paléontologie

Mardi 11 mars 2014 2 11 /03 /Mars /2014 17:56

 

 

 Scorpion-Empereur-04.jpg

 

 

 

 

 

 

     En dépit de l’intitulé de l’article, nous ne parlerons bien sûr pas du pasteur incarné par Robert Mitchum dans le film du même titre et de son angoissante poursuite à travers les USA des deux enfants dont il a assassiné la mère. En fait, nous allons nous intéresser à d’autres chasseurs de la nuit, ceux de la prédation nocturne (assez différente comme on le verra de celle, mieux connue, qui se déroule en plein jour) ou, pour être plus précis, nous allons essayer d’identifier les contraintes de milieu et les solutions trouvées par les animaux ayant fait leur spécialité d’une vie dans l’obscurité. Poussés par des obligations géographiques, climatiques, de pure concurrence ou d’adaptation à une niche écologique, certains de ces animaux ont été amenés au cours de l’Évolution à trouver des solutions parfois très astucieuses. Bien entendu et comme toujours, cela leur a pris des centaines de milliers d’années pour, grâce à la sélection naturelle, déterminer la réponse appropriée à leurs problèmes spécifiques.

 

 

la prédation nocturne

 

     Par définition, il s’agit de l’action des prédateurs durant la nuit. Toutefois, il en existe bien des nuances. On oppose ainsi la prédation strictement nocturne (action dans l’obscurité complète) à la prédation crépusculaire (fort variable en durée selon les latitudes) puisque certains animaux chassent préférentiellement au lever du jour et à la tombée de la nuit. La prédation nocturne complète peut être induite par un milieu (poissons des profondeurs marines, animaux vivant en permanence dans des grottes sans lumière et géographiquement isolées) ou par un comportement (animaux dormant le jour et chassant la nuit). De la même façon, il convient de distinguer la prédation nocturne permanente de certains animaux par loups4.jpgrapport à celle qui varie selon les saisons (ours blanc en milieu polaire) ou les conditions locales (dans cette catégorie signalons, par exemple, la prédation nocturne du loup lorsqu’il y a présence humaine alors que, naturellement, cet animal est un prédateur diurne). Et, bien sûr, il existe des prédateurs « mixtes » comme la musaraigne, aussi active de jour que de nuit.

 

     Quoi qu’il en soit et contrairement à ce que croient beaucoup de gens, la prédation nocturne est très répandue et est pratiquée par la presque totalité des rongeurs, les trois-quarts des marsupiaux et la grande majorité des 1200 espèces de chauve-souris dont on a déjà dit qu’il s’agissait des mammifères les plus nombreux sur notre planète. Les foret-nuit-etoile-550x309.jpgprimates ne rechignent pas à ce type de chasse (1 sur 5 environ) et même quelques oiseaux en sont adeptes comme on le verra par la suite. Rappelons pour mémoire que les premiers mammifères étaient tous des prédateurs nocturnes, un état qui ne cessa pour la plupart d’entre eux qu’avec la disparition des dinosaures il y a 65 millions d’années !

 

     Quelles peuvent donc être les raisons de ce choix en apparence plus difficile à assumer ? La première explication tombe sous le sens : vivre la nuit, c’est échapper… à ses propres prédateurs, l’obscurité permettant (en principe) de mieux se cacher. Mais ce n’est pas tout : choisir la nuit, c’est également fuir certains milieux particulièrement éprouvants de jour et on pense alors à l’écrasante chaleur du désert qui explique la prédation nocturne du scorpion. C’est aussi – et peut-être surtout – le souci de limiter la compétition avec les espèces diurnes pour l’eau et les territoires de chasse : un partage de raison en somme…


     Selon le type de prédation nocturne choisi par un animal, il lui est indispensable, pour repérer et se saisir de ses proies, de disposer d’armes spécifiques et on verra que certaines d’entre elles sont tout à fait étonnantes.

 

 

Différents types d’adaptation

 

     L’Évolution a permis l’apparition de multiples adaptations pour une prédation nocturne maximisée et on peut dire que, quelle que soit la niche écologique envisagée, il existe toujours une réponse. Bien sûr, pour chacun des cinq sens connus, des solutions adaptées ont été trouvées pour survivre la nuit mais pas seulement puisque nous verrons également, développées par certains animaux, des facultés réellement étranges… mais tout aussi efficaces !

 

* la vue : à tout seigneur, tout honneur, il s’agit à l’évidence du sens auquel, nous autres humains, pensons en premier parce que nous sommes particulièrement mal adaptés à la vie nocturne. Éliminons d’emblée les sites à obscurité totale et permanente (nous y reviendrons) puisque leurs habitants n’ont pas besoin d’yeux (source de fragilité et d’infection, ils sont volontiers recouverts d’une épaisse membrane quand ils n’ont pas tout simplement disparu), des yeux qui, de toute façon, ne pourraient pas capter de lumière d’où leur involution presque généralisée conduisant à des espèces aveugles compensant par d’autres moyens…


     A l’extérieur, en revanche, la nuit, l’obscurité n’est jamais totale : lune, étoiles, réverbérations diverses font qu’il peut être très intéressant pour  tarsier.jpgun prédateur de disposer d’un organe visuel performant. Le champion toutes catégories est ici un petit animal appelé tarsier qui est le plus petit primate du monde, pas plus haut qu’une main d’adulte : ses yeux sont énormes par rapport à sa taille (5% de son poids total) et peuvent donc capter bien plus de lumière, d’autant qu’il ne voit plus vraiment les couleurs, cette « régression » lui permettant de mieux distinguer la nuit ses proies, les insectes.


     Plusieurs espèces animales ont évolué dans ce sens (certaines araignées, la chauve-souris roussette) : citons le hibou grand-duc qui, avec une taille de moins de 75 cm, a des yeux aussi gros que les humains mais voit bien mieux qu’eux. Ses yeux sont si volumineux pour sa taille qu’il ne peut les faire bouger dans leurs orbites mais, heureusement pour lui, il possède un cou si flexible qu’il peut voir à 270° : malheur à la souris qui se faufile entre les herbes !


     D’autres moyens d’adaptation à la vision nocturne ont été trouvés parchat pupilles verticales les prédateurs. Certains, comme le chat, le loir, plusieurs espèces de renards ont des pupilles verticales. L’intérêt ? Dilatée dans l’obscurité, ce type de pupille se referme en pleine lumière, évitant l’éblouissement et permettant une meilleure perception des détails en plein jour.


     Ailleurs, certaines espèces ont sacrifié une bonne perception des couleurs en développant surtout leurs bâtonnets, ces cellules de la rétine, afin de retenir essentiellement les nuances de gris : c’est un type de vision qui convient le mieux aux animaux comme le chat (ou la chauve-souris roussette) traquant le mouvement, par opposition à ceux qui cherchent à repérer des objets fixes (comme une cerise dans un arbre) nécessitant alors une bonne discrimination des couleurs (oiseaux).


     Enfin, signalons, dans ce paragraphe consacré à la vision, la présence d’une membrane oculaire spéciale chez le chien, le loup, le hibou, le dauphin, etc. qui amplifie la lumière : c’est la raison pour laquelle, sur une photo, les yeux d’un chien brillent comme des phares ! Le chat possède aussi cette membrane : associée aux caractères nocturnes déjà évoqués pour lui, on comprend pourquoi ce félin est un chasseur redoutable la nuit.

 

* le toucher est également important pour celui qui ne peut pas bien voir : le scorpion, par exemple, est pratiquement aveugle et sourd mais il possède une arme redoutable. Cet animal peut en effet détecter les vibrations même infimes du sol car les extrémités de ses pattes sont garnies de petits organites sensoriels ; il effectue alors une sorte de triangulation avec ses membres et repère l’endroit d’où provient le mouvement (sensibilité jusqu’à 20 cm en surface et 50 cm en profondeur). Il se jette ensuite sur sa proie avec une précision démoniaque. Les mygales procèdent d’une façon identique (enregistrant de plus les déplacements d’air), héritières qu’elles sont des araignées à toiles qui enregistrent les vibrations de leurs pièges mortels. La guêpe d’Amérique du sud le sait d’ailleurs bien, elle qui va « piétiner » devant l’antre de la mygale pour la faire sortir et l’immobiliser avec son dard (si elle est assez rapide) pour qu’elle serve ensuite de repas progressif à ses petits…


     Une variante de cette sensibilité du toucher concerne les rongeurs, le cheval, le phoque, les félins (et donc encore le chat) : des moustaches extraordinairement sensibles, au toucher bien sûr mais aussi aux mouvements de l’air… dus au déplacement d’une proie potentielle.

 

* l’ouïe : « quand on ne sait pas voir, il faut écouter » dit le bon sens chouette.jpg populaire. De nombreux animaux ont mis en pratique cet adage. La chouette, par exemple, bien qu’elle ait de grands yeux, se sert essentiellement de son ouïe pour repérer ses proies : celle-ci est si aiguisée que l’oiseau peut localiser une souris se faufilant dans des herbes hautes au cœur de la nuit la plus noire. De plus, ses oreilles, cachées sous un lit de plumes, sont asymétriques, la droite étant située plus haut que la gauche permettant ainsi une sorte de triangulation sommaire bien utile. Son cousin le hibou possède la même faculté ainsi que nombre d’insectivores à la vue basse (taupe, hérisson)… de même que le renard, ce qui explique pourquoi ce dernier est si difficile à attraper par l’homme.


     Capacité voisine de l’ouïe, l’écholocation est pratiquée par les chauves-souris insectivores ; elle consiste à émettre des ultra-sons et à en analyser l’écho : l’animal est alors instantanément capable de situer une proie même volante en estimant jusqu’à sa vitesse de progression. Certains cétacés et oiseaux (martinet) possèdent également cette faculté, quoique à un stade plus rudimentaire.

 

*  autre sens hyperdéveloppé chez certains prédateurs nocturnes : l’odorat. Cette faculté concerne les amphibiens, les lézards et les reptiles. Un lézard venimeux d’Amérique du nord, le « monstre de Gila », lent et massif, vivant dans les déserts et les garrigues, est capable de sentir ses proies… avec sa langue. Son organe de l’odorat est en effet situé au bout de celle-ci ce qui lui permet de repérer ses proies, par exemple des œufs,Dragon-Komodo-Komodo-Indo-AR-535.jpg jusqu’à 15 cm de profondeur et même de suivre leur trace s’ils ont été bougés. Un autre lézard, le varan géant appelé dragon de Komodo, est capable, lui, de repérer des proies jusqu’à 4 km parce qu’il avance en balançant la tête de droite et de gauche, langue tirée, pour étudier  les molécules de l’air. On comprend que de telles techniques de chasse peuvent remplacer efficacement la vue ou l’ouïe !

 

*  certaines adaptations sont très étonnantes


     Au-delà de la transformation des organes sensoriels classiques, certaines espèces ont développé des facultés originales – et parfois même étranges – mais le but est toujours le même : disposer d’un avantage sur les autres créatures de la nuit.

 

. la thermoréception : grâce à des organes spécifiques, certains animaux sont capables de détecter des sources de chaleur dans la nuit totale. crotal_diamentin.jpgCette capacité concerne certains serpents comme les boas, les pythons et le crotale mais aussi la chauve-souris vampire. La proie est ici repérée par des capteurs à infrarouge (sensibles au millième de degré près) et un animal à sang chaud, même tapi au fond d’un trou, ne peut échapper au serpent qui s’avance inexorablement vers lui. Notons que la chauve-souris vampire, quant à elle, se sert de ses détecteurs de chaleur pour identifier sur la proie la position exacte des vaisseaux sanguins et y planter ses crocs ce qui est son objectif final.

 

. L’électroluminescence : profiter de l’obscurité pour y briller semble le but de ces animaux. Sous nos climats existe la luciole dont on peut, par les belles nuits d’été, apercevoir dans les buissons la chaude lumière jaune-vert ; c’est grâce à cette luminescence, en fonction d’une intensité et d’un rythme donnés pour chaque espèce, que les femelles peuvent choisir un mâle. Attention toutefois : une espèce particulière de lucioles imite les clignotements d’autres espèces pour attirer leurs mâles et les dévorer. Comme quoi rien n’est jamais simple dans la Nature !


     Ailleurs, l’électroluminescence sert réellement à tromper : un poisson des profondeurs océanes (-3000 m), Chaenophryne longiceps, en forme de boule et d’un noir de jais, possède un leurre luminescent qu'il brandit au bout d'une tige membraneuse devant sa gueule béante aux dents acérées ; chaenophryne-longiceps.png les proies se précipitent vers ce phare dans la nuit noire sans voir la bouche du prédateur derrière. Ce poisson est d’ailleurs très spécial et je ne résiste pas à l’envie de vous raconter son mode de reproduction bien particulier. Le mâle est ici beaucoup plus petit que la femelle et il passe son temps à la chercher ; il la repère  grâce à son odorat très développé et se colle à elle en la mordant et en libérant de ce fait une enzyme qui dissout sa bouche et la partie mordue de la femelle : les deux animaux fusionnent alors leurs systèmes sanguins et le mâle se met à mourir lentement en se dissolvant progressivement, d’abord les organes digestifs, puis le cerveau, les yeux, ne laissant au final qu’une paire de testicules qui libèrent alors le sperme. Bizarre, vous avez dit bizarre ?


     Le poisson hachette nage, quant à lui, vers 300 m de profondeur, limite de pénétration de la lumière naturelle. De ce fait, vu par en dessous, ce poisson expose sa silhouette et il pourrait alors être repéré par un prédateur. Pas de problème : des cellules spéciales appelées photophores « s’allument » sur son ventre et accommodent un éclairage identique à la lumière (presque résiduelle) qui vient de plus haut ; une illusion et une cachette parfaites !

 

. l’électrosensibilité : ce phénomène existe surtout chez les poissons et consiste à générer un petit champ électrique qui permet de se guider dans les eaux obscures de la nuit ; le poisson repère alors les obstacles sur son chemin mais aussi les proies éventuelles qu’il va pouvoir chasser. Portée à son maximum, cette faculté est l’apanage du poisson trompette (Ramphichthys rostratus)  qui émet de très brèves impulsions entrecoupées par des intervalles 10 fois plus longs ; il reçoit en retour les variations du champ électrique ambiant analysées par des cellules spéciales disposées sur l’ensemble de son corps et peut ainsi interpréter la présence de congénères… ou de proies. Près de 500 espèces de poissons sont connues pour posséder ainsi une sensibilité particulière aux variations de champ électrique.

 

. terminons cette énumération de tous les artifices inventés par l’Évolution pour permettre la survie en univers hostile (dans la Nature, il l’est toujours) par un petit animal qui vit dans les prairies de chez nous, le bousier. Ce coléoptère passe son temps à transporter des excréments bousier.jpg dont il fait même son terrier. On peut voir les difficultés que cette petite bête a à transporter sa « boule » le plus souvent bien plus grosse que lui dans l’excellent film « Microcosmos » sorti sur les écrans il y a quelques années. Mais comment fait-il pour se diriger toujours en droite ligne ? Eh bien, il se fie aux étoiles ou plus exactement à la position de la Voie lactée. En effet, plusieurs études ont montré qu’il suivait sa route parfaite même en l’absence de la lune. Il faut un ciel particulièrement couvert pour que le bousier perde la régularité de son épopée nocturne. Ce n’est pas le seul animal à se servir du ciel pour se guider : les oiseaux migrateurs sont bien connus pour posséder cette capacité et, depuis peu, on sait que c’est également le cas des phoques.

 

     On a pu constater au cours de ce petit tour d’horizon de la prédation nocturne combien la Nature est ingénieuse et a permis au fil du temps la juxtaposition de bien des techniques de chasse… ou de dissimulation car, bien sûr, les unes ne vont pas sans les autres.

