aperçut que, à la vision d’un camion postal rouge, le petit poisson entrait dans une rage absolue. Il comprit alors que c’était la couleur rouge (et non la forme ou l’éventuelle odeur) qui faisait réagir son petit pensionnaire. Il le démontra formellement en présentant au poisson des leurres : celui qui ressemblait parfaitement à un mâle épinoche mais sans coloration rouge était ignoré tandis que des leurres grossiers mais colorés en rouge entraînaient sa fureur…

          4. migration et hivernation

     A l’approche des frimas, certains animaux (notamment beaucoup d’oiseaux) migrent vers des cieux plus propices : ils retrouvent sans peine ces lieux plus cléments parfois très éloignés de leur villégiature d’été ; il s’agit à l’évidence d’un comportement génétiquement programmé et c’est le cas bien connu des hirondelles dont la sagesse populaire dit, lorsqu’elles reviennent,  « qu’une seule ne fait pas (encore) le printemps ».

     D’autres restent sur place, une migration leur étant impossible ou trop coûteuse en dépenses d’énergie. Ceux-là se préparent alors à l’hivernation qui consiste en un abaissement modéré de leur température corporelle (hypothermie) et d’une somnolence interrompue par de nombreux réveils (lorsqu’il existe une diminution très importante de la température interne de l’animal accompagnée d’une véritable léthargie, on parle alors d’hibernation).  Quel que soit le degré de léthargie, l’animal se prépare à l’épreuve du froid (sa fourrure ou son pelage s’étant épaissis à l’automne) en construisant un refuge souvent très élaboré tandis qu’il accumule des réserves de nourriture. C’est le cas bien connu de l’ours qui hiverne, n’interrompant pas tous ses mécanismes physiologiques (il peut donner naissance à des petits) tandis que la marmotte hiberne véritablement en ce sens qu’elle entre dans une profonde torpeur avec ralentissement de ses rythmes cardiaques et respiratoires et une température interne qui peut descendre jusqu’à 4°. Dans ce dernier cas, la marmotte a eu soin de construire son abri souterrain composé de pierres, de terre, de poils déglutis, etc., abri parfaitement clos – qu’on appelle hibernaculum – où plusieurs individus s’entassent bien serrés les uns contre les autres.

          5. la reconnaissance des oiseaux de proie

     Certaines espèces d’oiseaux reconnaissent immédiatement la silhouette d’un oiseau de proie planant dans le ciel SANS JAMAIS  l'avoir vu auparavant (K. Lorenz) : cette information ne peut donc être transmise que par l’hérédité. Elle peut d’ailleurs rester cachée toute la vie de l’animal si ce dernier n’est jamais mis en présence de son prédateur. On comprend alors toute la difficulté de savoir ce qui revient à l’acquis ou à l’inné !

          6. d’autres exemples…

     … il en existe presque autant que d’espèces animales. J’ai déjà eu l’occasion d’en rapporter quelques uns dans un sujet précédent (voir comportements animaux et évolution) comme, par exemple, celui de la guêpe fouisseuse observée par l’entomologiste Fabre. Ici, la guêpe revient vers son trou avec sa proie mais, avant d’y pénétrer, abandonne sa victime et entre dans sa cache pour s’assurer que nul intrus n’y a pénétré. On déplace le butin de la guêpe de quelques cm et celle-ci n’a aucun problème pour le retrouver ; toutefois, elle recommence son manège de vérification de son trou comme si c’était la première fois et répétera ce manège autant de fois qu’on aura déplacé sa proie…

     De tels comportements sont innés, génétiquement transmis au fil des générations. C’est peut-être ce qui avait fait dire à René Descartes que les animaux (en tout cas dits « inférieurs ») ne sont que des mécaniques (il évoquait des « animaux-machines ») : erreur évidente car de nombreuses adaptations comportementales sont possibles et c’est bien là toute l’importance de l’acquis.

L’acquis tempère l’inné

     Plus un animal sera doté d’un système nerveux central développé, plus ses possibilités d’adaptation seront élevées ou, dit autrement, plus ses moyens de compléter l’inné seront importants : on parle alors d’apprentissage et on en distingue plusieurs formes :

   * le premier et le plus courant (au sein de la nature « sauvage » bien sûr) est la formule essais-erreurs. Confronté à un problème inopiné, l’individu va répondre au hasard : il ne retiendra que la procédure lui ayant permis d’atteindre son but et, parfois, il lui faudra bien des essais… mais, une fois le résultat obtenu, il conservera à titre individuel le « bon » moyen.

     On peut en rapprocher ce qu’on appelle l’accoutumance lorsqu’une situation se répète régulièrement. C’est, par exemple, le cas des pigeons qui viennent en masse dans un jardin public lorsqu’ils ont « compris » qu’une personne leur distribue à heure fixe de la nourriture.

   * l’imitation est un autre moyen qui concerne plutôt les individus disposant d’un système nerveux complexe comme les mammifères. Mais, même pour des animaux moins « développés neurologiquement » on peut se poser la question. L’éthologue américain Donald Griffin rapporte ainsi que les mésanges anglaises commencèrent dans les années 1930 à percer les capsules de bouteilles de lait abandonnées sur les pas de portes des maisons pour en boire le contenu. Comme il est peu probable que ce comportement se soit répété par hasard des milliers de fois, on peut facilement imaginer que certaines d’entre elles ont appris à imiter leurs congénères…

     *  l’apprentissage par empreinte

     Il s’agit ici d’une capacité d’acquisition rapide par un jeune qui s’attache à un individu précis. On parle alors d’imprégnation. Konrad Lorenz a pu montrer cet intéressant phénomène grâce à ses oies : il avait, en effet, remarqué, que les poussins s’attachent au premier objet mobile qu’ils voient à leur naissance (leur mère en principe, mais également un chien ou une simple balle de couleur). Dès lors, il entreprit d’être pour certaines de ses oies le « premier objet » visible par elles dès la naissance. L’image de l’éthologue suivi à la trace par toute une théorie de ces volatiles est restée célèbre…

     * le conditionnement

     Il y a en pareil cas le plus souvent intervention humaine : le dauphin qui fait des tours pour avoir une récompense ou l’animal de cirque qui « obéit » au dresseur en effectuant des exercices compliqués pour (hélas !) éviter le fouet…

     * le raisonnement

Il est à l’évidence réservé à l’Homme et à certains primates supérieurs puisqu’il faut marquer un temps d’arrêt et réfléchir afin de trouver la solution au problème posé. Nous y reviendrons ultérieurement.