 

 

Nocturne ou diurne, la prédation est le moteur de la Vie

 

     La prédation est indispensable à la vie puisque celle-ci est une compétition permanente entre les différentes espèces d’êtres vivants. Dans la nature, il n’existe ni compassion, ni clémence, ni justice, jamais ! Ces « bons sentiments » ne sont que des notions spécifiquement humaines. En réalité, dans la Nature, c’est le mieux adapté ou le plus chanceux qui survit. La nuit n’échappe bien sûr pas à la règle et il s’y développe autant de luttes farouches que le jour : seules les techniques diffèrent quelque peu puisqu’il faut ici s’avoir s’adapter à l’obscurité. Puisque tout prédateur est celui d’un plus faible mais la victime potentielle d’un plus fort, les « solutions » trouvées par l’un ou par l’autre pour disposer d’un avantage évolutif sont chaque fois contrebalancées par des adaptations contraires, des sortes de « contre-mesures » naturelles qui permettent d’échapper autant que faire se peut à la prédation de l’autre. Des espèces qui ne se seraient pas soumises à cette course sans fin vers toujours plus d’armement ne sauraient survivre. D’ailleurs, lorsqu’on prend le temps d’y réfléchir, on comprend qu’elles ont déjà disparu : ne subsistent à ce jour que les mieux adaptées, le jour comme la nuit.

 

 

 

sources

 

1. Science & Vie, HS n° 266, mars 2014

2. www.oiseau-libre.net

3. Wikipedia.org

4. www.animaniacs.fr

5. www.linternaute.com

6. www.bestioles.ca

 

 

images

1. scorpion (source : one360.eu)

2. meute de loups (source : humour-canin.com)

3. forêt étoilée (source : blogdumoderateur.com)

4. tarsier (source : en.wikipedia.org)

5. chat (source : fremalo0680.canalblog.com)

6. chouette (source : carte-france.info)

7.varan (dragon de Komodo) (source : chloechappuis.blogspot.com)

8. crotale (source : jfbalaize.free.fr)

9. chaenophryne longiceps (source : en.wikipedia.org)

10. bousier (source : margincall.fr)

 

 

mots-clés : tarsier - électrolocation - dragon de Komodo - thermoréception - électroluminescence - sélection naturelle - avantage évolutif

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

 

 

sujets apparentés sur le blog

1. l'oeil, organe-phare de l'Évolution

2. indifférence de la Nature

3. comportements animaux et Évolution

4. l'agression

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Par cepheides - Publié dans : paléontologie - Communauté : Les fossiliens
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Vendredi 29 novembre 2013 5 29 /11 /Nov /2013 15:59

 

 

  Supersaurus.jpg

 

 

 

 

 

 

      Tous les enfants ayant fréquenté une plage à marée basse se sont sans doute un jour amusés à créer un réseau compliqué de petits canaux dans lesquels l’eau de mer, transpirée par le sable mouillé, s’écoule vers l’océan qui s’éloigne. Au milieu de son architecture temporaire, l’enfant aura beaumaree-basse.jpg faire, il ne pourra jamais empêcher l’eau, abandonnant ici un chenal, là une flaque, de chercher et de trouver chaque fois un chemin qu’elle empruntera au plus court. Si, par une éphémère construction sableuse, l’enfant s’avisait de l’en empêcher, l’eau trouverait inévitablement quand même une autre route et rejoindrait forcément quelque chemin d’aval. Je vois assez l’Évolution comme cette eau difficile à canaliser : au fil des âges, chaque fois qu’une niche écologique se libère, qu’une opportunité se présente, l’Évolution permet à une espèce de se transformer pour s’adapter à la modification de son environnement. Et si, d’aventure, cette transformation était trop radicale, il est à parier que des espèces entières seraient condamnées au bénéfice d’autres qui profiteraient de l’aubaine afin que la grande aventure de la Vie puisse se poursuivre.

 

      La course vers la survie par l’adaptation la plus ingénieuse est une condition indispensable pour qu’une espèce d’êtres vivants progresse : céder à l’immobilisme, pour une espèce donnée, c’est presque toujours déjà accepter sa disparition. Au sein d’une nature aveugle, c’est à chacun de trouver sans même le savoir le canal qui permettra d’avancer vers l’océan, ici l’avenir. Certains sont conduits à faire le choix du nombre comme les fourmis ou les bactéries, d’autres comme le léopard celui de la rapidité à saisir ou comme les gazelles la vitesse de fuite. Ou bien la survie dans un milieu extrême à la manière des micro-organismes des sources brûlantes des fonds sous-marins. D’autres encore ont recours à l’agilité comme araignee-tissant-sa-toile.jpgcertains singes, à la ruse comme l’araignée ou au mimétisme à la façon de ces serpents inoffensifs qui imitent la robe de leurs congénères mortels. Même l’Homme n’échappe pas à cette règle puisqu’il a su s’imposer par son intelligence. Chaque fois, il s’agit pour l’individu d’échapper à son prédateur qui, s’il ne veut pas disparaître à son tour, devra lui aussi inventer le moyen d’égaliser à nouveau les chances dans une course sans fin à une adaptation maximale.

 

      Il y a des millions d’années, afin de mieux survivre, des animaux ont été poussés dans une direction plutôt originale, celle du gigantisme. Voyons comment cela a été rendu possible.

 

 

Les sauropodes, des dinosaures géants

 

      Des milliers d’espèces différentes de dinosaures ont peuplé la Terre durant un temps très très long - des millions et des millions d’années - ce qui permit leur diversification. Il est compliqué pour le cerveau humain d’appréhender ce que signifient ces durées de temps, surtout rapportées à une vie humaine, si courte. Essayons d’utiliser une image pour nous faire une idée et réduisons l’existence de la Terre, depuis ses débuts jusqu’à aujourd’hui, à une année : à cette échelle de temps, les dinosaures auraientsauropodes.jpg alors dominé la planète depuis (à peu près) la mi-novembre jusqu’au 20 décembre. Par comparaison, la présence de l’Homme ne se situerait que dans les toutes dernières minutes précédant le 1er janvier… On comprend que l’Évolution a eu largement le temps de sélectionner des milliers et des milliers d’espèces de ces « terribles reptiles ».

 

      Il existait deux grandes familles de dinosaures, les théropodes carnivores et leurs proies potentielles, les sauropodes herbivores. C’est parmi ces derniers que l’on trouvait les géants que nous évoquons aujourd’hui. Des géants si imposants que les plus gros et les plus agressifs des théropodes – comme, par exemple, le Tyrannosaure Rex si réputé – ne pouvait rien contre eux. En effet, les plus grands des sauropodes comme le supersaurus (qui était une sorte de grand diplodocus), pesaient jusqu’à 60 tonnes, voire plus, et il avait la taille d’un immeuble de 10 étages (environ 40 m) pour une longueur de trois à quatre autobus mis à la queue leu leu ! Inutile de préciser que le tyrannosaure, avec ses 10 à 12 m de long et ses 6 à 7 tonnes ne jouait pas dans la même catégorie… Le carnivore n’avait donc theropode-acausaurus.jpgqu’une seule option lorsqu’il rencontrait un troupeau de ces géants : passer son chemin ou risquer de se faire écraser ! Du coup, ces sauropodes géants n’avaient aucun prédateur direct contre eux et leurs seuls ennemis devaient être les phénomènes naturels de disette… et probablement quelques virus. Comment ces animaux ont-ils pu en arriver là lorsqu’on se rend compte de la difficulté qu’il devait y avoir à développer et entretenir des masses vivantes aussi gigantesques ?

 

 

Un succès évolutif tenant en cinq points

 

      Les sauropodes géants étaient certainement des bêtes très calmes n’aspirant qu’à une seule chose : se nourrir et pour cela, on peut imaginer leurs troupeaux se déplaçant lentement au gré des bouquets d’arbres afin de trouver l’énorme quantité de nourriture nécessaire à leur survie. Toutefois, contrairement à certaines idées préconçues, ces dinosaures étaient relativement mobiles, voire dynamiques, n’hésitant pas – comme le prouvent leurs traces fossiles – à s’aventurer dans différents milieux comme des plages ou des tourbières. Certains scientifiques pensent même que, dans leur environnement semi-aride, ils effectuaient de véritables migrations les entraînant à la recherche de nourriture sur des centaines de km. Chez certaines espèces, ils se déplaçaient en troupeaux d’individus d’âges différents de façon à protéger les plus jeunes tandis que chez d’autres, les troupeaux étaient séparés par âge, probablement parce que les habitudes alimentaires différaient entre jeunes et adultes. Certaines traces fossiles montrent également qu’ils étaient suivis par des théropodes carnivores, peut-être à l’affût d’un jeune isolé. Quoi qu’il en soit, on leur devine des corps gigantesques avec de longs cous équilibrés par de non moins longues queues servant de balanciers (et peut-être même de fouet) tandis que leurs quatre pattes devaient ressembler aux colonnes d’un temple (les premiers dinosaures étaient tous bipèdes et seuls les théropodes agressifs le sont par la suite restés : on comprend, en effet, que quatre appuis étaient absolument nécessaires à nos herbivores géants). Cinq mécanismes adaptatifs expliquent le succès de leur course au gigantisme.

 

*  leur rapidité de croissance : les sauropodes étaient – comme tous les sauriens – ovipares et, d’après les restes fossilisés de leurs œufs, ceux-ci devaient peser environ 5 kg pour une taille d’une vingtaine de cm. Le bébé sauropode devait donc mesurer dans les 90 cm et il était alors dinosaures-oeufs.JPG particulièrement vulnérable. Cette vulnérabilité était toutefois réduite au minimum puisqu’on évalue la prise de poids annuelle de l’animal à environ 2 tonnes (ce qui ne s’est jamais revu par la suite). Durant 20 ans, le jeune devait se nourrir le plus possible tout en évitant les prédateurs : on peut aisément deviner que tous n’atteignaient pas l’âge adulte ! Ensuite, les scientifiques estiment qu’il continuait à grossir plus lentement durant encore 10 ans pour atteindre enfin son poids « de croisière » et vivre les 30 dernières années de sa vie (l’histologie osseuse permettant d’estimer leur vie à une soixantaine d’années) sans être plus jamais menacé par un prédateur…

 

*  un cou d’une longueur jamais égalée depuis : lorsqu’on pense à ces animaux, on imagine d’abord ce long cou terminé par une toute petite tête (par rapport à l’ensemble). Ce n’est pas un hasard : il s’agit là d’un facteur adaptatif majeur. En effet, ce cou si long (jusqu’à 19 vertèbres « allongées » contre 7 chez les mammifères) permettait d’abord à l’ensemble du corps de bénéficier d’un système de refroidissement efficace. Mais l’essentiel n’est pas là : en fait ce cou si long était un moyen très astucieux de capter la grande quantité de nourriture indispensable, d’abord en atteignant sans trop d’effort des branches hautes situées hors de portée des autres herbivores (en gardant le cou à l’horizontale pour des problèmes de pression artérielle) mais surtout, par un mouvement de balancier, « d’explorer » une large zone sans avoir à déplacer le corps massif. Les scientifiques ont ainsi calculé que, pour couvrir une zone d’un hectare, un cheval doit se déplacer 5000 fois, une girafe (le plus long cou actuel) 1250 fois et un sauropode… seulement une centaine de fois. Une économie de moyens certaine.

 

*  un squelette à la fois robuste et léger : le gigantisme impose des contraintes physiques implacables. Pour supporter des dizaines de tonnes, l’armature osseuse doit être solide et résistante ; d’un autre côté, on sait que le squelette pèse souvent beaucoup et il était donc nécessaire pour ces animaux de le voir s’alléger au maximum. Chez les sauropodes, les os des membres sont denses et épais et on trouve dans leur trame de nombreux canaux et vaisseaux sanguins permettant la croissance rapidediplodocus-vertebre.jpg déjà évoquée (et donc celle de la masse totale). En revanche, les os qui ne supportaient pas directement le poids lié à la gravité étaient bien différents : ainsi, les vertèbres étaient en partie évidées, emplies de poches d’air à la façon de certains oiseaux actuels ce qui permettait un allégement conséquent. On estime que ces aménagements osseux permettaient à l’animal « d’économiser » jusqu’à 10 à 15 % de son poids.

 

*  un système respiratoire performant : bien entendu, comme tous tissus mous, aucun poumon de dinosaure n’a jamais été retrouvé. C’est donc par analogie avec les reptiles actuels (et certains oiseaux) qu’on a imaginé ce que pouvait être le système respiratoire de ces animaux. Chez l’Homme, la respiration se fait en deux temps : inspiration et expiration et c’est seulement durant la première moitié du phénomène que les alvéoles pulmonaires se remplissent d’air. Les sauropodes, eux, recevaient probablement de l’air en continu : d’abord par l’inspiration (comme chez l’Homme) puis encore lors de l’expiration par de nombreux sacs, alvéoles, poches diverses situés tout au long du corps et qui s’étaient eux-mêmes emplis d’air lors de l’inspiration : un système en somme deux fois plus performants que le nôtre ! De plus, l’atmosphère durant le mésozoïque (ère secondaire) était souvent plus riche en oxygène qu’aujourd’hui. Au bout du compte, les dinosaures géants étaient loin d’être désavantagés car qui dit plus d’oxygène, dit plus d’énergie…

 

*  un appareil digestif compétitif : trouver chaque jour environ une tonne  de végétaux n’est certainement pas une sinécure mais, plus encore, assimiler cette nourriture demande un appareil digestif spécialement adapté ! C’était en effet bien le cas : contrairement aux herbivores de notre temps, les sauropodes ne passaient pas la plus grande part de leur temps à mâcher ; ils se contentaient d’avaler d’énormes quantités de végétaux grâce à leur dentition renouvelable dite spatulée (en forme de cuiller), végétaux qui pouvaient séjourner jusqu’à deux semaines dans leurs estomac et intestins et avoir largement le temps de fermenter : là encore, il s’agit d’un avantage lié au gigantisme. Moins performant certainement que celui des ruminants actuels, le système digestif de ces grands sauriens dinosaures-gastrolithe.jpgs’améliorait par l’ingestion de gastrolithes, c'est-à-dire de pierres que l’animal avalait pour favoriser sa digestion par broyage, à la façon des pierres de gésier des oiseaux contemporains.

 

      Les cinq « trouvailles » adaptatives des sauropodes géants expliquent le succès de ces animaux qui, se rendant presque invulnérables à la prédation, ont pu se maintenir sous de multiples espèces différentes durant plus de 130 millions d’années

 

 

Une disparition sans rapport avec leur taille

 

      Contrairement à ce que l’on aurait pu penser, ce n’est pas leur taille qui explique leur disparition au crétacé mais l’extinction de masse dont on pense qu’elle fut provoquée par la météorite géante du Yucatan, même si d’autres facteurs ont pu également influencer. On comprend que leur taille, bien qu’elle ait sensiblement diminué depuis le Jurassique, les prédisposa immédiatement à périr sous le déluge de feu qui eut alors lieu mais, de toute façon, ils n’auraient pas pu survivre à la disparition des plantes dont la photosynthèse ne se faisait plus en raison du nuage de cendres entourant la Terre.

 

      Cousins des théropodes dont descendent les oiseaux, les sauropodes sont en définitive plus proches des mammifères que des reptiles. Leur course au gigantisme peut être vue comme un excellent moyen d’adaptation à un monde où les prédateurs étaient particulièrement virulents ; eux-aussi, d’ailleurs, cherchèrent à grandir mais jusqu’à un certain point seulement : comment imaginer en effet la course d’un tyrannosaure de 40 tonnes ? Les sauropodes, les plus grands animaux que la Terre ait jamais portés, furent une réponse adaptative à une situation donnée et une réponse qui résista au temps : des dizaines de millions d’années de présence sur Terre. A titre de comparaison, rappelons que l’Homme moderne n’a que quelques dizaines de milliers d’années d’histoire. Quant à notre civilisation proprement dite…

 

 

Sources

 

1. science-et-vie.com

2. lesdinos.free.fr

3. Wikipedia.org

4. baladesnaturalistes.hautetfort.com

5. futura-sciences.com

 

 

Images

 

1. supersaurus, géant parmi les géants

(sources : anthrosaurs.com/Supersaurus.html)

2. marée basse (sources : regardsolitaires.free.fr)

3. araignée tissant sa toile (sources : leplus.nouvelobs.com/)

4. sauropodes (sources : lebloug.fr)

5. aucasaurus (sources : dkimages.com)

6. oeufs fossilisés de sauropodes (sources : jpmontfort83.over-blog.org)

7. vertèbre de diplodocus (sources : swissinfo.ch)

8. gastrolithes (sources : dinosoria.com)

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

 

 

Mots-clés : sélection naturelle - avantage adaptatif - théropode - sauropode - bipédie initiale - oviparité - gastrolithes - météorite du Yucatan

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

 

 

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Par cepheides - Publié dans : paléontologie - Communauté : Les fossiliens
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Mardi 5 novembre 2013 2 05 /11 /Nov /2013 16:45

 

betty-boop.jpg

 

 

 

 

 

 

 

 

     Tout le monde aime Mickey et ses amis : pourtant, Mickey est un rat (ou une souris, c’est selon) et ce type d’animaux est généralement peu apprécié de nos contemporains. Mais on aime Mickey parce que c’est un rat mickey-mouse.pngnéoténique ! Néoténique, c'est à dire ? Eh bien, littéralement, néoténie veut dire « rétention de la jeunesse » et, de fait, c’est vrai, le monde de Disney est un monde où les personnages sont restés dans l’enfance : regardez ces têtes énormes par rapport au reste des corps, ces grands yeux, ces voix de fausset, cette agitation souvent désordonnée… le tout pourtant associé à des comportements d’adultes.

 

     Dans le monde du dessin animé, la néoténie est d’ailleurs assez répandue comme on peut le voir, par exemple, dans les mangas japonais mais on la trouve aussi, cette néoténie, dans bien des objets de la vie courante : depuis la coccinelle de Volkswagen, typique avec sa forme joufflue et ses gros phares ronds, jusqu’à nos amis les chiens dont on saitloup hurlant qu’ils ont conservé les attributs physiques et même comportementaux des loups juvéniles… ce qui les rend éminemment sympathiques et attachants pour bien des gens ! Car la néoténie c’est la conservation d’une certaine jeunesse à l’âge adulte, c'est-à-dire pour tout un chacun le rappel nostalgique du monde de l’enfance, une certaine douceur, une fragilité…

 

     Or – et c’est le sujet de cet article – la néoténie a été souvent avancée pour expliquer le succès de l’Homme parmi les autres animaux. Selon certains scientifiques, nous garderions plus longtemps que les autres les attributs infantiles de certains de nos ancêtres ce qui aurait assuré une partie de notre succès évolutif. Que peut-on dire aujourd’hui de cette hypothèse ?

 

 

La néoténie dans la Nature

 

     La néoténie est manifeste chez certains animaux et connue depuis bien longtemps. Par exemple, chez les termites, en l’absence accidentelle d’un Roi ou d’une Reine, reproducteurs indispensables à la vie de la termitière, c’est une larve qui pourra se substituer : elle interrompra son développement afin d’acquérir immédiatement une maturité sexuelle… tout en restant par ailleurs bel et bien une larve (presque) normale.

 

     Chez les amphibiens, c’est encore plus caractéristique puisqu’une variation de leur environnement peut induire un processus biologique particulier : c’est le cas chez l’axolotl, un batracien des lacs mexicains, qui peut suspendre son développement dans l’attente d’un retour à la normale axolotl.jpg de son écosystème (ce stade « larvaire » maintenu a longtemps fait prendre l’axolotl néoténique pour une espèce à part). Il s’agit ici d’une néoténie « facultative » puisque la chaleur ou l’injection d’hormone thyroïdienne fait repartir ce batracien vers le stade adulte. D’autres batraciens subissent des néoténies « obligatoires » (amphibiens souterrains) ou « partielles » (grenouille verte). On sait à présent que ces états de « non-maturation » plus ou moins prononcés sont sous l’influence de l’axe hypothalamo-hypophysaire ou, pour le dire plus simplement, sous la dépendance de différentes hormones dont l’hormone de croissance.

 

 

La néoténie contre la théorie de la récapitulation

 

     On apprenait jadis la théorie de la récapitulation à l’école et on la trouve encore expliquée dans d’anciens ouvrages de « science naturelle » datant du début du siècle dernier. Cette théorie explique que les animaux passent par le stade adulte de leurs ancêtres durant tout leur développement embryonnaire. C’est ainsi que ces scientifiques appelés « récapitulationnistes » expliquaient que les branchies de l’embryon humain baignant dans le « liquide » amniotique de l’utérus maternel étaient la survivance durant quelque temps du stade adulte des poissons dont nous descendons… J’entends encore les vieilles personnes de ma famille me disant : « Dans le ventre de sa mère, l’enfant passe par tous les stades derecapitulation-theorie.jpg l’évolution des êtres vivants qui l’ont précédé… ». Cette théorie - aujourd’hui abandonnée - sous-entendait que les différents stades évolutifs d’un individu subissent une accélération afin que les traits de l’ancêtre adulte se retrouvent être les étapes de la jeunesse du descendant. Or, c’est exactement le contraire que prétend la néoténie : les stades infantiles des ancêtres se retrouvent durant le stade adulte du descendant ce qui ne peut s’expliquer que par un ralentissement du développement de ce dernier. Et s’il y a  ralentissement général du développement de l’être humain par rapport à ses ancêtres, c’est qu’il est néoténique. Et c’est effectivement plutôt ce que l’on observe.

 

     Comme le rappelle Stephen J. Gould dans son livre « Darwin et les grandes énigmes de la Vie » (Éd. Du Seuil, coll. Sciences), les primates se développent plus lentement, vivent plus longtemps et arrivent à maturité plus tard que les autres mammifères. Parmi ces primates, les grands singes arrivent à maturité plus tard et vivent plus longtemps que les petits singes et cette tendance s’amplifie avec l’Homme. Certes, la période de gestation d’une femme est à peine plus longue que chez les singes mais nos enfants sont bien plus lourds… Nous vivons plus longtemps (à poids comparables) que les singes, nos dents poussent plus tard et nous sommes adultes plus tard : voilà quelques arguments en faveur de la néoténie de l’espèce humaine.

 

     L’anatomiste hollandais Louis Bolk, dans les années 1920, se fit l’ardent défenseur de la néoténie (qu’il appelait fœtalisation) et s’ingénia à trouver des arguments évolutifs en faveur de cette théorie. En voici quelques exemples :

 

* la boîte crânienne de l’Homme est ovoïde permettant le développement d’un gros cerveau (chez les singes, le début est similaire mais le développement de leur cerveau est si lent que leur boîte crânienne s’abaisse et devient relativement plus petite) ;

 

* la position du trou occipital (situé à la base du crâne et permettant le passage de la moelle épinière) : pour tous les embryons de mammifères, il est dirigé vers le bas mais chez les mammifères autres que l’homme, la position du trou occipital se déplace secondairement vers l’arrière ce qui permet plus facilement la marche à quatre pattes. Chez l’homme, cette non-migration permet donc une meilleure station debout ;

 

* la jeunesse du visage chez l’homme : le profil est droit, les mâchoires ont singe Mandrilune taille réduite, les arcades sourcilières sont aplaties. Chez le jeune singe, les mâchoires sont également petites mais elles se développent plus rapidement que le reste du crâne pour former ensuite un museau saillant ;

 

* le canal vaginal dirigé vers le ventre chez la femme : c’est secondairement chez les autres mammifères que le canal vaginal effectue une rotation vers l’arrière de façon à que l’accouplement se fasse par derrière ;

 

* le gros orteil non opposable chez l’homme : chez tous les autres primates, au début, le gros orteil commence comme le nôtre mais il effectue une rotation pour devenir opposable ce qui permet une meilleure préhension. Ici, la conservation de ce trait juvénile chez l’homme permet plus facilement la marche et la station debout, caractéristiques humaines ;

 

* l’ossification tardive chez l’homme : l’ossification, notamment celle des os du crâne, est retardée chez l’homme ce qui permet le développement de son cerveau à l’inverse des autres mammifères où le crâne est ossifié dès la naissance.

 

Il existe ainsi toute une liste de caractéristiques du développement de l’homme qui montre un ralentissement par rapport au développement des autres mammifères et ce ralentissement, c'est-à-dire la conservation de caractéristiques juvéniles, lui a été certainement profitable.

 

 

Néoténie et Évolution humaine

 

     Tous les êtres vivant sur notre planète sont issus des mêmes cellules primitives apparues il y a plusieurs milliards d’années. Au fur et à mesure de l’avancée du temps, les différentes espèces se sont transformées afin de s’adapter aux changements de leurs environnements spécifiques : la sélection naturelle a permis aux plus aptes de survivre tandis que la très grande majorité d’entre elles se sont éteintes à jamais. L’Évolution des espèces, lente et laborieuse (même si à en croire un scientifique comme Stephen J. Gould, il y a de temps à autre des accélérations soudaines entrecoupées de longues périodes de quasi-immobilisme) a été le lot commun jusqu’à il y a quelques siècles, un laps de temps qui n’est qu’un battement de paupière en regard de l’âge de notre planète.

 

     En effet, depuis 200 ans environ, un événement nouveau est venu perturber cette machine si bien huilée : l’irruption de l’espèce humaine comme entité dominante. On rétorquera qu’il s’agit au bout du compte d’un simple et nouveau changement de milieu auquel les autres espèces devrontdeboisement-paragominas-tailandia.jpg s’adapter : il s’agit là à mon sens d’une erreur profonde car ce « changement » induit par l’Homme possède deux caractéristiques originales : la soudaineté (quelques dizaines d’années !) et l’universalité (partout en même temps sur le globe). Or on sait que « l’adaptation » des espèces à des modifications majeures de leurs milieux est forcément lente, très lente. Si l’on devait rapporter un tel bouleversement au passé, ce serait plutôt par rapport aux cinq extinctions massives d’espèces qui se sont déjà produites au cours des âges géologiques… Mais le fait est là : l’Homme a pris le dessus sur tous les autres représentants du vivant et n’entend certainement plus lâcher prise. Pourquoi ? Comment expliquer cette soudaine prééminence ?

 

     L’homme a étudié et décrypté son environnement avant de le passer en coupe réglée : on peut dire qu’il a intellectualisé son univers. Mais pour cela, il lui a fallu développer un intellect adapté et c’est là que, comme on vient de le voir, la néoténie peut – du moins en partie – expliquer ce succès. C’est le ralentissement du développement de certains caractères de l’espèce humaine (ossification retardée, boîte crânienne longtemps plus souple permettant une meilleure plasticité cérébrale, enfance prolongée auprès des parents, etc.) qui a certainement permis l’émergence de ses facultés intellectuelles bien plus développées que celles des autres espèces animales.

 

     La théorie de Bolk s’inscrivait à l’aune des connaissances de son époque (1926) : elle était donc incomplète (et même par certains aspects erronée) Bolk-Louis.jpgce qui explique qu’elle fut longtemps oubliée ou considérée comme mineure. C’est le mérite de Stephen J. Gould d’avoir su en reparler dans les années 1970 et de faire remarquer que certaines des affirmations des tenants de la néoténie sont en réalité tout à fait acceptables, pour ne pas dire très vraisemblables. De ce fait, les scientifiques travaillent sérieusement aujourd’hui sur les hétérochronies, c'est-à-dire la modification de la durée et de la vitesse du développement de l’organisme au cours de l’Évolution ce qui est indéniablement une approche néoténique de cette Évolution.

 

     Le ralentissement de notre développement ne veut pas forcément dire que nous gardons à l’âge adulte toutes les caractéristiques de la jeunesse mais simplement que des potentialités adaptatives peuvent être conservées ce qui rend l’espèce humaine très dynamique d’un point de vue évolutif. Ce ralentissement du développement de certaines de nos caractéristiques est notamment très important pour notre évolution sociale car chez l’Homme le savoir est primordial. Nous ne sommes pas particulièrement forts, résistants ou très agiles et notre reproduction est assez tardive. Non, ce qui fait la force de l’espèce humaine, c’est son cerveau qui lui permet d’apprendre par expérience et de transmettre les informations. Pour permettre l’acquisition de ce savoir, en retardant la maturité sexuelle, nous avons prolongé l’enfance : les enfants humains restent proportionnellement plus longtemps auprès de leurs parents que tous les autres acteurs du vivant et cela donne tout le temps d’apprendre tout en renforçant les liens intergénérationnels. Bien que d’autres éléments entrent à l’évidence en ligne de compte, la néoténie que nous venons d’évoquer est certainement un atout important de l’espèce humaine pouvant expliquer ses remarquables facultés d’adaptation.

 

 

Sources

 

1. Stephen J. Gould, « Darwin et les grandes énigmes de la vie », Ed. du Seuil, coll. Sciences

2. geza.roheim.pagesperso-orange.fr/html/neotenie.htm

3. Wikipedia.org : néoténie

4. www.ethologie.info/revue/spip.php?article19

5. www.cnrs.fr/Cnrspresse/n366a2.htm

 

 

 

 

Images

 

 

1. Betty Boop (sources : chouchoudenantes.centerblog.net)

 

2. Mickey et Donald (sources : www.coloriage.tv)

 

3. loup adulte (sources : fr.maieutapedia.org)

 

4. axolotl (sources : photomonde.fr)

 

5. récapitulation (sources : le-blog-de-jes68.over-blog.com/)

 

6. singe Mandrill (sources : fr.wikipedia.org)

 

7.déboisement sauvage au Brésil (sources : visionbresil.wordpress.com)

 

8. Louis Bolk  (sources : fr.wikipedia.org)   

 

(pour lire les légendes des illustrations, passer le curseur de la souris dessus)

 

 

 

 

 

Mots-clés : termites - axolotl - Stephen J. Gould - Louis Bolk - ossification tardive - pouce non opposable - trou occipital - sélection naturelle - extinctions de masse - hétérochronie

 

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

 

 

 

 

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mise à jour : 1er avril 2014

 

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Mardi 3 septembre 2013 2 03 /09 /Sep /2013 19:55

 

 

  Burgess.jpg

 

 

 

 

 

 

 

      Notre Terre est âgée d’environ 4,6 milliards d’années et les premiers signes de vie semblent dater de – 3,85 milliards d’années (stromatolithes de l’île d’Akilia, au Groenland, qui sont des formations calcaires construites par des colonies bactériennes). Mais la route sera longue entre ces organismes unicellulaires extrêmement simples et des animaux plusstromatolites-Akilia.jpg compliqués : il faudra en effet attendre plusieurs milliards d’années supplémentaires pour que les premiers organismes pluricellulaires – ceux qui mènent à nous – voient le jour. Toutefois, cette apparition a été relativement soudaine puisque, il y a 540 millions d’années (Ma) environ et en quelques millions d’années seulement (ce qui est très peu en termes d’âges géologiques) l’essentiel de la Vie sera présent ; cette époque lointaine porte un nom : le Cambrien et la diffusion de la Vie y a été si rapide que les scientifiques parlent « d’explosion cambrienne ». Pourquoi si vite et que sont devenus les animaux de ce temps-là, ce sont les difficiles questions sur lesquelles je souhaiterais m’attarder aujourd’hui.

 

 

 

Les premiers êtres vivants

 


      Le paléozoïque (anciennement appelé ère primaire) est l’ère géologique qui s’étend de –541 à -252 Ma : divisée en 6 périodes, elle commence par le Cambrien (-541 à –485 Ma), la période qui nous intéresse aujourd’hui.