L’acquis et l’inné s’interpénètrent… plus ou moins

     Konrad Lorenz fut accusé de faire une distinction trop franche entre inné et acquis : il faut dire qu’alors on ne comprenait guère de quelle façon un comportement pouvait être uniquement déterminé par des gènes. Il s’agissait là d’un mauvais procès car Lorenz était loin d’être aussi caricatural. Il s’en expliqua d’ailleurs longuement dans un livre paru en 1965 « essai sur le comportement animal et humain » (aux éditions du Seuil pour la version française) : il était persuadé qu’il existe à la fois des facteurs génétiques et environnementaux et qu’ils sont parfaitement intriqués. Pour cet éthologue, le comportement est adaptatif en ce sens que, face à un problème, l’animal « sait » ce qu’il convient de faire. Ce qu’il importe donc de connaître, c’est d’où vient l’information et là, d’après lui, il n’y a que deux possibilités : a. une acquisition au cours de la phylogénèse (on l’a déjà évoqué : il s’agit du développement des espèces), donc d’ordre génétique et régi par la sélection naturelle ou b. de l’ontogénèse (le développement de l’individu y compris dans l’œuf) donc apprise, notamment par l’apprentissage. Il ne voyait pas d’autre source d’information pour l’animal et on ne saurait lui donner tort.

     Reste qu’il est bien difficile d’apprécier la part de l’un et de l’autre chez un individu donné et c’est là toute la profondeur (et l’intensité) du débat entre inné et acquis car il est malaisé pour chacun d’entre nous de ne pas privilégier l’un ou l’autre… selon nos préférences philosophiques.

     Reposons-nous la question : peut-on appréhender les parts respectives de l’inné et de l’acquis chez un individu donné ? Il paraît impossible de répondre positivement tant il existe encore de zones d’ombre… Car, au fond, que sait-on vraiment d’un individu, d’une espèce ? Comment faire la part de l’apprentissage et du génétiquement transmis sinon à étudier en permanence les représentants d’une espèce animale bien définie durant toute leur existence et, bien sûr, en milieu dit « naturel » ? L’éthologie essaie de tenir ce pari presque impossible mais nous sommes encore loin du compte…

     On peut toutefois avancer quelques idées dont la première est qu’il semble que la part de l’acquis augmente (ou est susceptible d’augmenter) au fur et à mesure du développement cérébral de l’individu étudié. Il est certain qu’un apprentissage reste peu probable chez des êtres vivants élémentaires comme une paramécie ou un ver de terre (et encore ! Certaines études nous font douter d’une telle affirmation). En revanche, pour un système nerveux central plus complexe, la possibilité d’acquisitions comportementales nouvelles est certaine. Jusqu’à quel point ? Mystère. Du moins pour le moment…

     Comme le lecteur l’aura remarqué, nous n’avons pas encore évoqué le cas de l’Homme, notre cas. C’est que le cerveau humain est infiniment plus complexe que celui de la plupart des espèces animales que nous venons de citer. Plus complexe, certes, mais l’inné, chez nous, est également totalement présent. Dans quelle proportion ? Dans un prochain sujet, nous essaierons d’y voir un peu plus clair sur cette question… polémique s’il en est ! (voir le sujet : l'inné et l'acquis chez l'Homme)

Images

1.  la parade du dindon (sources : ca-photostyle.e-monsite.com)

2. canard colvert (sources : alpesoiseaux.free.fr)

3. barrage édifié par des castors (sources :/www.loup-ours-berger.org)

4. épinoche (sources : www.pescofi.com)

5. oiseau de proie (sources : fr.mongabay.com/travel/malaysia/)

6. mésange (sources :duboisyves.free.fr/)

7. Konrad Lorenz et ses oies (sources : lecerveau.mcgill.ca/)

 Mots-clés : apprentissage - Konrad Lorenz - Nikolaas tibergen - parade nuptiale - canard col-vert - castor - épinoche - hivernation - hibernation - Jean-Henri Fabre - René Descartes - Donald Griffin - mésanges anglaises - imprégnation en éthologie - phylogénèse - ontogénèse

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 Mise à jour : 7 mars 2023

     Donner des noms aux objets qui nous entourent remonte très certainement à loin dans le passé. Nos ancêtres préhistoriques, dès qu’ils eurent une conscience suffisante, cherchèrent probablement à se repérer dans leur espace d’où l’élaboration d’une sorte de cartographie rudimentaire. Le ciel qui leur paraissait bien plus proche qu’il ne l’est en réalité était certainement vécu par eux comme un toit, un dôme lumineux où, régulièrement selon les jours et les saisons, réapparaissaient des points brillants qu’il leur fallut bien dénommer. Plus tard, au commencement de notre actuelle humanité, des hommes cherchèrent à identifier plus précisément ces astres qui pouvaient leur servir de repère, la nuit en l’absence du Soleil. Contrairement à ce que croient bien des gens, ce ne sont pas les marins qui imaginèrent les premiers des tracés célestes, les constellations, afin de se déplacer plus aisément, mais les caravaniers qui s’enfonçaient dans les déserts…

Une histoire ancienne

     Les étoiles les plus brillantes possèdent de nombreux noms différents, témoignant ainsi des civilisations et cultures diverses s’étant intéressé à elles (par exemple, Véga, quatrième étoile de notre ciel par sa luminosité, possède plus de 40 noms !). Trop d’appellations assurément : c’est la raison pour laquelle, au commencement de la période moderne, on décida, comme on le verra ensuite, d’unifier cet embrouillamini. Avant, en effet, les peuples de la préhistoire qui observaient ces cieux de nuit immuables et pourtant changeants avaient très tôt attribué des symboles magiques à ces bijoux brillants qu’ils croyaient divins.