 

      A cette époque lointaine, les surfaces émergées de notre globe viennent juste de se fragmenter : le supercontinent Rodinia existant rodinia.pngjusqu’alors se casse en huit masses continentales qui se réuniront à nouveau, durant tout le paléozoïque,  pour former un nouvel ensemble unique, la Pangée. Si l’on se rappelle combien la dérive des continents est lente (quelques cm par an), on comprend toute l’étendue de temps de ces périodes archaïques. C’est donc à cette époque mais durant un laps de temps plutôt court qu’apparaît un grand nombre de nouvelles formes animales.

 

 

 

L’explosion cambrienne

 

 

      Le terme d’explosion cambrienne renvoie à l’apparition, en seulement quelques millions d’années, d’animaux complexes dont les restes squelettiques vont être minéralisés et, de ce fait, conservés pour la première fois dans les archives fossiles. Plus encore, on va voir apparaître tous les grands plans d’organisation animale, chacun d’entre eux correspondant grosso modo à un embranchement distinct (comme, par exemple, celui des chordés ou celui des mollusques. Rappelons ici que les chordés, à eux seuls, comprennent poissons, grenouilles, serpents, dinosaures, oiseaux et… mammifères !). A cette époque charnière, les embranchements d’êtres vivants deviennent plus nombreux, passant de quatre à plus d’une vingtaine, la plupart n’ayant pas subsisté jusqu’à nous : on peut avancer que jamais la biodiversité n’aura été aussi importante que durant cette période… Il s’agit donc d’un bouleversement majeur dans l’agencement de la vie, peut-être l’événement le plus important pour elle dans l’histoire de notre planète.

 

 

La faune d’Ediacara (-575 Ma) ou la fin du précambrien

 

      La période édiacarienne est annonciatrice du bouleversement qui surviendra quelques millions d’années plus tard au Cambrien.  Le site qui permit la première identification de cette faune précambrienne se situe donc à Édiacara, en Australie. Il s’agit d’une localité située au nord d’Adélaïde et c’est à cet endroit que fut mise en évidence, conservée dans des sédiments peu profonds, une faune d’animaux très spéciaux : des ediacara-dickinsonia-costata.jpg organismes à symétrie bilatérale ou radiale, ne possédant pas de structure squelettique. D’ailleurs, ils ne possèdent pas grand-chose rappelant les animaux d’aujourd’hui : ni bouche, ni organes digestifs, membres ou queue. Composés de minces feuillets, ils sont en forme de disques mous et semblent se nourrir en filtrant l’eau, un peu comme les éponges. Ce qu’il est intéressant de noter est leur grande diversité ce qui suppose qu’ils occupaient des niches écologiques variées et qu’ils avaient donc colonisé une grande partie des fonds marins de la Terre d’alors. Des endroits semblables à Édiacara ont ensuite été trouvés un peu partout dans le monde, correspondant tous à cette même population et à cette même époque. La disparition de cette faune fut brutale, au début du Cambrien, et a peut-être été due à l’apparition de prédateurs jusque là inexistants.

 

 

Le schiste de Burgess (-515 à -505 Ma)

 

      Nous avons déjà eu l’occasion de parler de cette remarquable découverte dans un sujet spécifique (voir le sujet : le schiste de Burgess). Rappelons-en seulement les principaux éléments. En 1909, dans les montagnes rocheuses de la Colombie britannique, au Canada, le Pr Charles Walcott, un éminent paléontologue, découvre une couche de schiste noir renfermant d’étranges fossiles datant tous d’une période très ancienne, le Cambrien. Fait remarquable, ces fossiles sont particulièrement bien burgess-animaux.jpg conservés puisqu’on peut en voir les parties molles, des éléments que, habituellement, on ne retrouve pratiquement jamais. Toutefois, Walcott ne comprit pas la signification de sa découverte : selon les critères de son époque (et les préjugés qui font alors de l’Homme le « sommet » de l’Évolution), il « fallait absolument » que ces fossiles soient identifiés comme ayant donné par la suite le monde du vivant que nous connaissons, qu’ils soient tous, en somme, les « ancêtres » des animaux actuels.

 

      Il faudra attendre les années 60 et la « relecture » de ces fossiles par les paléontologues de l’Université de Cambridge (Whittington, Briggs et Conway Morris) pour comprendre combien la faune de Burgess est en réalité bien plus riche qu’imaginée jusque là. D’étranges lignées d’animaux sont alors identifiées : certaines se retrouvent dans des descendants actuels mais la plupart ont disparu sans laisser de traces. Or, il est particulièrement important d’insister sur un fait fondamental : les animaux qui n’ont pas donné de descendants étaient aussi bien armés que les autres pour survivre et certaines lignées, assurent les scientifiques, avaient « trouvé » des adaptations très ingénieuses. Pourquoi alors la sélection naturelle a-t-elle choisi certains plutôt que d’autres ? C’est simplement le fait du hasard, explique S J Gould, le paléontologue qui consacra tout un livre au sujet (« la Vie est belle », éd. du Seuil, 1991). Le hasard, c'est-à-dire les aléas de l’Évolution avec ses changements d’environnement et ses catastrophes naturelles… Comme pour Édiacara cité plus haut, on trouva d’autres « Burgess » de par le monde avec la même faune correspondant à la même époque. Et toujours cette même certitude : l’apparition de nombreuses familles d’animaux en peu de temps.

 

Entre Édiacara (-575 Ma) et le schiste de Burgess (-510 Ma), il existait un intervalle moins connu de quelques millions d’années, correspondant à ce que l’on appelle le Cambrien inférieur. Eh bien, depuis l’ouverture du pays au monde moderne, les fouilles paléontologiques chinoises ont permis de combler cette absence de données.

 

 

Les nouveaux sites chinois : Chengjiang (-530 à -520 Ma)

 

      Ces sites sont particulièrement intéressants car les spécimens d’animaux qui y ont été retrouvés sont parfaitement conservés, parfois même mieux que ceux de Burgess ;


chengjiang-faune.jpg


ils représentent envron 190 espèces différentes correspondant à une vingtaine d’embranchements (phylums). La population de ce site du Cambrien inférieur est finalement assez proche de celle du schiste de Burgess : des animaux que l’on peut rattacher sans trop d’erreur à des embranchements connus et d’autres plus difficiles à classer voire possédant pour certains des caractéristiques étranges et totalement inconnues… Un trait commun, répétons-le, semble se distinguer : la grande rapidité (en termes géologiques) avec laquelle est apparue cette formidable diversité qui donne à cette époque le caractère d’une véritable explosion de la Vie. Pourquoi ?

 

 

 

Causes de l’explosion cambrienne

 

 

      Comme toujours, il est difficile d’attribuer un phénomène de cette importance à une seule cause parfaitement identifiée. Les explications de l’explosion cambrienne paraissent multiples  et peut-être même certaines d’entre elles sont elles intriquées. Quoi qu’il en soit, on avance des explications extérieures (le milieu) et d’autres qui sont plus en rapport avec l’évolution intrinsèque des groupes d’animaux. Voyons cela de plus près.

 

 

* l’environnement

 

      On ne le répétera jamais assez : une modification sensible de l’environnement est un défi pour les animaux existants ; ceux qui jusque là étaient parfaitement adaptés à leur milieu voient bientôt leur existence devenir plus difficile et, la sélection naturelle étant à l’œuvre, il est indispensable que leurs descendants directs « s’adaptent » aux nouvelle conditions sous peine d’être éliminés. Au fil de dizaines de milliers d’années, c’est l’apparition de certaines mutations (qui, auparavant, n’auraient pas été retenues par la Nature) qui permettra l’adaptation des descendants au nouvel environnement et donc la survie de l’espèce quelque peu transformée, les descendants « non mutés » disparaissant peu à peu. Au Cambrien, au moins deux changements majeurs du milieu ont été identifiés :

 

      . l’oxygène : un changement évident de l’environnement de cette période est l’apparition en grande quantité de l’oxygène, un gaz produit par la photosynthèse (due pour 70% aux algues vertes et aux cyanobactéries, le reste aux plantes terrestres) pendant des millions, voire des milliards d’années : il aura fallu en effet beaucoup de temps pour que l’atmosphère de notre planète se charge en un oxygène qui représente aujourd’hui environ 21% de l’ensemble (le reste est de l’azote et quelques gaz rares). Or on sait que la taille d’un animal dépend essentiellement de sa possibilité d’oxygéner ses cellules : plus son volume est important, plus il a besoin d’oxygène…

 

      . la Terre boule de neige : avant la période qui nous intéresse et durant des dizaines de millions d’années, la Terre a subi une glaciation massive, au Terre-boule-de-neige.jpgpoint qu’elle n’était plus qu’une immense boule de glace limitant de fait les possibilités de développement des animaux (niches évolutives réduites et lumière piégée par les glaces empêchant son assimilation par les algues et les cyanobactéries). Bien que cette hypothèse ne soit pas encore totalement certaine, elle aurait le mérite d’expliquer la soudaineté de l’explosion.

 

 

* La génétique

 

      . les gènes spécifiques : on a déjà souligné l’apparition brutale et concomitante d’embranchements animaux totalement nouveaux. Or ces transformations ne peuvent s’expliquer que par l’apparition de gènes spécifiques, notamment les gènes HOX, qui conditionnent le positionnement et le développement des différents organes dans des régions bien précises de l’organisme (certains déterminent l’emplacement d’un membre, d’autres de l’œil ou des antennes, etc.). On peut imaginer que leur apparition (ou transformation) à cette époque a permis la survenue de formes de vie totalement nouvelles.

 

      . l’apparition de la vue : longtemps les animaux primitifs se sont servis des sens permettant une identification à courte distance comme le toucher et l’odorat. A partir du moment où un prédateur a pu repérer sa proie de loin, la donne a été totalement changée. L’époque cambrienne a été notamment marquée par l’apparition d’une variété d’arthropodes, les trilobites. Ces animaux avaient un ancêtre au précambrien dont on pense qu’il a été le premier à disposer d’un organe visuel rudimentaire.trilobites-phacops.jpg Rudimentaire car il n’était sensible qu’aux variations importantes de lumière (voir le sujet : l’œil, organe phare de l’Évolution). Ce nouvel organe, l’œil, donnait à son propriétaire un avantage évolutif fantastique puisque lui permettant de repérer de loin ses proies. On peut penser que l’acquisition de cet organe nouveau a précipité la « course aux armements » des différents animaux et donc l’apparition des nouvelles espèces…

 

 

* l’écosystème

 

      . l’apparition de la prédation : les animaux de la période édiacarienne que nous avons déjà évoqués ne semblaient pas souffrir d’une réelle compétition ; on pense même que c’est l’apparition de prédateurs qui a provoqué leur perte. Ce qui est certain, c’est qu’au Cambrien, la compétition était de rigueur. De ce fait, il commença à exister une sorte de course entre les proies se dotant de défenses toujours plus perfectionnées (épines, carapaces, mobilité accrue, etc.) tandis que les prédateurs trouvaient continuellement de nouveaux angles d’attaque. Cette compétition se poursuit toujours aujourd’hui (du moins dans la Nature dite sauvage) et l’apparition d’un moyen de résister à la prédation est toujours un avantage évolutif décisif expliquant la sélection naturelle. Au Cambrien, si la prédation ne représente probablement pas l’apparition de tous ces animaux nouveaux, elle y a sûrement beaucoup contribué.

 

      . l’extinction de masse de l’Édiacarien : on a déjà évoqué la disparition brutale des animaux de l’époque précédant le Cambrien. Cette disparition est-elle la conséquence de l’apparition des nouveaux animaux du Cambrien ou l’a-t-elle provoqué ? Difficile de conclure dans un sens ou dans l’autre. Ce qui est sûr, c’est que la disparition des animaux de l’Édiacarien a libéré nombre de niches écologiques immédiatement occupées par leurs successeurs…

 

      Comme on peut le voir, les explications du développement de la Vie au Cambrien ne manquent pas et il est assez probable que ce soit la conjonction de plusieurs d’entre elles qui explique le phénomène.

 

 

 

Unicité de l’explosion cambrienne

 

 

      L’apparition à cette époque lointaine des différentes branches d’animaux est un phénomène réellement singulier ayant évolué en deux temps. D’abord, les animaux colonisent les fonds sous-marins, occupant toutes les niches écologiques possibles : il s’agit alors de la faune d’Édiacara apparue juste avant la période cambrienne. Ensuite, cette colonisation s’étend vers le haut à l’ensemble des océans : nous sommes alors quelques millions d’années plus tard, au Cambrien, le temps où la biodiversité sera maximale et où tout semble possible pour tous les embranchements d’animaux, même les plus surprenants. Par la suite, il n’existera jamais plus une telle profusion de vie animale…

 

      Dans toute la vie de la planète, on ne connaitra ensuite que deux « explosions de vie » analogues et elles ne concerneront que les plantes : la première se fera au dévonien, c'est-à-dire aux environ de –400 Ma et elle verra la colonisation des terres émergées par les végétaux. Ensuite, bien plus tard, au Crétacé, ce sera la colonisation de notre monde par les plantes à fleurs : nous sommes alors au moment où vont disparaître les dinosaures, vers –65 Ma, et certains scientifiques avancent même que c’est ce bouleversement dans la flore terrestre qui est en partie responsable de l’extinction des grands sauriens.

 

      Pour les animaux, en revanche, même si la biodiversité reste relativement élevée, elle ira néanmoins en se réduisant sans cesse.

 

 

 

La biodiversité se réduit au fil du temps

 

 

      Bien souvent dans d’autres sujets de ce blog, j’ai eu l’occasion de faire remarquer que l’immense majorité des espèces ayant vécu sur la Terre, parfois durant des dizaines de millions d’années, voire plus, a aujourd’hui disparu. Depuis l’extraordinaire époque de l’explosion cambrienne, des espèces se sont éteintes faute d’avoir pu évoluer à temps, d’autres se sont transformées en des espèces si différentes qu’elles n’ont plus rien à voir avec leurs ancêtres. D’autres encore, et par centaines de milliers, ont subi un sort contraire lors d’une des cinq grandes extinctions de masse survenues par hasard lors d’une modification brutale du milieu. Ce qui fait que, aujourd’hui, bien qu’il reste des millions d’espèces différentes (surtout chez les insectes), la biodiversité est bien moindre que jadis. Et Terre-de-nuit.jpg c’est à ce moment somme toute plus difficile pour la vie que l’un des occupants de la biosphère, l’Homme, a jeté toutes ses forces pour un changement radical de la Vie sur notre planète, un changement qui menace très certainement le bien commun. Cette fuite en avant sera-t-elle sans conséquence en une sorte d’évolution (presque) naturelle ou, au contraire, entraînera-t-elle des effets délétères sur cette Vie si chèrement acquise ?

 

 

 

Sources

 

1. www.cnrs.fr

2. histoiredutemps.free.fr

3. Wikipedia.org

4. www.futura-sciences.com

5. burgess-shale.rom.on.ca

   

 

Images

 

1. les sites du mont Burgess en Colombie brritannique, Canada (sources : burgess-shale.rom.on.ca)

2. stromatolithes de l'île d'Akilia, au Groenland (sources : wildstonearts.com)

3. le supercontinant Rodinia (sources : Freshman Science Textbook)

4. faune d'Édiacara (sources : amandinechiocca.wordpress.com)

5. faune du shiste de Burgess (sources : animals-life.skyrock.com)

6. faune de Chengjiang (sources : burgess-shale.rom.on.ca)

7. Terre "boule de neige" (sources : feonor-journal.blogspot.fr)

8. trilobites (sources: fossimall.com)

9. la Terre de nuit (sources : www.attentionalaterre.com)

 

  (pour lire les légendes des illustrations, passer le curseur de la souris dessus)

 

 

 


Mots-clés :   stromatolithes  - Pangée - embranchement ou phylum - faune d'Édiacara - schiste de Burgess - Stephen J Gould - site de Chengjiang - sélection naturelle - mutation - photosynthèse - Terre boule de neige - gènes Hox - trilobites

 

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

 

 

 

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Par cepheides - Publié dans : paléontologie - Communauté : Les fossiliens
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Dimanche 2 septembre 2012 7 02 /09 /Sep /2012 18:40

 

 

 

 

 

 

 

tiques-multiples-chez-le-chien.jpg

 

 

 

 

 

 

 

     Il y a quelques mois, j’ai abordé une stratégie d’évolution assez fréquente dans la Nature, le mimétisme (cf. sujet : le mimétisme, une stratégie d'adaptation). Mais il existe un autre phénomène adaptatif bien plus répandu chez les êtres vivants, le parasitisme, dont certaines formes sont redoutables d’ingéniosité.

 

     La Vie sur Terre revêt souvent des aspects complexes, parfois même totalement inattendus. Il est vrai qu’elle a eu des centaines de millions d’années pour prospérer dans une compétition âpre et soutenue. Sous l’action de la sélection naturelle, les espèces se sont transformées pour mieux s’adapter, la plupart d’entre elles, moins performantes ou victimes d’un hasard contraire, ayant d’ailleurs aujourd’hui disparu. Dans ce combat de tous les instants pour la survie, il n’y a pas que la lutte entre prédateurs et proies : le parasite et son hôte sont une autre forme de compétition et je vous propose donc de nous y intéresser aujourd’hui.

 

 

 

Une stratégie évolutive

 

     Le parasitisme est une relation entre deux individus dans laquelle un des protagonistes tire profit soit en se nourrissant, soit en s’abritant, voire en se reproduisant grâce à l’autre, appelé hôte, que ce dernier soit pou.jpg conscient ou non de la relation. Deux points semblent d’emblée importants à souligner : tout d’abord, il s’agit d’une relation durable, contrairement à celle liant un prédateur à sa proie, forcément éphémère ; ensuite, il convient de bien comprendre que le parasitisme est répandu chez tous les êtres vivants (à l’exception notable des échinodermes comme les oursins ou les étoiles de mer) et qu’il est bien plus fréquent qu’on ne l’imagine habituellement. C’est indéniablement une stratégie d’adaptation adoptée par de multiples espèces qui « économisent » ainsi leur énergie en utilisant celle des autres.

 

Il existe différentes sortes de parasites :

 

 

* les ectoparasites sont présents à l’extérieur de l’hôte : par exemple, chez certains poissons, le parasite se loge dans les branchies ou dans des replis de peau tandis que, chez les plantes, les épiphytes se servent d’autres plantes comme supports afin de prélever sels minéraux et humidité de l’air.

 

 

* les endoparasites sont directement présents dans le corps de l’hôte : il peut, par exemple, s’agir du tube digestif, du sang, du foie, des muscles, etc.

 

 

* des formes intermédiaires ont été décrites et on parle alors de mésoparasites : en pareil cas, le parasite s’incruste dans une cavité en relation avec l’extérieur, la cavité buccale, par exemple.

 

 

     Quoi qu’il en soit, il s’agit d'une compétition qui relève de la sélection naturelle et donc de l’Evolution. Depuis des millions d’années, parasites et hôtes se livrent à une bataille féroce où chacun des protagonistes rivalise d’inventions évolutives rapidement neutralisées par les contre-mesures dedryinide.jpg l’adversaire : l’hôte évolue pour se débarrasser (ou ne pas rencontrer) son parasite tandis que ce dernier évolue pour pouvoir continuer à profiter de son support.  Les scientifiques parlent alors de coévolution.

 

 

Avantages et inconvénients du parasitisme

 

     Si l’Evolution a permis la sélection et le maintien de tant de formes de parasitismes, c’est que la stratégie doit à terme rapporter. Pourtant tout n’est pas toujours facile pour le parasite.

 

     Au rang des inconvénients, il paraît évident que le parasite est dépendant de son hôte et doit donc être obligatoirement mis en sa présence. Par ailleurs, si le parasite se sert de son hôte pour se reproduire, il lui faudra vivre une existence cyclique faisant appel parfois et dans un ordre donné à plusieurs hôtes intermédiaires ce qui complique sa situation. Enfin, le parasite doit ménager son hôte, une action trop brutale pouvant occasionner la mort de son support et donc la disparition de ses ressources…

 

     A contrario, le parasite bénéficie de certains avantages : l’hôte peut se déplacer, parfois dans des territoires totalement hors de portée du parasite, contribuant ainsi – le plus souvent involontairement – à disséminer ses moyens de reproduction. D’autre part, l’hôte fournit à son parasite des ressources (nourriture, énergie) et un habitat stable qui, notamment en cas d’endoparasitisme, peut se révéler être un refuge contre d’éventuels prédateurs.

 

     Il existe nombre de stratégies de parasitisme, parfois fort simples quoique très efficaces, mais également d’autres extraordinairement complexes, comme seule l’Evolution peut en permettre l’apparition au fil des milliers de siècles au cours desquels chacun des protagonistes a pu affuter ses armes. Il peut alors s’agir d’une véritable manipulation de l’autre !

 

 

L’art subtil de la manipulation

 

     Le parasitisme prend parfois des formes surprenantes au point que l’œil non avisé en arrive à se demander comment de telles prodigieuses conduites sont possibles et finit peut-être par se persuader qu’il s’agit là de processus préétablis : il n’en est rien car seules les gigantesques durées de temps concernées et l’Evolution qui les a peuplées sont en cause. En voici quelques exemples.

 

 

* une guêpe machiavélique

 

     J’avais, dans un sujet précédent, rapporté l’exemple de la guêpe fouisseuse chère à l’entomologiste Fabre (voir : indifférence de la Nature) mais d’autres guêpes se font aussi une spécialité de la capture de proies vivantes pour leur progéniture. Prenons, par exemple, le cas de la guêpe tropicale Ampulex compressa. Voilà un insecte qui chasse les cafards dans un but bien précis. Dès qu’elle a repéré sa victime, la guêpe se jette sur elle et la pique deux fois : au thorax pour lui immobiliser temporairement les pattes antérieures et à la tête pour inhiber les régions neuronales qui commandent la marche. La guêpe s’éloigne alors tranquillement tandis que le cafard, désorienté et devenu l’ombre de lui-même, passe un long moment guepe-ampulex-compressa.jpg à tourner en rond et à faire stupidement sa toilette… La guêpe est de retour : elle ne perd pas de temps. D’abord, elle s’assure que sa manipulation à bien marché en donnant un coup de tête à sa victime. Pas de réaction notable. La guêpe peut alors couper les antennes du cafard et s’en servir pour perforer la carapace de sa proie et lui sucer l’hémolymphe qui est le sang des insectes. Cela fait, la guêpe s’empare de sa victime qu’elle traîne jusqu’à son terrier. Une fois à bon port et protégée des aléas extérieurs, elle pond un œuf  sur une des pattes du cafard, œuf qui éclot en deux jours. La larve sait alors comment se comporter : elle dévore progressivement le cafard de l’intérieur en prenant bien garde de le maintenir en vie (pour garder fraîche la nourriture). Il lui faudra environ un mois et demi pour ne laisser qu’un cadavre momifié… Cauchemardesque ? Pour nous, oui, mais la guêpe se moque de nos conventions humaines qui n’ont pas cours dans la nature. Ce qui compte pour elle, c’est qu’elle nourrisse convenablement sa progéniture et, cela, elle le fait très bien…

 

 

*  la douve du foie

 

     L’Homme n’échappe évidemment pas au parasitisme : celui bien connu de la tique, par exemple, dont certaines espèces peuvent parasiter trois hôtes intermédiaires, le dernier pouvant être justement Sapiens (perchée sur un brin d’herbe, elle se laisse tomber à son passage) chez qui elle peut entraîner la survenue de maladies très sérieuses comme la maladie de Lyme. Mais il existe bien d’autres candidats…

 

     Enfant, je me souviens parfaitement avoir entendu à la radio, un fait divers où toute une groupe de vacanciers ayant mangé du cresson sauvage avait été contaminé par la « douve du foie » : rien que le nom du parasite m’avait alors effrayé ! De quoi s’agit-il en réalité ?

 

     La douve la plus redoutable est probablement la grande douve appelée fasciola hepatica ; il s’agit d’un ver trématode qui peut infecter salade crue, cresson sauvage, mâche, etc. (d’où d’ailleurs la nécessité de laver abondamment ces aliments ou, mieux encore, de ne manger que ceux dont la provenance est sûre). Normalement, le ver parasite essentiellement les douve-du-foie.pngruminants (le mouton surtout) et parfois le cheval. Une fois dans ce type d’hôte, il prospère en se nourrissant de sang et de cellules hépatiques car son lieu de prédilection est le foie et les canaux biliaires. Mais ses œufs ne peuvent éclore chez cet hôte : il leur faut migrer. Ils quittent donc leur premier hôte avec ses excréments et se retrouvent à l’air libre où ils vont donner naissance à une larve minuscule qui va chercher son premier hôte intermédiaire, un mollusque gastéropode d’eau douce. Une fois dans le corps du mollusque, la douve se retrouve sous la forme d’une nouvelle larve (rédie) qui prospère, en ressort encore différente (cercaire) et nage afin de trouver l’endroit idéal pour être absorbé par un nouvel hôte où elle pourra recommencer le cycle. Très fréquente chez les ruminants, elle est donc rare chez l’Homme qui consomme des aliments en principe protégés… sauf exception. Pouvant mesurer jusqu’à 2 à 3 cm de long – et bien que l’Homme ne soit pas l’hôte le plus approprié pour elle – la douve peut entraîner une symptomatologie clinique parfois sérieuse après un mois d’incubation durant lequel les douves (elles peuvent bien sûr être plusieurs) se développent. Bref, un parasite à éviter !

 

     Il s’agit là d’une forme classique de parasitisme où le parasite vit aux dépens de son hôte et profite de lui pour assurer les différents stades de son développement. Parfois, au-delà du profit immédiat et essentiellement matériel, il existe des parasites qui modifient le comportement de leurs hôtes pour arriver à leur fin…

 

 

* le champignon tueur de fourmis

 

     Un champignon, on le sait bien, ne peut pas se déplacer seul. Voilà la raison pour laquelle il parasite le cerveau d’une fourmi. Ce champignon s’appelle Ophiocordyceps unilateralis et peuple certaines forêts du Brésil. La fourmi, elle, est d’espèce charpentière, c'est-à-dire qu’elle creuse son nid dans les arbres, plutôt à leur sommet. Malheur à elle si elle rencontre notre champignon parasite : la fourmi perd immédiatement ses repères et entreprend de redescendre vers le sol mais pas n’importe où. Elle « choisit » un endroit situé à 25 cm de hauteur, où l’humidité est maximale et la température comprise entre 20 et 30°. Arrivée là, elle mord une fourmi-zombie.jpg feuille… et meurt. Le champignon qui s’était fixé sur elle peut tranquillement produire des filaments sur la tête de l’insecte de manière à former une sorte de tige d’où des spores seront disséminées au gré du vent. Dans la zone d’environ un m2 alors formée, il ne fera pas bon d’être une fourmi… Grâce à la prise de contrôle du cerveau de la fourmi, le champignon peut donc se déplacer et se reproduire. Et ce n’est pas récent : des fossiles de feuilles datant de 48 millions d’années montrent déjà de telles morsures de fourmis. Comment fait-il ce champignon pour parasiter sa proie et pourquoi celle-ci meurt-elle en mordant la feuille ? On ne le sait pas encore…

 

 

* le protozoaire modifiant le comportement des rats

 

     Un protozoaire est un petit organisme composé d’une seule cellule : c’est, par exemple, le cas de la paramécie. L’un d’entre eux s’appelle toxoplasma gondii (voir la "brève" en fin d'article) et il parasite de nombreux hôtes intermédiaires chez lequel il vit mais ne peut se reproduire : il lui faut donc trouver son hôte « final » (comme la douve chez le mouton), hôte où il pourra avoir une descendance et pour ce protozoaire là, l’hôte de ses rêves est le tube digestif du chat, et uniquement lui… Mais comment l’atteindre ? En passant par un hôte intermédiaire, le rat, dont on sait qu’il est souvent croqué par notre félin familier. Oui, mais s’en remettre au hasard d’une rencontre finalement fortuite est insuffisant pour notre parasite : une équipe de chercheurs de Stanford (USA) a pu ainsi montrer que toxoplasma gondii modifie le comportement du rat jusqu’à le laisser se faire manger par le premier chat qui passe ! Il ne supprime pas la peur du chat chez le rat (comportement trop humanisé dont la Nature n’a que faire) mais entraîne chez lui une attirance invincible à laquelle ne peut échapper le rongeur malgré sa terreur… Subtil, non ?

 

 

* la mouche anti-ruches

 

     Autre exemple de parasitisme « dirigé » qui concerne les abeilles : celles-ci, on le sait, sont malades des temps actuels. En Amérique du nord notamment, certains apiculteurs retrouvent parfois au petit matin leurs ruches quasiment vides : quelques rares abeilles encore présentes mais en nombre si faible que la ruche est condamnée… or, fait extraordinaire, on ne trouve aucun cadavre d’abeille ; tout se passe comme si les insectes avaient déserté leur demeure ! On a bien sûr incriminé les pesticides, virus, antibiotiques, prédateurs multiples et même certains champignons mais sans aucune preuve directe, rien que des soupçons… jusqu’à ce que les scientifiques s’intéressent à la mouche Apocephalus borealis. Il s’agit d’un parasite des bourdons et de certaines variétés de guêpes jusque là abeille parasitée peu intéressé par les abeilles, croyait-on. En fait, la mouche parasite est très difficile à repérer car elle pose ses œufs sur les pattes des abeilles en deux à trois secondes puis disparaît. Etudiées en laboratoire, on s’est vite aperçu que les abeilles parasitées perdaient leurs repères : elles tournent en rond, totalement désorientées et sont attirées par la lumière ce qui explique qu’elles quittent leurs ruches au beau milieu de la nuit. Une semaine après son départ, on retrouve l’abeille morte et de son thorax émerge une dizaine de larves… Comment s’y prend cette mouche ? L’abeille est-elle un hôte nouveau pour elle ? Cela peut-il (en partie) expliquer le déclin du monde des abeilles ? Tout cela est à l’étude.

 

 

Une stratégie de survie comme une autre

 

     A l’opposé de l’attaque la plus souvent brutale du prédateur sur sa proie, il existe donc une autre forme d’adaptation, en apparence moins visible, le parasitisme. Ici,  « la proie », l’hôte, semble moins en danger immédiat que celle du prédateur. Toutefois, il s’agit souvent d’une simple apparence : l’hôte finit toujours par pâtir de son parasitisme. Quand il ne s’agit pas d’une mort programmée (dont on vient de voir quelques exemples), l’hôte a toujours quelque chose à perdre et le parasite quelque chose à prendre, nourriture, énergie ou lieu de reproduction. Et cela ne peut pas être sans conséquence sur sa victime involontaire…

 

      Il existe quelques rares exemples, c’est vrai, où les deux protagonistes arrivent à équilibrer exactement leurs besoins et leurs servitudes : c’est lichen3le cas du lichen où une algue et un champignon ont fini par trouver une stabilité réelle dans ce que l’on appelle une symbiose. Il s’agit là d’une exception.

 

     La Vie est une compétition et, finalement, tout dépend du point de vue d’où l’on se place : par exemple, les milliards de germes qui peuplent notre tube digestif sont nos alliés totalement indispensables mais qu’une espèce pathogène se développe là où on ne l’attendait pas et tout se détraque. Le parasitisme est un moyen comme un autre de subsister : en poussant le raisonnement à son extrême, on peut se demander si l’on n’est pas toujours le parasite d’un autre. Dans cette optique et ramenée à l’ensemble de la Terre, l’Homme, qualifié dans un sujet précédent de prédateur suprême, applique peut-être également le plus élaboré des parasitismes.