     Les étoiles les plus éclatantes ont des noms issus des langues antiques : celui, par exemple, de Sirius (la plus brillante du ciel) est d’origine grecque signifiant « celle qui dessèche » mais l’astre est en réalité un système 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, « canicula », la petite chienne, chez les Romains.

     D’autres noms proviennent directement du latin comme, par exemple, Régulus (le roitelet), l’Etoile Polaire (Polaris) ou la géante rouge Arcturus (« le gardien des ours » puisque proche de la Grande Ourse et de la Petite Ourse).

     Toutefois, c’est au moyen-âge que les astronomes arabes s’efforcèrent d’unifier quelque peu le grand désordre de ces noms. Ceux-ci s’inspirèrent de l’Almageste de Ptolémée, ouvrage du IIème siècle rassemblant l’ensemble des connaissances astronomiques de l’antiquité (notamment la compilation de 1022 étoiles), qu’ils traduisirent dès le IXème siècle : on comprend donc pourquoi la grande majorité des noms d’étoiles sont d’origine arabe. Citons, à titre d’exemple, Deneb (Al Dhanab, la queue), Bételgeuse (ibt al-ghül, l’épaule du géant) ou encore la géante rouge Aldébaran (al-dabarän, la suivante, car elle « suit » le groupe des Pléiades, amas ouvert d’étoiles observé depuis la plus haute antiquité).

     L’Europe occidentale eut connaissance des ces textes au XIIème siècle par des traductions espagnoles et surtout au XVème siècle par une version grecque en provenance de Byzance. Dès lors, une confusion intense s’installa : des étoiles eurent plusieurs noms sans qu’on en comprenne l’origine tandis que d’autres furent affublées de noms grecs qui concernaient d’autres étoiles. On arriva même à avoir des noms identiques pour des astres de constellations différentes. Une remise à plat du système devenait indispensable : elle eut lieu au début du XVIIème siècle.

L’époque moderne

     C’est un magistrat allemand féru d’astronomie, Johannes BAYER (1572-1625), qui s’attela le premier à cette tâche en réalisant un atlas concernant l’ensemble de la sphère céleste (51 cartes sidérales correspondant aux 48 constellations connues de Ptolémée plus une pour le ciel du sud inconnu de l’astronome grec et deux planisphères, aboutissant à un total de 1705 étoiles). C’était un travail considérable construit à partir des observations du plus grand astronome de l’époque, le Danois Tycho Brahe, et qui fut publié à Augsbourg en 1603 sous le nom d’Uranometria.

      Plus encore, Bayer proposa une classification, encore employée de nos jours, qui désignait les étoiles selon une méthode simple : l’utilisation de lettres grecques pour les étoiles selon leur ordre de brillance au sein d’une même constellation, suivie du nom latin de la constellation concernée. Ainsi Sirius (qui conserve toujours son nom usuel pour le profane) devint alpha canis major (étoile principale de la constellation du Grand Chien) tandis que, par exemple, Aldébaran devint alpha Tauri (la plus brillante du Taureau) et Rigel, béta Orionis (la deuxième de la constellation d’Orion, derrière Bételgeuse).

     En 1862, l’astronome allemand Friedrich Wilhelm August ARGELANDER (1799 – 1875) proposa un catalogue comprenant toutes les étoiles présentes dans l’hémisphère nord jusqu’à la magnitude 9,5 ce qui concerne 459 000 étoiles. Le catalogue argentin de Cordoba complétera ce travail avec près de 580 000 étoiles de l’hémisphère sud.

      Durant ces premières tentatives de classement et de dénomination des étoiles, on aura pu constater le recours fréquent fait au système des constellations, doctrine issue de l’antiquité, mais un tel concept a-t-il encore une véritable signification de nos jours ?

Etoiles et constellations

     Comme j’ai eu l’occasion de l’aborder dans un sujet précédent (voir astronomie et astrologie), une constellation n’est qu’une vue de l’esprit sans aucune justification scientifique (n’en déplaise aux astrologues). De quoi s’agit-il en effet ? Pour se repérer plus facilement, les Anciens avaient recours à des constructions imaginaires (d’animaux, d’objets, etc.) qui reliaient entre elles des étoiles qui n’ont rien à voir les unes avec les autres. Le seul critère retenu était celui de la luminosité apparente des astres : une étoile proche parait ainsi bien plus brillante qu’une autre peut-être beaucoup plus grosse mais plus lointaine. Du fait, ces figures ne sont en 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 Catalogue Officiel des Constellations, précisant les limites exactes des 88 d’entre elles officiellement reconnues. Il s’agit, toutefois, d’une initiative plus historique que scientifique car si on a gardé ce système, c’est uniquement pour la commodité des seuls Terriens sur leur planète : les scientifiques ont depuis longtemps renoncé à s’en servir.

Atlas et cartes stellaires

     Nommer les étoiles, c’est bien mais il faut également les situer les unes par rapport aux autres d’où la réalisation indispensable de cartes stellaires. Précisons la signification exacte de certains termes :

     * on appelle cartes célestes la représentation graphique des étoiles dans le ciel. Elles existent sous différentes formes :

. des cartes murales présentées à plat, pliées ou roulées, de plus ou moins grand format. Sont le plus souvent représentées les étoiles visibles à l’œil nu, soit environ 6 000 astres ;

. des cartes mobiles sous la forme d’un disque coulissant dans une chemise 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 ;

     * les atlas dessinent le ciel graphiquement (ou en photos) à grande échelle mais, à la différence des cartes, ils comprennent plusieurs planches. La magnitude et le nom d’étoiles y figurent mais aussi parfois, des nébuleuses, des amas stellaires voire certaines galaxies ;

     * les catalogues, enfin, sont des livres dans lesquels chaque étoile est décrite avec le plus de précision possible. Ces catalogues peuvent être spécialisés ne comprenant, par exemple, que les nébuleuses planétaires, les amas stellaires ou les systèmes binaires d’étoiles.