 

 

 

Sources

 

. Wikipedia France (http://fr.wikipedia.org)

 

. Science & vie, n°1137, pp. 100-107, juin 2012

 

. Futura Sciences (http://www.futura-sciences.com/)

 

 

 

Brève : toxoplasma gondii, le parasite qui incite au suicide

 

L’article cité en référence paru dans le numéro d’août de l’une des revues de référence de la psychiatrie, The Journal of Clinical Psychiatry, n’est pas le premier à évoquer les liens susceptibles d’exister entre une infection par certains parasites et les tentatives de suicides. Mais cet article retient l’attention par la solidité des résultats présentés et leur cohérence avec un autre travail publié le mois précédent.


Dirigé par Teodor T. Postolache (Département de psychiatrie de l’université du Maryland, Baltimore), ce travail s’est intéressé au rôle de l’infection à Toxoplasma gondii chez les suicidaires. Cinquante quatre patients admis à l’hôpital universitaire de Lund (Suède) pour tentative de suicide ont été comparés à 30 témoins recrutés par randomisation au sein de la population générale adulte de la ville de Lund. Des prélèvements sanguins ont permis de mesurer les taux d’immunoglobulines G dirigées contre Toxoplasma gondii, le cytomégalovirus et le virus herpès simplex de type 1.

Selon les calculs faits par les auteurs, le risque de faire une tentative de suicide est 7 fois supérieur en cas de séropositivité à Toxoplasma gondii (OR = 7.12 ; IC 95% : 1.66-30.6, p=0.008) ; en revanche, il n’existait pas de relation entre suicide et séropositivité au cytomégalovirus ou au virus herpès simplex de type 1.

Ce résultat est en concordance avec un autre travail publié le mois dernier dans une autre grande revue de psychiatrie, Archives of General Psychiatry, mené conjointement par l’équipe du Dr Postolache et une équipe danoise (Dr Bent Norgaard-Pedersen ; Copenhague). Il s’agit cette fois d’un travail mené sur une cohorte de 45 788 mères dont le taux d’IgG anti-toxoplasmique a été mesuré à l’occasion d’une grossesse menée entre 1992 et 1995. Au sein de cette cohorte, il est apparu que le risque relatif de suicide était plus que doublé (RR = 2.05, IC 95% = 0.78-5.20) chez les mères séropositives vis-à-vis de Toxoplasma gondii. Agent de la toxoplasmose, Toxoplasma gondii agirait sur le risque suicidaire via un phénomène inflammatoire au niveau du cerveau.

(Sources : http://www.egora.fr/ )

 
 
 

Images

 

1. tiques multiples chez un chien (sources : lasplash.com)

2. un pou, parasite des humains (sources : symbiont.weebly.com)

3. larve de guèpe dryinide parasitant une nymphe d'homoptère (sources : entomofaune.qc.ca)

4. guêpe ampulex paralysant sa proie (sources : flickriver.com)

5. douve du foie (sources : al-wassat.com)

6. fourmi mordant une feuille avant de mourir (sources : scientificamerican.com)

7. abeille parasitée (sources : nhm.org)

8. lichen (sources : educreuse23.ac-limoges.fr

 (pour en lire les légendes, passer le pointeur de la souris sur les illustrations)

 

 

Mots-clés : mimétisme - sélection naturelle - parasite/hôte - prédateur/proie - Jean-Henri Fabre - coévolution - stratégie adaptative - symbiose

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

 

 

Sujets apparentés sur le blog

 

1. le mimétisme, une stratégie d'adaptation

2. reproduction sexuée et sélection naturelle

3. indifférence de la Nature

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8. insectes sociaux et comportements altruistes

 

 

 

 

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 mise à jour : 21 juillet 2013

Par cepheides - Publié dans : paléontologie
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Dimanche 20 mai 2012 7 20 /05 /Mai /2012 19:57

 

 

 creationnisme-jesus dinosaures

 

   

 

 

   J’ai déjà eu l’occasion d’évoquer ici le créationnisme et son avatar actuel, le Dessein intelligent. A l’occasion du centième article publié sur ce blog, je souhaiterais revenir sur cette nouvelle forme d’obscurantisme : sa progression dans le monde, notamment sur des esprits peu préparés à la discussion théorique, est préoccupante et ce d’autant que cette idéologie – qui devrait rester du domaine privé – est un danger mortel pour la pensée et la méthode scientifiques. 


   Le créationnisme défend l’idée que l’origine du monde - et singulièrement de l’espèce humaine - est de nature divine. Pour aller au-delà de la simple affirmation, ses tenants actuels avancent la « nature scientifique » de leur idéologie (l’« Intelligent Design » ou Dessein intelligent) en certifiant qu’il s’agit là d’une « science » à discuter au même titre que l’évolutionnisme darwinien. En fait, on a affaire à une remise en cause de la pensée scientifique – pas seulement de la théorie de l’Evolution - et nous allons voir pourquoi.

 

 

Autonomie de la science

 

   Il aura fallu quatre siècles pour que la science s’autonomise vis-à-vis de Descartes.jpg la religion. C’est en effet à Galilée et à Descartes (voir annexe) que l’on doit l’énoncé du « postulat d’objectivité » au XVIIème siècle. De quoi s’agit-il ? On peut le résumer en quatre  points :


* L’objectivité (qui s’oppose à la subjectivité) ne concerne qu’un discours s’appuyant sur des faits.


* Elle requiert des énoncés évitant tout recours à des notions obscures, par exemple une finalité.


* Cette objectivité s’appuie sur des concepts précis permettant la quantification d’une expérience (langage mathématique, dispositif instrumental précis et non subjectif, etc.).


* L’objectivité, enfin, repose sur une approche de la théorie où l’expérience contrôle les constructions intellectuelles de départ : c’est l’ensemble du monde scientifique qui, ensuite, valide le concept dont les preuves expérimentales sont toujours reproductibles.

 

   Le but de cette approche est d’empêcher le raisonnement finaliste qui « explique » un élément en fonction de son préjugé initial : un raisonnement scientifique ne peut et ne doit pas s’appuyer sur unespinoza.jpg conclusion déterminée au préalable. C’est le chancelier Bacon, puis Spinoza un peu plus tard, qui insistèrent tout particulièrement sur ce point fondamental, une argumentation reprise par les Encyclopédistes du XVIIIème siècle (notamment d’Alembert).

 

 

Créationnisme et Dessein intelligent

 

   Le créationnisme des débuts (dit littéraliste) est une doctrine religieuse qui explique que l’Univers, et donc la Vie sur Terre, a été créé par Dieu selon la lecture textuelle de la Bible et, de ce fait, elle s’oppose à la théorie de l’Evolution adoptée par l’ensemble des scientifiques. Il s’agit d’une approche fondamentaliste, née vers la fin du XIXème siècle chez les protestants du nord de l’Amérique reprenant les théories intégristes préexistantes. On y prétend que le monde a été crée par Dieu en six jours de vingt-quatre heures, certains partisans de la théorie, comme l’archevêque anglican James Ussher, précisant même – d’après sa lecture de la Bible – que cette création aurait eu lieu le 23 octobre 4004 avant J.C. Que cette doctrine soit rejetée par l’ensemble des communautés religieuses du reste du Monde n’en entrave pas son succès… d’autant que, conscients de la naïveté de telles affirmations, les créationnistes modernes ont revu leur copie en inventant une approche pseudo-scientifique dite du « dessein intelligent ».

 

   Les défenseurs du dessein Intelligent réintroduisent le créationnisme sans jamais citer la notion de Dieu. Ils soutiennent que leur approche est scientifique, matérialiste et même « testable ». Ils affirment simplement que la théorie de l’Evolution par la sélection naturelle ne suffit pas pour expliquer l’origine, la diversité et la complexité de la vie. Ils y ajoutent même le principe de « complexité irréductible », c'est-à-dire que certains éléments biologiques paraissent si complexes qu’il serait invraisemblable qu’ils aient pu progressivement naître « par hasard » : tous ces éléments seraient en réalité apparus simultanément pour être d’emblée parfaitement fonctionnels (Michael Behe). De ce fait, l’Evolution est forcément guidée par un être supérieur qui poursuit un but intelligent au sein de l’Univers.

 

   Il s’agit à l’évidence d’une théorie totalement indémontrable et même antiscientifique puisque, comme on l’a déjà dit, une théorie scientifique réelle ne peut pas s’expliquer en fonction d’une finalité présupposée.

 

   Qu’à cela ne tienne, les partisans de cette pseudo-science s'efforcent d'introduire par tous les moyens  creationnisme-USA.jpgleur idéologie dans les écoles américaines (ce qui leur a toujours été refusé jusqu’à présent), allant jusqu’à intenter des procès pour avoir gain de cause, aidé parfois par certains grands noms de la vie publique (comme le Président George W. Bush lors de son dernier mandat).

 

   En France, il y a quelques mois, le créationnisme, musulman cette fois, a cherché à investir l’Education nationale en adressant des milliers d’exemplaires gratuits d’un ouvrage (« l’atlas de la Création » rédigé à grands frais par un « intellectuel » turc, Adnan Oktar). Les autorités réagirent sainement en interdisant la diffusion du livre auprès des écoliers (voir : évolution et créationnisme ).

 

   Le créationnisme fait donc un retour en force ces dernières années, en Amérique du nord certainement, mais aussi dans nombre de pays musulmans, d’où la vigilance qui s’impose à tous pour lutter contre ces doctrines mortifères.

 

   Au delà de ce débat quelque peu théorique, je souhaite à présent revenir sur quelques éléments manifestement mal compris (ou volontairement ignorés) par les tenants du Dessein intelligent.

 

 

Créationnisme et évolutionnisme

 

   Dans un sujet précédent (voir : réponses aux créationnistes ), nous avions eu l’occasion de discuter un certain nombre d’arguments à opposer aux créationnistes. On pourra s’y reporter mais, aujourd’hui, précisons quelques vérités dérangeantes pour nos intégristes : il va de soi que ces quelques réflexions ne sauraient être exhaustives.

 

* l'unité du vivant : tous les êtres vivants (depuis un arbre jusqu’à un gorille en passant par une mouche) ont le même type de code génétique régulant des protéines semblables. On sait que notre ADN, par exemple, est à 98% commun avec celui du chimpanzé : n’a-t-on pas là l’évidence d’une origine commune, les différences étant survenues au fil des millions d’années ?

 

* le temps : nos créationnistes ne prennent jamais en compte les temps géologiques, si étendus (des centaines de MILLIONS d’années) qu’il nous est bien difficile de les concevoir (voir : distances et durées des âges géologiques ). On comprend comment, petit à petit, avec des erreurs, des impasses et des retours en arrière, l’Evolution a modulé le vivant jusqu’à aboutir à ce qu’il est aujourd’hui.

 

* le premier être humain : en évoquant la longue filiation ayant conduit à l’homme moderne (voir : le dernier ancêtre commun ), nous en avons conclu qu’il était illusoire de rechercher un sujet unique ; dans la savane africaine qui fut arpentée durant des millions d’années par des australopithèques et des dizaines d’espèces d'homo, il coexista nombre de préhumains ayant les uns et les autres quelques uns des caractères qui conduisirent à homo sapiens. C’est la sélection naturelle qui a permis la conservation ou non de ces caractères et l’apparition de l’homme moderne : il n’existe donc pas d’ancêtre commun pouvant être individualisé…

 

* les anatomies analogues : pour les mammifères (mais c’est aussi vrai à plus grande échelle pour tous les chordés), on retrouve un agencement commun. Par exemple, le bras de l’homme et la nageoire de la baleinebaleine-homme-similitudes.jpg possèdent chacun 30 os et 17 articulations. Toutefois, pour faire de la nageoire de la baleine une sorte de rame, l’Evolution a figé 16 des 17 articulations en question : de nombreuses formes intermédiaires de cette modification ont dû disparaître au fil du temps, la sélection naturelle étant à l’œuvre.

 

* l'unité embryonnaire : tous les vertébrés ont des formes embryonnaires semblables. Un embryon de poisson, d’oiseau et d’homme passent tous par le stade des fentes brachiales, totalement inutiles pour les deux derniers : c’est le vestige d’une origine commune.

 

*  la sélection naturelle : c’est elle qui, au fil du temps, permet le maintien de l’espèce la plus apte à dominer un milieu donné. Il faut beaucoup de temps pour que cette sélection s’opère. Beaucoup de temps ? Pas toujours si l’on songe aux bactéries qui acquièrent si rapidement des résistances aux antibiotiques : une forme accélérée de la sélection naturelle !

 

*  les fossiles communs : en évoquant la tectonique des plaques (voir : la dérive des continents ou tectonique des plaques ), nous avons remarqué que certains fossiles bien précis n’apparaissent que dans des strates géologiques ayant eu il y a fort longtemps un passé commun et nulle part ailleurs. C’est même une des preuves de la dérive des continents… N’en déplaise à Chateaubriand (par ailleurs, remarquable  écrivain), les fossiles d’animaux qui, selon lui, n’auraient jamais existé, ne sont pas que des artefacts disposés par Dieu pour troubler l’homme dans le jugement de son histoire !

 

*  les caractères convergents : des espèces ayant le même mode de vie possèdent des adaptations voisines bien qu’ayant des ancêtres très différents. C’est le cas du requin, de l’ichtyosaure et du dauphin qui ont une forme semblable leur permettant de se déplacer facilement dans l’eau : on parle alors « d’évolution convergente »… pouvant aller jusqu’au mimétisme (voir : le mimétisme, une stratégie d'adaptation )

 

* la complexité progressive : les créationnistes parlent de complexité irréductible ce qui est un non sens. Un exemple fameux est celui de la oeil-structure.jpg formation de l’œil présent chez bien des espèces vivantes : on se reportera au sujet dédié (voir : l'oeil, organe phare de l'évolution ) pour comprendre combien ce mécanisme est au contraire une preuve quasi-parfaite de l’Evolution…

 

*  les extinctions de masse : 99% des espèces ayant vécu sur notre globe ont aujourd’hui disparu. Comment peut-on imaginer qu’un créateur intelligent ait pu les faire apparaître pour les faire inévitablement périr ? Seule l’Evolution – et la sélection naturelle – apportent une réponse crédible à cet état de fait.

 

* L’indifférence de la Nature : nous avons déjà remarqué combien la nature était – en apparence – impitoyable. Lutte pour la survie, carnivores chassant les herbivores, parasitisme destructeur et progressif, la Nature peut nous sembler cruelle : elle n’est seulement qu’indifférente (voir : indifférence de la Nature )

 

   On pourrait poursuivre cette énumération tant les exemples abondent pour ceux qui veulent bien les voir mais j’ai peur de lasser le lecteur. On aura compris que notre monde n’est certainement pas celui imaginé par les créationnistes, fussent-ils les tenants d’un « dessein intelligent » qui ne dit pas son nom.

 

 

le créationnisme est une idéologie

 

   Depuis Claude Bernard, on sait que seule la méthode expérimentale est en mesure de faire progresser nos connaissances scientifiques. Encore faut-il qu’elle soit appliquée avec rigueur : il ne saurait être question de la claude-bernard.jpg mettre en pratique pour apporter des réponses déjà décidées dès le départ…

 

   S’appuyant sur des données tronquées et des argumentations biaisées, parfois même sur des falsifications, éliminant lorsque cela les arrange les faits qui ne cadrent pas avec leurs présupposés, les créationnistes du Dessein intelligent veulent entraver les avancées scientifiques. Ils ne cherchent, au bout du compte, qu’à imposer une pensée unique, ramenant du même coup la Science quatre siècles en arrière.

 

   Il ne faut pas s’y tromper : il s’agit là d’une authentique régression intellectuelle, voire sociale et politique. Cette confusion habilement installée entre croire et savoir ne peut que conduire au retour de pratiques irrationnelles et obscurantistes. Au-delà de la Science qui est expressément visée, c’est notre liberté de penser qui est en jeu.

 

 

 Annexe : le postulat d’objectivité

 

« Qu’il ne faut point examiner pour quelle fin Dieu a fait chaque chose, mais seulement par quel moyen il a voulu qu’elle fut produite. Nous ne nous arrêterons pas aussi à examiner les fins que Dieu s’est proposées en créant le monde, et nous rejetterons entièrement de notre philosophie la recherche des causes finales ; car nous ne devons pas tant présumer de nous-mêmes, que de croire que Dieu nous ait voulu faire part de ses conseils : mais, le considérant comme l’auteur de toutes choses, nous tâcherons seulement de trouver par la faculté de raisonnement qu’il a mise en nous, comment celles que nous apercevons par l’entremise de nos sens ont pu être produites ; et nous serons assurés, par ceux de ses attributs dont il a voulu que nous ayons quelque connaissance, que ce que nous aurons une fois aperçu clairement et distinctement appartenir à la nature de ces choses a la perfection d’être vrai. »

René Descartes, Principes de la philosophie, I, 28 in Œuvres philosophiques, t ;III, Garnier, 1963-1973, p.108.

(in les dossiers de la Recherche, avril 2012, n°48, p.20)

 

 

 

Sources

 

. Wikipédia France

. revue les dossiers de la Recherche, n° 48, avril 2012

. http://www.astrosurf.com/nitschelm/creationnisme.html

http://www.hominides.com/html/theories/dessein-intelligent-design.php

. http://www.philolog.fr/en-quoi-consiste-lobjectivite-scientifique/

 

 

Images

 

1. Jesus-Christ et les dinosaures (sources : http://www.histoire-fr.com)

2. René Descartes (sources : fr.wikipedia.org)

3. Spinoza (sources : lemondedesreligions.fr)

4. créationnisme américain (sources : sceptiques.qc.ca)

5. squelettes comparés de l'homme et de la baleine (sources : sciencesnaturelles.be)

6. anatomie de l'oeil (sources : votreopticien.com)

7. Claude Bernard (sources : cosmovisions.com)

 pour lire les légendes des illustrations, passer le pointeur de la souris dessus

 

 

Mots-clés : dessein intelligent - Galilée - René Descartes - postulat d'ojectivité - Bacon - Spinoza - d'Alembert - complexité irréductible - code génétique - temps géologiques - sélection naturelle - tectonique des plaques - convergence anatomique - extinctions de masse - indifférence de la Nature - Claude Bernard

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

 

 

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1. les mécanismes de l'évolution

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4. indifférence de la Nature

5. les extinctions de masse

6. distances et durées des âges géologiques

7. le hasard au centre de la Vie

8. la dérive des continents ou tectonique des plaques

9. le mimétisme, une stratégie d'adaptation

10. placentaires et marsupiaux, successeurs des dinosaures

 

 

 

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Par cepheides - Publié dans : paléontologie - Communauté : Les fossiliens
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Mardi 27 mars 2012 2 27 /03 /Mars /2012 17:02

 

 

neandertal-femme-Wilma.jpg 

 

     

 

     En 1993 (presque vingt ans déjà !), avec « Jurassic Park », Steven Spielberg nous gratifia d’un film remarquable qui connut un succès mondial. Bourré d’effets spéciaux (pour l’époque), on y voyait s’ébattre, dans un parc d’attractions dédié, une foule de dinosaures plus « vrais que nature ». Jurassic-Park--Brachiosaurus.jpgOn y expliquait que, à partir d’ADN dinosaurien retrouvé dans l’estomac de moustiques fossilisés dans de l’ambre, on était arrivé à reconstituer dans son intégralité le génome de ces immenses disparus. Toutefois, il s’agissait bien de science-fiction puisqu’on sait que cette manipulation est impossible, l’ADN se dégradant inexorablement au fil des années. Pourtant, avec l’avancée continue de la Science, certains chercheurs se remettent à croire réalisable ce prodige, quoique, évidemment, par d’autres techniques. Rêves fous ou réalité à venir ?

 

 

 

Le génie génétique change la donne

 

 

     C’est vrai : depuis quelques années, ce que l’on appelle le génie - ou ingénierie – génétique a fait de tels progrès qu’il paraît à présent possible d’agir directement sur les chromosomes du vivant. Comment ? En se fondant sur les nombreuses études déjà effectuées en génétique, cette nouvelle discipline se propose de reproduire ou de modifier le génomeGénome humain des êtres vivants (le génome est l’ensemble du matériel génétique compris dans l’ADN d’un individu) et ce quels qu’ils soient.  En réalité, cet ensemble de sciences concerne bien des domaines : par exemple, la médecine en corrigeant le gène porteur d’une mutation responsable d’une maladie ou en assurant la production de protéines thérapeutiques, la recherche fondamentale en analysant les fonctions de tel ou tel gène, l’agriculture en créant des plantes modifiées génétiquement, etc.

 

    De ce fait, des opérations autrefois utopiques deviennent aujourd’hui envisageables (à défaut d’être encore totalement réalisables). Faire revivre des espèces depuis longtemps disparues paraît donc à la portée des scientifiques mais, bien entendu, tout dépend de l’ancienneté de cette disparition et des matériels à disposition. Voici deux exemples pour comprendre de quoi il s’agit :

 

 

*  les mammouths, disparus il y a environ 5000 ans

 

     Il s’agit peut-être là de l’opération la plus réalisable de celles que nous allons évoquer car la disparition de cette espèce d’éléphant laineux est en fait récente au regard de l’évolution. Et ce d’autant qu’il existe des cadavres de mammouths parfaitement bien préservés dans la glacemammouth_940x705.jpg sibérienne : des documentaires nous montrent leur extraction (et leur nouvelle conservation) presque chaque mois. Compte-tenu de ces facilités, la technique retenue est celle du clonage cellulaire, une opération déjà tentée avec succès avec la brebis Dolly il y a maintenant plus de quinze ans. L’ADN de ces animaux est en partie détruit par le froid ? Un scientifique japonais a réussi ce type de clonage en 2008 avec une souris conservée seize ans dans un congélateur alors… Certains scientifiques avancent sans sourciller que cette résurrection venue du néolithique pourrait se faire dans les cinq ans à venir !

 

     On comprend aussi que ce qui est possible avec les mammouths l’est également avec des espèces disparues plus récemment : je pense au Dodo de l’Ile de la Réunion ou au chien marsupial appelé loup de Tasmanie (Thylacine) dont le dernier représentant fut abattu dans les années 1930.

 

 

*  l’Homme de Néandertal disparu il y a environ 30 000 ans

 

     Nous sommes ici un peu plus loin dans le temps et, bien sûr, il est totalement impossible de retrouver la moindre cellule nucléée suffisamment préservée sur les seuls restes accessibles, les squelettes de cette espèce d’homo. Une autre technique s’impose donc : la modification de l’ADN humain. Expliquons-nous. Certains os néandertaliens nous sont parvenus en assez bonne condition, suffisamment en tout cas pour qu’on ossement-neandertaliens.jpg tente de reconstituer à partir d’eux leurs ADN. C’est ainsi que, en 2010, une équipe du Max Planck Institute (Allemagne) a réussi à reconstituer 70% du génome de l’homme de Néandertal. Le premier stade est donc de disposer de ce génome complet.

     On sait par ailleurs que Néandertal et Homo Sapiens possèdent 99,7 % de patrimoine génétique en commun. Dès lors, il « suffirait » de prendre de l’ADN humain, de le modifier afin de le « néandertaliser », d’introduire cet ADN modifié dans une cellule humaine préalablement dénucléée et de l’injecter dans l’ovule d’une mère porteuse… A priori relativement faisable… sauf que, plus encore que pour le mammouth, se posent d’énormes problèmes éthiques sur les quels nous reviendrons en deuxième partie de ce sujet.

 

 

 

Le cas très spécial des dinosaures

 

 

     Et les dinosaures (qui font l’objet de cet article) dans tout ça ? Avec eux, nous sommes encore plus loin dans le passé. Beaucoup plus loin puisqu’il ne faut alors plus compter en milliers mais en dizaines de millions d’années. Les os des dinosaures sont de véritables restes fossilisés et depuis longtemps transformés en pierre. Impossible bien sûr d’en tirer la moindre trace biologique ! C’est là qu’intervient une autre facette du génie génétique. Puisque l’on ne peut pas s’appuyer sur un matériel résiduel exploitable, pourquoi ne pas chercher les éléments survivants de ces grands sauriens dans le monde d’aujourd’hui… Or, quels sont les actuels descendants des dinosaures ? Les oiseaux, évidemment !

 

     L’idée ne semble pas si utopique que ça si l’on considère que les embryons d’une espèce vivante renferment dans leur ADN les traits de leurs ancêtres. Simplement, l’Evolution étant passée par là, ces gènes ne s’expriment pas car ils ont été inhibés au cours de l’histoire de l’espèce. Par exemple, chez l’Homme, l’embryon présente transitoirement des ébauches de branchies lors de la gestation, témoignage – heureusement réprimé – de notre passé aquatique.

 

     Les scientifiques ont donc cherché un oiseau qui pourrait être un bon candidat à ce type d’étude et les plus avancés d’entre eux se sont intéressés… au poulet. En effet, lors de son développement, l’embryon de poulet présente des caractéristiques rappelant sérieusement ses ancêtres dinosauriens : des dents (!), des mains avec des griffes, une queue, etc. Supposons que l’on puisse inactiver les gènes inhibiteurs de ces caractères très spéciaux et notre poulet possédera une queue lui servant de balancier,velociraptors.jpg des ailes qui ne se formeront pas (puisqu’elles sont la résultante de la fusion des doigts ancestraux) et resteront des pattes à trois doigts, une mâchoire où s’implanteront des dents. A l’arrivée, notre volatile aurait plus l’air d’un petit vélociraptor que d’un poulet fermier !

 

     Les recherches concernant les possibilités d’inhiber certains gènes afin de faire (ré)apparaître des caractères ancestraux oubliés dans les profondeurs de l’Evolution sont, semble-t-il, plus avancées qu’il n’y paraît. Certaines équipes, à l’aide de facteurs de croissance, de protéines spécifiques, de stimulations diverses ont réussi, par exemple, à faire surgir durablement des dents rudimentaires chez des embryons de poulet. En somme, ce qui fait défaut, ce n’est pas la technique mais l’information car manque encore à l’appel l’identification de nombreux gènes intervenant dans ces étranges expérimentations. On peut parier que, le temps passant, on en découvrira de plus en plus jusqu’à posséder le descriptif de tous les gènes nécessaires à l’opération. Revoir des dinosaures – ou des animaux qui leur ressembleraient étrangement – n’est pas si loin de la réalité et Michael Crichton, qui écrivit Jurassic Park, n’était peut-être qu’un précurseur en la matière.

 

     Reste un aspect - non scientifique cette fois – qui mérite certainement d’être évoqué : a-t-on moralement le droit de poursuivre dans ces directions ? Où se situe la limite entre la connaissance scientifique et l’éthique ? A-t-on, par exemple, le droit de faire vivre un homme de Néandertal dans le monde d’aujourd’hui ?

 

 

 

L’éthique ou l’anticipation d’effets pervers

 

 

     Les questions qui se posent face à de telles initiatives de « résurrection » (le mot n’est pas trop fort) me semblent – mais cela n’engage que moi – se situer selon trois différents aspects :

 

 

*  du point de vue de l’Evolution elle-même

 

     Tenter de faire réapparaître des espèces disparues peut sembler à beaucoup vouloir aller CONTRE la Nature. En effet, disent ceux-là, si l’Evolution a éliminé tel ou tel, c’est que ces individus n’étaient plus adaptés au monde dans lequel ils vivaient : on évoque alors la sélection naturelle qui est précisément un des principaux moteurs de cette Evolution. Dès lors, au-delà de la prouesse technique, quel peut bien être l’intérêt de ressusciter des sujets destinés à se retrouver dans un univers inapproprié ?

 

    Ce n’est pas si simple, rétorquent leurs opposants qui contestent le caractère inadapté de telle ou telle espèce. Par exemple, avancent-ils, les grands sauriens ont certes disparu totalement mais n’est-ce pas (au moins en grande partie) le résultat d’une catastrophe imprévisible, relevant exclusivement du hasard (la météorite géante du crétacé aurait pu éviter la Terre… et nous ne serions pas là pour en parler) et non d’un changement du milieu terrestre ? Que dire aussi des espèces de plus en plus nombreuses disparues par la faute de l’Homme ?

 

     Il n’est pas faux de dire que ces arguments sont tous valables et qu’ils sont plus ou moins réels selon les espèces concernées.

 

 

*  du point de vue de la morale

 

     A-t-on le droit de ramener à la Vie des individus qui, qu’on le veuille ou non, auront fatalement des problèmes d’adaptation dans notre monde d’aujourd’hui ? Je n’insisterai pas sur le parc aux dinosaures du film Jurassic Park qui n’est, en somme, qu’un zoo très spécial de la taille d’une île et où l’on a cherché à rétablir une flore en rapport avec les nouveaux occupants (mais des occupants d’époque et de milieux différents !). Il s’agit là d’un travail considérable en temps et en argent qui me semble – et pour longtemps encore – hors de notre portée.

 

     En revanche, ressusciter un Néandertalien pose des problèmes autrement plus fondamentaux : il s’agit là d’un homme dont l’intelligence est certainement voisine de nos ancêtres sapiens de son époque… (On pourrait d’ailleurs tout aussi bien ressusciter un homo sapiens de elephant-man-Joseph_Carey_Merrick.png l’aurignacien ce qui soulèverait les mêmes interrogations). Car enfin, ce Néandertalien, il faudra bien l’éduquer, l’étudier, l’intégrer à un monde pour lui du futur, avec le risque de, peut-être, en faire une bête curieuse exposée au regard d’un public plus ou moins averti ? Voilà qui rappelle des pratiques du XIXème siècle et Eléphant Man. L’intérêt scientifique – certain – de l’opération compense-t-il cet aspect moins glorieux ?

 

 

* du point de vue de l’écologie

 

     A plusieurs reprises, j’ai évoqué dans ce blog les ravages que l’Homme et ses vertus civilisatrices font courir à l’ensemble de la planète. La recherche du profit à tous crins de certains est heureusement contrebalancée (quoique de façon à l’évidence très insuffisante) par tous ceux qui luttent pour la préservation de la biodiversité. Imaginons qu’on puisse effectivement « recréer » des espèces disparues. Je devine immédiatement ce qu’avanceront ceux qui bétonnent, déforestent, forent, détruisent la vie naturelle sans vergogne : « Ce n’est pas grave puisque, de toute façon, si une espèce disparaît, il suffira de la faire revivre par le génie génétique ! ». En d’autres termes, si on peut faire revivre des espèces, plus aucune n’est en danger ; on aboutit alors au contraire de ce que veulent les partisans de la recréation des espèces disparues…

 

 

     Comme on le voit, rien n’est jamais simple et une avancée scientifique d’envergure est souvent porteuse de son contraire délétère : j’en veux pour preuve l’énergie nucléaire utilisée à la fois en médecine et dans les armes de destruction massive. L’idée de ressusciter des espèces disparues contient forcément des approches contradictoires : il reste à chacun à se faire une opinion sur son utilité.