     Pour les lecteurs intéressés, citons certains des ouvrages les plus connus : le Henri Draper catalog, le catalogue Messier, le New General Catalog, le Aitken Double Star (pour les étoiles doubles), mais il en existe bien d’autres. Chaque fois qu’on désignera un objet céleste à partir d’une de ces bases de données, on n’oubliera pas de mentionner l’abréviation de la source : par exemple, M31 pour la galaxie d’Andromède (M pour Messier) ou NGC 292 pour le Petit Nuage de Magellan, une petite galaxie satellite de la nôtre (NGC faisant évidemment référence au New General Catalog).

     Je précisais que la classification de Bayer est toujours en vigueur, en tout cas pour les étoiles jusqu’à la magnitude 7. Toutefois, les télescopes modernes ont repéré bien plus d’étoiles, des millions sans doute, et, du coup, leur nombre est trop important pour les lettres de l’alphabet grec : on a alors recours à d’autres numéros d’ordre sans se préoccuper du découpage arbitraire des constellations.

Classement des étoiles

     Lorsqu’on lève les yeux vers le ciel par une belle nuit sans lune et sans nuages (mais également sans les lumières parasites artificielles des hommes), on ne peut qu’être frappé par la beauté du spectacle présenté par ces mondes lointains à jamais inaccessibles ; on reste même parfois ébloui par tous ces points lumineux et scintillants : ne dit-on pas de certaines nuits qu’elles sont « cloutées d’or » ? Pourtant, ce que l’œil de l’homme - même le plus aguerri – aperçoit alors n’est qu’une partie infinitésimale d’un ensemble si vaste que l’esprit peine à se le représenter…

      Mais l’être humain est ainsi fait que, même si cela lui semble difficile, il lui faut inventorier, classer, nommer. Nommer les étoiles, c’est assurément un moyen de repérer, d’identifier et donc de connaître mais, pour distinguer ces étoiles les unes des autres, on peut procéder autrement. Dans de précédents sujets (voir les sujets la couleur des étoiles et mort d'une étoile), j’avais décrit d’autres méthodes pour identifier les différentes étoiles qui peuplent notre Univers. Loin de la systématique purement descriptive que nous venons de survoler, il est en effet possible de caractériser les étoiles par leurs couleurs ou leurs interactions, voire leur évolution ou encore leurs caractéristiques physiques : n’hésitez pas à cliquer sur les liens situés quelques lignes plus haut afin d’explorer certaines de ces autres pistes.

Images

  1. la constellation d'Orion (sources : http://www.toujourspret.com)

  2. Sirius en Egypte au solstice d'été, vue d'artiste (sources : http://www.40daydetox.com/)

3. l'Almageste traduite en arabe (source : http://www.astrosurf.com/)

4. constellation du Lion dans l'Uranometria de Bayer (sources : http://www.flickr.com/photos/uofglibrary)

5. constellation du Scorpion (sources : http://www.clipartpal.com/)

6. exemple de carte céleste mobile (sources : http://fr.wikipedia.org)

  (Pour lire les légendes des illustrations, passer le pointeur de la souris dessus)

Mots-clés : Vega - Sirius - Ptolémée - Almageste - Johannes Bayer - Friedrich Argelander - catalogue de Cordoba - catalogue Messier - New General catalog

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

  Sujets apparentés sur le blog :

1. astronomie et astrologie

2. céphéides

3. mort d'une étoile

4. étoiles doubles et systèmes multiples

5. la couleur des étoiles

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     Ce blog a quatre ans. C’est certainement peu comparé à une vie humaine – un enfant de quatre ans s’apprête seulement à découvrir le monde – mais c’est finalement beaucoup pour un blog. Ici, quatre ans, c’est sans doute la maturité.

     Durant cette période, 89 sujets ont été abordés (76 en réalité si l’on enlève quelques articles de classification) s’accompagnant de 668 commentaires, certains d’entre eux de quelques mots seulement, d’autres affichant de longs développements sur des points précis.

     La fréquentation du site a été honorable : environ quatre mille visites par mois bien que le référencement du blog ne soit pas des plus performants, des efforts certains restant à faire en ce domaine.

     Quatre ans, c’est également un moment privilégié pour revenir sur ce qui structure l’ensemble de ces textes. On l’aura vite compris : bien que faisant appel à différentes disciplines scientifiques, l’essentiel de ce contenu de vulgarisation tourne autour d’un axe commun, la matière vivante. Autrement dit, la Vie.

     Puisque, à présent, de nombreux aspects de ce passionnant sujet ont été abordés (et régulièrement mis à jour), cherchons à en dégager l’essentiel grâce à des questions thématiques (déjà implicitement posées), même si de nombreuses réponses sont encore partielles. On trouvera sept questions  principales (ou chapitres) regroupant les titres des articles concernés avec, bien sûr, un renvoi direct par simples clics sur les pages correspondantes.

Première question : qu’est-ce que la matière ?

1. théorie de la relativité générale

2. mécanique quantique

3. la théorie des cordes ou l’Univers repensé

4. les constituants de la matière

5. matière noire et énergie sombre

Deuxième question : que sait-on de notre Univers ?

          a. l’Univers lointain

1. Big bang et origine de l’Univers

2. fonds diffus cosmologique

3. juste après le Big bang

4. distances et durées des âges géologiques

5. les premières galaxies

6. céphéides

7. les galaxies

8. pulsars et quasars

9. trous noirs

10. la couleur des étoiles

11. mort d’une étoile

12. novas et supernovas

13. étoiles doubles et systèmes multiples

14. amas globulaires et trainards bleus

15. planètes extrasolaires

16. Edwin Hubble, le découvreur

          b. l’Univers proche

17. astronomie et astrologie

18. place du Soleil dans la Galaxie

19. origine du système solaire

20. la mort du système solaire

21. la Terre, centre du monde

22. météorites et autres bolides

23. l’énigme des taches solaires

24. les canaux martiens, histoire d’une illusion collective

Troisième question : dans quel contexte et comment la Vie s’est-elle développée ?

1. l’origine de la Vie sur Terre

2. pour une définition de la Vie

3. le hasard au centre de la Vie

4. la mort est-elle indispensable ?

5. la querelle sur l’âge de la Terre

6. la dérive des continents ou tectonique des plaques

7. indifférence de la Nature

8. les extinctions de masse

9. l’empire des dinosaures

10. la disparition des dinosaures

11. placentaires et marsupiaux, successeurs des dinosaures

Quatrième question : Quels sont les mécanismes pouvant expliquer l’évolution de la Vie sur Terre ?

1. les mécanismes de l’Evolution

2. le schiste de Burgess

3. l’Evolution est-elle irréversible ?

4. reproduction sexuée et sélection naturelle

5. comportements animaux et Evolution

6. l’œil, organe-phare de l’Evolution

7. la notion d’espèce

8. le rythme de l’évolution des espèces

9. insectes sociaux et comportements altruistes

10. le mimétisme, une stratégie d’adaptation

11. domestication et Evolution

12. évolution de l’Evolution

13. évolution et créationnisme

14. intelligent design

15. réponses aux créationnistes

Cinquième question : quelle est la place de l’Homme dans l’organisation de la Vie ?

1. le propre de l’Homme

2. la bipédie, condition de l’intelligence ?

3. le dernier ancêtre commun

4. East Side Story, la trop belle histoire

5. Neandertal et Sapiens, une quête de la spiritualité

6. les humains du paléolithique

7. la machination de Piltdown

8. l’âme

Sixième question : comment la Vie se maintient-elle ?

1. l’agression

2. la notion de mort chez les animaux

3. cellules-souches

4. les mécanismes du cancer

5. les grandes pandémies

6. médecines parallèles et dérives sectaires

7. grippe A (H1N1), inquiétudes et réalités

8. le vaccin de la grippe A (H1N1)

9. retour sur la grippe A

10. l’homéopathie

Septième question : peut-on prévoir l’avenir de la Vie, sur Terre ou ailleurs dans l’Univers ?

1. la paléontologie du futur

2. vie extraterrestre (1)

3. vie extraterrestre (2)

4. SETI, une quête des extraterrestres

     Puisque le blog se construit au fil des mois, je veux croire que de nouveaux articles viendront compléter ce catalogue de la Vie : c’est, en tout cas, le souhait que je formule à l’aube de cette cinquième année… A bientôt !

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     En regardant son chien jouer avec une balle ou son chat s’étirer langoureusement sur un fauteuil, il ne viendrait jamais à l’esprit de leurs propriétaires de penser que ces animaux étaient, il y a encore peu de temps (en termes d’évolution, bien sûr), des êtres agressifs, d’acharnés compétiteurs des humains qu’ils attaquaient lorsqu’ils le pouvaient, bref des animaux dits « sauvages » comme il en existe encore tellement dans la Nature.

     Lors de ses premiers travaux sur ce qui allait devenir la théorie de l’Évolution, Darwin s’interrogeait déjà sur la « domestication » de plantes à l’origine sauvages et impropres à une véritable culture. Il ne connaissait pas les lois de la génétique mais était persuadé qu’il y avait là matière à expliquer les transformations progressives des espèces vivantes, bref à expliquer comment la Vie pouvait évoluer au fil des âges…

     Animaux. Plantes. Comment des transformations aussi radicales ont-elles pu se faire si vite, quelles en furent les raisons et quels sont les mécanismes évolutifs impliqués dans ces changements ? Voilà quelques unes des questions sur lesquelles je vous propose de nous pencher aujourd’hui.

Qu’est-ce que la domestication ?

     La loi est précise sur le sujet (les animaux domestiques pouvant entraîner des troubles divers à l’ordre public…) : un animal domestique est un animal appartenant à une espèce qui a fait l’objet d’une pression continue et constante (une « domestication ») de façon à former un groupe ayant acquis des caractères stables et héritables génétiquement. En d’autres termes, il s’agit d’une espèce animale ayant présenté une évolution très particulière lui permettant une certaine socialisation avec l’espèce humaine : de « sauvage », telle que rencontrée naturellement dans la Nature, l’espèce est donc devenue domestique… Ajoutons que certains animaux domestiques – tels le chien ou le chat - ont acquis un statut encore plus social, celui d’animal familier : en pareil cas, l’animal ne « sert » plus seulement l’Homme, il lui tient également compagnie.

La domestication est-elle un fait récent ?

     D’après la plupart des spécialistes, la domestication a rapidement suivi la sédentarisation des humains et l’agriculture. Nous sommes alors au début du néolithique et c’est le loup qui sera le premier animal à être domestiqué (-15 000 ans avant J.C.) et cela des milliers d’années avant tous les autres. En réalité, les loups et les hommes sont de vieilles connaissances : le loup (canis lupus) est apparu deux millions d’années avant notre ère mais il y a 700 000 ans, loups et humains se partageaient déjà les mêmes territoires et donc les mêmes ressources. A-t-il été domestiqué pour sa fourrure, ses talents de chasseur (bien supérieurs à ceux des humains) ou comme gardien ? Les hypothèses sont multiples : nous aurons l’occasion d’y revenir.

     Après le loup, ce sont les chèvres et les moutons qui ont été domestiqués 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 mouflon qui n’en a pas ! Alors pour sa viande ? Une autre raison ? Difficile à affirmer avec certitude.

      De nombreux autres animaux ont été progressivement intégrés au cheptel domestique des humains : par exemple, le bœuf à partir de l’auroch, le cochon à partir du sanglier (le cochon n’a acquis sa coloration rose qu’au XVIIIème siècle – avant il était noir et poilu – par sélection d’individus albinos), le chat (vers – 7000 ans comme le cochon) à partir de félins primitifs, les miacidés. Bien d’autres ont ensuite suivi (poule, cheval, oie, canard, renne, etc.).

    D’étranges domestications ont été signalées dans certaines civilisations : la genette, les couleuvres et les biches chez les Romains, les pélicans voire les  crocodiles chez les Égyptiens anciens, la pieuvre par les Japonais (pour récupérer les cargaisons englouties), la loutre en Asie pour pêcher le poisson…

     Il y eut aussi des échecs retentissants comme celui de l’autruche qu’on voulait monter à la façon d’un cheval (même s’il reste des autruches « domestiques » pour leur viande) ou l’éléphant d’Afrique  (par les Belges au Congo) ce qui fut à l’évidence moins le cas avec l’éléphant d’Asie.

     On se rend donc compte que la domestication des animaux a connu des fortunes diverses. Il n’en reste pas moins que les principaux animaux domestiques représentent un apport considérable à nos sociétés. Quels ont pu être les mécanismes ayant conduit à ce qu’il faut bien appeler une association ?

Quels sont les mécanismes en cause dans la domestication ?

     Il s’agit là d’une question difficile puisque nous manquons d’éléments tangibles pour conclure. Reprenons l’exemple du loup, le premier animal sauvage à avoir été domestiqué.

     D’emblée, signalons que loups et chiens sont restés interféconds : de ce fait, stricto sensu, ils relèvent tous deux de la même espèce ; on peut donc dire que le chien (canis familiaris ou plutôt canis lupus familiaris) est une sous-espèce du loup (canis lupus). De fait, morphologiquement, certaines espèces de chiens sont bien plus proches du loup que d’autres chiens (par exemple d’un Yorkshire). Pourtant, les chiens sont « sociables » ce qui n’est pas le cas du loup, même « apprivoisé ».  Pourquoi ?

     En réalité, animal craintif, le loup acquiert très tôt la peur de l’humain et 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 louveteaux ont pu être élevés par l’Homme (certains même allaités par des femmes comme cela a été souvent observé dans de nombreuses tribus) ; ailleurs, les loups devaient suivre les campements humains et se nourrir de leurs restes. Ailleurs encore, ces animaux à l’ouïe et à l’odorat fort développés pouvaient servir de systèmes d’alarme face à un prédateur commun, voire rabattre certains gibiers. Les hypothèses ne manquent pas et sans doute sont-elles mêlées.

     Un point intéressant à souligner est que les chiens possèdent souvent des caractéristiques morphologiques propres à l’enfance telles que d’amples différences de taille, d’importantes variations de coloration du pelage, des griffes plus courtes, des oreilles dites « flottantes ». Comme si le chien était une variété infantile de loup arrivée à maturité. Pourrait-il également y avoir une corrélation pour les comportements ?

     Il est probable que de tels mécanismes « de proximité » ont existé pour toutes les espèces domestiquées. D’où les questions que l’on peut légitimement se poser : l’Homme a-t-il domestiqué l’animal de façon intentionnelle ? En d’autres termes, a-t-il volontairement choisi certains individus plus abordables puis sélectionné leur descendance afin de développer chez eux des caractéristiques susceptibles de lui convenir ? Ou bien y va-t-il eu « auto-domestication », les animaux s’étant vu offrir par la seule présence de l’Homme une nouvelle niche écologique, plus facile à exploiter, contre quelques avantages à prodiguer à leurs nouveaux associés ? J’imagine que la proportion de ces deux approches doit varier en fonction de l’espèce domestiquée mais que, dans le cas du loup, elles sont probablement à part égale.

La domestication est-elle une évolution particulière ?

     On sait que les changements stables d’une espèce se font au cours d’un laps de temps plutôt long, souvent des centaines de milliers d’années. Pourtant, dans le cas de la domestication, on aboutit bien à l’apparition d’espèces (ou de sous-espèces) génétiquement fixées en un temps bien plus court : 15 000 à 20 000 ans pour le chien et bien moins encore pour la majorité de nos animaux domestiques. Il s’agit là de durées qui n’ont rien à voir avec ce que l’on observe dans la Nature. L’explication réside dans le caractère artificiel du phénomène. Artificiel, en effet, puisque volontaire ou non, cette transformation rapide est due à l’Homme. Toutefois, comment peut-on en être raisonnablement sûr ? Une étude expérimentale bien particulière permet de répondre.

L’expérimentation de Novossibirsk

     Intitulée « la domestication comme modèle de la spéciation », cette étude est menée depuis près de 50 ans à l’Institut de Cytologie et de Génétique de Novossibirsk en Russie.

     Rappelons tout d’abord qu’une spéciation est l’apparition durable d’une nouvelle espèce et a fortiori, dans le cas qui nous occupe, de sous-espèces. De quoi s’agit-il ? En 1959, sous la direction de l’académicien soviétique Dimitri K. Belyaev, a été mise en place une expérimentation à grande échelle sur la domestication du renard, un travail toujours en cours.

     Elle se fonde sur les travaux bien connus de Darwin qui a démontré que l’Évolution s’appuie notamment sur la sélection naturelle pour permettre à l’individu le plus apte d’une espèce de transmettre son potentiel génétique à ses descendants : cette faculté entraîne l’élimination progressive des individus moins aptes d’où, au final, une modification évolutive de l’espèce considérée, notamment en cas de transformation du milieu dans lequel elle vit.

     Belyaev a commencé avec 30 renards mâles et 100 femelles. Son critère de sélection a été la docilité (ou sociabilité) à l’égard de l’être humain. Partant du principe qu’un comportement est strictement sous contrôle endocrinien (hormonal), il pensait que la sélection des animaux les plus dociles s’accompagnerait peut-être de modifications morphologiques. Pour s’assurer que les modifications de comportement sont bien régulées de façon génétique et non par l’environnement, les renards furent tous traités de façon identique : vie en cage avec le moins de contacts possibles avec les humains.

     Selon leur comportement, on divisa les renards en trois catégories :

1. renards dociles : amicaux, geignant doucement et remuant la queue ;

2. renards indifférents : pouvant être approchés mais ne manifestant aucune attitude amicale particulière ;

3. renards hostiles : agressivité maximale.

     En ne permettant que la reproduction des renards dociles, Belaïev et son équipe arriva non seulement à faire considérablement progresser le pourcentage d’individus dociles (plus de 80% aujourd'hui) mais constata avec surprise que, peu à peu, ceux-ci présentaient des modifications morphologiques stables, à savoir :

* une diminution de la pigmentation du pelage (apparition d’une marque en forme d’étoile sur le front et un pelage mixte comme celui d’une pie)

* des oreilles tombantes

* une queue enroulée

* des pattes et une queue plus courtes.

     Pour le scientifique russe, une seule explication est possible : la modification du comportement de l’animal induit des transformations de son apparence physique, comme si l’ensemble était sous la dépendance de facteurs génétiques communs ; il parle de variabilité homologue (c'est-à-dire parallèle) obtenue par sélection, génétiquement transmissible (donc stable) et apparue sur un court laps de temps.

     Voilà qui vient parfaitement expliquer le rôle de la domestication dans l’apparition – et le maintien – d’espèces nouvelles, dites à juste titre domestiques.

La domestication relève bien de l’Évolution

     Seules les lois de l’Évolution, si brillamment découvertes par Charles Darwin, peuvent expliquer la domestication, cette évolution particulière. Et particulière elle l’est, en effet, dans la mesure où, par comparaison avec l’évolution naturelle, elle relève des mêmes mécanismes mais sur un temps bien plus court, un raccourcissement des durées à mettre au crédit, volontaire ou non, de l’Homme.

     Il est donc fondamental de bien comprendre que les animaux domestiques n’ont évidemment plus rien à voir avec les espèces dont ils sont issus. Au-delà des représentations naïves des films animaliers ou des dessins animés à la manière de Disney (qui souvent entraînent la confusion), c’est un élément à bien prendre en compte lorsqu’on a affaire à un animal authentiquement sauvage : on 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.

Sources

1. Wikipedia France : https://fr.wikipedia.org/wiki/Animaux_domestiques#Anciennes_domestications 

2. institut de cytologie et de génétique de Novossibirsk : https://www.slideshare.net/outdoors/domestication-and-evolution 

3. Dinosoria : https://www.dinosoria.com/domestication_animal.htm 

4. DevBio : 9e.devbio.com/article.php?id=223 

Images

 1. couple de loups (sources :  belgarath.centerblog.net )

2. mouflon (sources : www.lesgets.com)

3. balade à dos d'autruche (sources : forum.pcastuces.com/)

4. Dimitri K. Belyaev (sources : http://cornell.edu)

5. renard sauvage (sources : veterinarianjoske.tumblr.com)

6. renards "dociles" de Belyaev (sources : veterinarianjoske.tumblr.com)

7. mygale (sources : www.djibnet.com)

  (Pour lire les légendes des illustrations, passer le pointeur de la souris dessus)

Mots-clés : Charles Darwin - domestication - loup - miacidés - Dimitri K Belyaev - expérimentation de Novossibirsk - sélection naturelle - variabilité homologue

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

Sujets apparentés sur le blog

1. les mécanismes de l'Evolution

2. l'agression

3. reproduction sexuée et sélection naturelle

4. le rythme de l'évolution des espèces

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Mise à jour : 7 mars 2023

     Sommes-nous seuls dans l’Univers ? Voilà une question qui hante l’Homme depuis qu’il a une conscience. Ecrivains, philosophes, scientifiques, bien d’autres encore ont cherché à répondre à cette angoissante question, certains d’entre eux en scrutant les nuits étoilées, d’autres ce que leur dictait leur raison. Dans un sujet précédent (voir : vie extraterrestre, 2ème partie), j’ai rapporté les savants calculs d’Isaac Asimov, scientifique brillant et écrivain de science-fiction prolifique, qui, se basant sur les statistiques, explique que au moins 500 000 civilisations technologiques doivent exister en ce moment dans notre seule galaxie qui regroupe, il est vrai, entre 200 et 300 milliards d’étoiles (et encore plus de planètes). Mais les faits, les observations réelles, les signes indiscutables, les preuves en somme ? Rien pour le moment. On peut donc s’interroger : la Science et les techniques ont-elles les moyens de résoudre ce mystère venu du fonds des âges ?

     De nombreuses tentatives d’entrée en contact ont eu lieu, certaines d’entre elles étant toujours en cours : parmi ces dernières, l’expérience la plus célèbre est celle du projet SETI, à laquelle je vous propose de nous intéresser.

Projet SETI : la genèse

     Rechercher la preuve d’une intelligence extraterrestre demande de la méthode. En effet, il s’agit ni plus ni moins que d’analyser des signaux (ondes radio ou ondes visibles) provenant de l’espace mais pas n’importe lesquels bien sûr puisqu’il faut identifier des productions ne devant rien au hasard : ces signaux doivent impérativement avoir été émis, volontairement ou non, par une civilisation technologiquement avancée.

     La première tentative de SETI (Search for ExtraTerrestrial Intelligence ou recherche d’une intelligence extraterrestre) date de 1960 et fut baptisée à l’époque le projet Ozma (d’après « la princesse d’Oz »). L’idée était donc d’identifier dans le cosmos une activité ne devant rien au hasard de la Nature. Pour cela, le premier directeur de recherche, l’américain Franck D. Drake, postula que l’observation au radiotélescope devait se faire sur la raie à 21 cm de l’atome d’hydrogène, supposée être suffisamment naturelle pour représenter un standard universel de communication radio. Il porta son choix sur deux étoiles assez proches du système solaire (à environ 11 années-lumière) : Epsilon d’Eridan et Tau Ceti de la Baleine, étoiles de structure comparable à notre Soleil et donc susceptibles d’abriter chacune un cortège de planètes. L’observation dura quatre mois mais sans aucun résultat.

     On décida donc d’élargir le champ de recherche dans un projet complémentaire baptisé Ozma II qui dura presque 4 ans (1973-1976) et porta sur l’observation de près de 650 étoiles. Sans plus de succès.

     On peut penser que ces résultats n’étaient guère encourageants… sauf qu’il s’agissait d’une étude très réduite, n’observant qu’une toute petite partie du ciel et, de plus, durant peu de temps. Un grain de sable sur l’immensité de la plage cosmique… Les scientifiques décidèrent de poursuivre leurs efforts en élargissant leur champ d’observation et ce d’autant que les techniques – et les moyens – progressaient au fil des années.

Projet SETI : la maturité

     Il fut décidé dans un premier temps de prendre le problème à l’envers. En 1974, à partir du grand radiotélescope d’Arecibo (Porto Rico), on envoya un message en direction de l’amas stellaire Messier qui regroupe quelques dizaines de milliers d’étoiles et qui est situé à environ 24 000 années-lumière 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 sondes américaines Pionner qui emportèrent des renseignements analogues gravés sur une plaque d'or.

     Parallèlement, plusieurs projets continuèrent la recherche d’ondes possiblement extraterrestres. Toutefois, en 1993, le Congrès américain – qui était jusqu’alors le principal pourvoyeur de SETI – décida de couper totalement ses crédits alléguant qu’il valait mieux consacrer ces moyens financiers devenus rares à des opérations plus immédiatement rentables. L’affaire fit alors grand bruit et ce sont des moyens privés (aux USA) qui se substituèrent à l’argent gouvernemental défaillant…

* le projet Phoenix : démarré en 1995, il permit l’observation de près d’un millier d’étoiles distribuées dans un rayon de 150 années-lumière autour du Soleil, la plupart des ces astres étant similaires à ce dernier. L’opération s’acheva en 2004 sans avoir décelé d’anomalies non naturelles.

* les divers projets SERENDIP : alors que Phoenix demandait l’utilisation exclusive d’un radiotélescope, ces projets (américains, australiens, etc.) utilisèrent (et utilisent encore car certains d’entre eux subsistent) les plages non utilisées de radiotélescopes par ailleurs réservés à des observations astronomiques diverses ce qui explique la recherche de signaux un peu partout dans l’Univers, les cibles étant déterminées par les projets classiques en cours.

* le nouveau SETI : en 2007, l’université de Berkeley (Californie) et le SETI Institute mirent en service un instrument nouveau, entièrement dédié à l’observation d’éventuels signaux cosmiques : l’ATA (pour Allen Telescope Array, du nom de Paul Allen, co-fondateur de Microsoft et principal donateur). L’ATA sera, une fois entièrement construit, le radiotélescope le plus rapide et le plus grand du monde. Pour l’instant composé de 42 antennes, il devrait à terme en posséder 350, réparties sur près d’un km, ce qui lui conférera une sensibilité équivalente à celle d'un télescope de 100 m de diamètre : on pourra alors surveiller plus d’un million d’étoiles en même temps !

     Seule ombre au tableau : pour le construire, SETI bénéficiait d’aides fédérales qui ont été (une nouvelle fois) suspendues en avril 2011 ce qui laisse pour le moment l’ATA avec ses seules 42 antennes de départ. On espère que le projet pourra être rapidement poursuivi !

     Le projet SETI est connu d’une grande partie des internautes du monde entier mais pas uniquement pour ses motifs de recherche. En effet, les concepteurs de l’opération ont eu une idée diablement astucieuse qui a permis leur notoriété au-delà du simple cercle des seuls intéressés par le sujet étudié…

Le projet SETI : SETI@home

     Enregistrer des données, c’est bien mais encore faut-il pouvoir les décrypter or la masse de ces données est considérable. Les concepteurs de SETI ont donc eu une idée : et si on utilisait la puissance de calcul des ordinateurs des particuliers du monde entier (en tout cas, une petite partie d’entre eux) ? Pour cela, les scientifiques ont développé un logiciel qui se présente sous la forme d’un écran de veille : lorsque l’utilisateur abandonne sa 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…

      Au début vécu un peu comme une gageure, les gens de SETI espéraient 50 000 à 100 000 participants : ils sont aujourd’hui plus de 5,2 millions répartis à travers le monde. Du coup, la puissance de calcul totale est très importante : à titre de comparaison, le superordinateur le plus puissant du monde, Tianhe-I (Chine) a une puissance de calcul de 2 566 TeraFlops tandis que SETI@home atteints 509 TeraFlops… Pas si mal !

     Vous aussi, vous vous sentez intéressé à « prêter » votre ordinateur durant ses périodes d’inactivité ? Rien de plus simple : cliquez sur le lien suivant setiathome.free.fr et téléchargez le logiciel (c’est rapide et, bien sûr, gratuit). Vous n’aurez ensuite plus à vous soucier de rien : le logiciel prendra le relai après une certaine période d’inactivité de votre machine et enverra ses données tout seul à Berkeley. Aucune crainte à avoir : tout est sécurisé.

La recherche des signaux extraterrestres

     En dépit d’années d’observation, aucun signal clairement identifié comme provenant d’une civilisation extrasolaire n’a jusqu’à présent pu être mis en évidence. Aucune raison de se décourager pourtant. Si l’on suit les calculs statistiques d’Isaac Asimov auxquels je faisais allusion en préambule, on table sur un demi-million de sociétés évoluées possibles… mais sur un total observable de 300 milliards d’étoiles : autant dire que nous n’en sommes qu’aux premiers balbutiements…

     Certaines « anomalies » ont été repérées qui cadrent mal avec des causes naturelles (connues) et leur décryptage reste à faire. C’est du moins ce que nous disent les spécialistes : l’avenir, ici aussi, tranchera.

     Reste un problème et il est de taille : à supposer que l’on identifie une source extraterrestre, comment communiquer avec elle quand on sait que la lumière met près de quatre ans pour atteindre (ou revenir) de notre plus proche voisine, la naine rouge alpha C (dite Proxima) 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…

Sources

1. Encyclopaedia Britannica

2. Encyclopédie Universalis

3.  http://setiathome.berkeley.edu/

Images

1. le télescope ATA du projet SETI (sources : www.freedomsphoenix.com)

2. l'étoile Epsilon Eridani (sources : futura-sciences.com)

3. le Soleil et Tau Ceti (sources : http://commons.wikimedia.org)

4. message symbolique envoyé conjointement par SETI et la sonde Pioneer 10 (sources : http://fr.wikipedia.org)

5. le Allen Telescope Array (sources : www.planet-techno-science.com)

6. l'écran de SETI@home (sources : www.espenship.com)

7. étoiles (sources : http://crocosphere.free.fr/)

  (Pour lire les légendes des illustrations, passer le pointeur de la souris dessus)

Mots-clés : projet SETI - Isaac Asimov - projet OZMA - Franck D Drake - Epsilon Eridani - Tau Ceti - radiotélescope d'Arecito - sondes Pioneer - projet Phoenix - projets SERENDIP - ATA - seti@home

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

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Mise à jour : 7 mars 2023