  

 

 

 

Sources

.  Wikipédia France

.  Science & Vie, n° 1131, déc. 2011

 

 

Images

 

1. Wilma, femme de Néandertal (sources : astrosurf.com

2. film Jurassic Park 3 - 2001 (sources : jurassicpark.wikia.com

3. fraction de génome humain (sources : larousse.fr)

4. mammouth (sources : geo.fr)

5. ossements de Néandertaliens (sources : sciencesnaturelles.be)

6. vélociraptors (sources : informarmy.com)

7. Joseph Carey Merrick "Elephant Man" (sources : doctorsecrets.com)

  pour lire les légendes des illustrations, passer le pointeur de la souris dessus

 


Mots-clés : Jurassic Park - génome - ADN - génie génétique - mammouth - clonage cellulaire - brebis Dolly - homme de Néandertal - dinosaures - théorie de Evolution - Michael Crichton - sélection naturelle - Elephant Man - biodiversité

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2. l'empire des dinosaures

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 Mise à jour : 19 juillet 2013

Par cepheides - Publié dans : paléontologie - Communauté : Les fossiliens
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Lundi 2 janvier 2012 1 02 /01 /Jan /2012 16:36

 

 

 

combat-allosaurus-et-stegosaure.jpg

     

 

 

     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 darwin.jpgse 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 espècesraces-de-chiens.jpg ont un « ancêtre commun » (l’espèce de départ) et, par exemple, c’est bien le cas de l’Homme qui ne descend pas du singe  (comme l’ont un peu stupidement déclaré certains antidarwiniens) mais possède un lointain ancêtre commun avec lui.

 

     Quoi qu’il en soit c’est par l’intermédiaire des gènes que ces transformations opèrent mais Darwin ne pouvait que le supposer puisque la génétique était à son époque encore inconnue. C’est la raison pour laquelle, dès les années 1930-40, de nombreux scientifiques cherchèrent à compléter la théorie de Darwin avec des acquisitions plus récentes : la génétique évidemment mais aussi la biologie, l’embryologie, la paléontologie, la génétique des populations, la systématique, etc. Du fait, on s’intéressa non plus seulement aux individus mais à des groupes entiers et c’est la fréquence des mutations dans une population qui devint le critère principal. La grande majorité de ces mutations - rappelons-le - sont déclarées neutres (elles n’ont aucune incidence sur les individus), quelques unes sont létales ou très défavorables (et leurs porteurs n’ont pas de descendants), quelques unes enfin apportent un avantage sélectif et se transmettent aux générations suivantes. Lorsque la fréquence de ces mutations devient élevée, on peut assister à la modification de l’espèce.

 

     Quelques décennies plus tard (1960), grâce à la compréhension de la chromosome.jpgnature des chromosomes et des gènes, la biologie moléculaire vint compléter le néodarwinisme (autre appellation de la théorie synthétique) en donnant les bases expérimentales qui manquaient.

 

     On peut résumer l’affaire de la façon suivante : les espèces vivantes se transforment au fil du temps à la suite de mutations survenant chez certains individus de façon aléatoire et c’est la sélection naturelle qui tempère quelque peu cette grande loterie du hasard en permettant l’adaptation de l’espèce à un milieu et à un temps particuliers. Aucun finalisme n’entre ici en jeu puisque seul le déterminisme adaptatif canalise cette évolution.

 

     Pour les néodarwiniens d’alors, les transformations ne pouvaient se produire que progressivement, sur des durées de temps immenses et on avança alors le terme de gradualisme pour bien souligner cette progressivité.

 

 

Les équilibres ponctués

 

     En relisant avec attention l’ouvrage principal de Darwin (l’origine des espèces au moyen de la sélection naturelle, 1859), on se rend compte que le grand scientifique s’était interrogé sur un fait qui lui paraissait curieux : si l’on pense à une transformation graduelle, comment se fait-il que les fossiles jusqu’alors retrouvés (et la même remarque prévaut encore gould.gif aujourd’hui) ne concernent presque toujours que des espèces déjà formalisées et très peu d’espèces dites « intermédiaires » chez lesquelles on pourrait reconnaître une partie seulement des caractères définitifs de l’espèce considérée. La réponse, pour lui évidente, est  simplement que ces fossiles n’ont pas encore été trouvés… Il le dit de la façon suivante : « …/… que l'accumulation de dépôts riches en espèces fossiles diverses, et assez épais pour résister aux dégradations ultérieures, n'étant guère possible que pendant des périodes d'affaissement du sol, d'énormes espaces de temps ont dû s'écouler dans l'intervalle de plusieurs périodes successives ; qu'il y a probablement eu plus d'extinctions pendant les périodes d'affaissement et plus de variations pendant celles de soulèvement, en faisant remarquer que ces dernières périodes étant moins favorables à la conservation des fossiles, le nombre des formes conservées a dû être moins considérable…/… ». Il ne resterait donc plus qu’à trouver ces fameux « chaînons manquants »…

 

     En 1972, deux paléontologues, Stephen J. Gould et Niles Eldredge, eldredge.jpg publièrent un article qui prit tout le petit monde néodarwinien à contrepied : selon les deux chercheurs, ces fameux fossiles intermédiaires ne pouvaient pas être retrouvés pour la bonne raison qu’ils n’existent pas ! La raison en est que, pour eux, le gradualisme n’est qu’une supposition et que les transformations apparaissent en fait d’un coup, très rapidement, sur quelques milliers d’années (un temps infime à l’échelle géologique) ; survient ensuite pour les espèces une longue période d’équilibre, dite de stase, au cours de laquelle il ne se passe rien. Gould explique ainsi pourquoi on peut trouver des espèces n’ayant pas changé durant des millions d’années. Il avance que, loin d’une transformation progressive, une espèce peut disparaître rapidement car remplacée par l’espèce mutante qui recolonise la niche écologique jusque là occupée par celle dont elle est issue ; parfois, il peut même arriver, ajoute-t-il, que les deux espèces continuent d’exister l’une à côté de l’autre.

 

     C’était le retour à une certaine forme de catastrophisme, la théorie qui prévalait avant le gradualisme (voir le sujet : la querelle sur l'âge de la Terre) et, bien entendu, les néodarwiniens classiques furent consternés au point qu’ils crièrent au retour d’un certain créationnisme. Il s’agissait là certainement d’un mauvais procès fait à Gould et Eldredge qui estimaient, bien au contraire, qu’ils ne faisaient que compléter – ou affiner – le darwinisme qui restait à leurs yeux la seule explication possible. Certains créationnistes, notamment religieux, s’emparèrent sans la comprendre de la nouvelle idée pour asseoir leurs propres arguments antidarwiniens ce qui ne contribua pas, on le comprend, à la sérénité du débat ! Il n’y avait pourtant pas là une idée véritablement révolutionnaire puisque, à bien le relire, on s’aperçoit que Darwin lui-même avait évoqué cette hypothèse sans s’y arrêter définitivement…

 

     En somme, le ponctuationnisme (équilibres ponctués) n’est qu’une autre façon d’interpréter le transformisme et la sélection naturelle ; là où letronc-d-arbre.jpg 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 : lion-et-zebre.jpg certaines espèces se transforment lentement au gré du temps (géologique) mais d’autres semblent apparaître en un laps de temps très court suivi d’une longue période d’absence de changement. La grande majorité des espèces ayant un jour vécu sur Terre ont aujourd’hui disparu (99% d’entre elles avancent les spécialistes). Certaines ont été emportées, comme les dinosaures du Crétacé, par un événement cataclysmique. D’autres se sont transformées en de nouvelles espèces mieux adaptées à un milieu donné. Dans tous les cas, le hasard est à l’œuvre puisqu’il entraîne aussi bien mutations soudaines qu’extinctions massives accidentelles. Et, on le sait bien, le hasard est imprévisible.

 

 

 

Sources

* Wikipedia

     histoire de la pensée évolutionniste : cliquer sur le lien 

     théorie synthétique de l'Evolution : cliquer sur le  lien

 * The Structure Of Evolutionary Theory (Stephen J. Gould, Belknap-Harvard, 2002). On trouvera une intéressante analyse de cet ouvrage ICI

 


Images

 

1. combat entre un allosaure et un stégosaure (sources: http://www.linternaute.com/science/)

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

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

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

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

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

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

8. slection naturelle (sources : http://us2.harunyahya.com)

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

 

 

 Mots-clés : Charles Darwin - théorie synthétique de l'Evolution - Stephen J Gould - Niles Eldredge - sélection naturelle - mutations - phylogénétique - dérive génétique - extinctions de masse - génétique des populations - systématique - avantage sélectif - gradualisme - période de stase - catastrophisme

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mise à jour : 19 juillet 2013

Par cepheides - Publié dans : paléontologie - Communauté : Les fossiliens
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Lundi 4 juillet 2011 1 04 /07 /Juil /2011 16:30

 

 loup-gris.jpg

 

 

 

 

 

 

     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 mouflon 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 lesautruche-montee.jpg  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 loup-gris-agressif.jpgdonc 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 belïaev dimitri K 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 renard-sauvge.jpgsélection 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 renard-domestique.jpg 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 mygale.jpgne 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 : http://fr.wikipedia.org/wiki/Animaux_domestiques#Anciennes_domestications 

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

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

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

 

 

Images

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

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

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

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

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

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

7. mygale (sources : http://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 Novossibirsksélection naturelle - variabilité homologue

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

 

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Mise à jour : 14 juillet 2013

Par cepheides - Publié dans : paléontologie
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Samedi 7 mai 2011 6 07 /05 /Mai /2011 19:32

 

 

 

 bonobo.jpg

 

 

 

 

 

 

     Le fait de se tenir debout et de marcher grâce à ses deux pattes postérieures existe depuis (presque) le début de l’apparition de la Vie sur Terre : le premier squelette identifié d’un animal se déplaçant ainsi est celui d’un petit reptile (eudibamus cursoris) qui vivait il y a environ… 300eudibamus-cursoris.jpg millions d’années. C’est dire qu’il s’agit d’une affaire ancienne et on peut certainement affirmer que la bipédie a été probablement, à un moment ou à un autre, un facteur adaptatif majeur dans l’évolution de bien des espèces animales.

 

     L’explication la plus souvent avancée du développement de l’intelligence humaine repose précisément sur l’apparition de la bipédie chez un primate supérieur, l’ancêtre commun du genre homo (voir le sujet : le dernier ancêtre commun), une avancée qui, en libérant la main, aurait permis notre progressif développement cérébral. Est-ce si sûr ? D’éminents scientifiques avancent au contraire que la bipédie n’a été qu’un facteur parallèle - mais non générateur - de ce développement. Alors, bipédie indispensable à l’apparition de « l’intelligence » ou non ? C’est ce que nous allons essayer de clarifier.

 

 

La bipédie dans la Nature

 

     Les animaux capables de bipédie sont en définitive assez nombreux mais ils marchent alors avec le buste très incliné vers l’avant et toujours équilibré par la queue : c’est le cas des oiseaux – et avant eux des dinosaures bipèdes – mais également des kangourous, de certains lézards, etc. D’autres encore, comme, par exemple, les mangoustes, les girafes, les zvenjo-debout-copie-1.jpgfélins ou les chiens, arrivent à se dresser sur leurs pattes postérieures afin d’adopter une position verticalisée mais il s’agit en pareil cas d’attitudes transitoires (pour observer ou attraper un objet) qui n’a rien à voir avec une bipédie réelle.  On peut donc affirmer que, contrairement aux oiseaux, les mammifères sont peu doués pour la bipédie : en réalité, seuls l’homme et le pingouin sont capables de marcher longuement, buste vertical, sur leurs membres inférieurs.

 

     Le cas des primates est toutefois assez particulier : habitués à un habitat spécial qui est celui des arbres, ils ont des possibilités de se mouvoir assez étendues, alliant les sauts d’une branche à l’autre, la quadrupédie au sol, le grimper et, parfois, une vraie bipédie mais qui est loin d’être exclusive. Il faut se tourner vers certains grands singes pour rencontrer des bipèdes un peu plus qu’occasionnels : les singes gibbons sont bipèdes lorsqu’ils sont au sol… c'est-à-dire pratiquement jamais alors que les chimpanzés sont bipèdes sur leurs branches et parfois à terre (quand, par exemple, ils transportent de la nourriture). Les gorilles qui, eux, vivent à terre, ne sont bipèdes que lorsqu’ils se font menaçants, probablement dans le but d’augmenter leur taille tandis qu’ils se frappent violemment la poitrine en un geste d’intimidation puissant. En fait, parmi les grands singes, seuls les bonobos sont réellement bipèdes (même s’ils marchent sur leurs phalanges) et ressemblent ainsi parfois aux hommes, bipèdes exclusifs, même si ces derniers ont gardé de leur passé arboricole une certaine habilité à se suspendre.

 

 

Les origines de la bipédie

 

     Ces origines sont bien difficiles à définir. Classiquement, on a présenté cette faculté de marcher sur ses deux jambes comme une acquisition progressive aboutissant à l’Homme, seul capable de la mettre réellement en pratique ; les premiers hominidés, précurseurs de Sapiens, se seraient progressivement relevés pour aboutir à l’homme moderne (voir le célèbre evolution-de-l-homme1.jpgdessin ci-contre) mais il s’agit là encore d’un apriori et, en réalité, d’une approche certainement finaliste. Une approche d’autant plus facile à défendre quand on part de l’arrivée pour refaire l’histoire (déjà choisie) à l’envers. En réalité, la situation est bien plus complexe.

 

     Parler de « redressement » progressif des précurseurs successifs de Sapiens, c’est d’abord privilégier un développement purement terrestre… alors que les singes (et les grands singes) vivent essentiellement dans les arbres ! Il n’est donc nullement prouvé que cette approche soit la bonne : peut-être la verticalité est-elle précisément apparue chez des individus habitués à se suspendre et secondairement descendus sur le sol… Les deux théories s’opposent et ont leurs partisans. On peut les résumer ainsi :


   * théorie du gibbon : c’est la théorie classique (et historique). Comme le singe de ce nom, la bipédie serait la conséquence de l’acquisition d’une position verticale lors du passage des individus d’un arbre à l’autre. Certains individus descendent au sol en conservant leur position verticale, la bipédie se développant peu à peu.

 

   *  théorie du chimpanzé : ici, la bipédie serait apparue dans la savane chez des grands singes qui se sont « redressés » pour voir au loin et ainsi anticiper les attaques des prédateurs ou repérer plus facilement sources chimpanze.jpg de nourriture et points d’eau. Il s’agit là d’une théorie entrée en faveur avec la notion de nos origines africaines, surtout lorsqu’était évoquée comme certaine la théorie de l’East Side Story (voir article : East Side Story, la trop belle histoire), malheureusement aujourd’hui battue en brèche. D’où, chez les spécialistes de la question, un certain regain de l’autre théorie, celle du gibbon.


     Mais les bonobos que l’on évoquait un peu plus haut ? Ne démontrent-ils pas que la marche sur les pattes arrière est possible depuis fort longtemps ? Et s’il n’existait pas LA bipédie mais DES bipédies, comme autant d’évolutions convergentes ? Des bipédies d’origines diverses ?


     De nombreuses théories ont été avancées pour expliquer cette singulière particularité de ne se servir que de ses membres inférieurs pour se déplacer. En voici quelques unes :

 

   *  théorie de la bipédie initiale : prenant le problème à l’envers, cette approche propose que la quadrupédie serait postérieure à la bipédie,bipédie initiale celle-ci ayant été dès le départ une faculté partagée par tous les mammifères des origines. Dans cette optique bien particulière, ce sont les grands singes qui sont devenus arboricoles, perdant progressivement une bipédie qui n’aurait subsisté que chez homo sapiens. Les scientifiques qui la défendent (mais ils sont une minorité) s’appuient non plus sur la paléontologie mais sur l’embryologie et l’anatomie comparée…

 

   * théorie de l’économie d’énergie : la recherche des aliments demande de l’énergie et, dans certains milieux notamment découverts, il semble que la bipédie soit « moins dépensière » que la quadrupédie ;

 

   * théorie de la sélection naturelle : la station debout permettrait aux mâles d’exposer plus facilement à la vue de tous leurs attributs et, au contraire, aux femelles de dissimuler les leurs, une idée reprise par Richard Dawkins (vous vous rappelez : l’auteur du « gène égoïste ») qui y voit un avantage reproductif certainement sélectionné par l’Evolution ;

 

   * théorie de l’accroupissement intermédiaire : pour certains auteurs, la bipédie serait la conséquence de longues périodes durant lesquelles les individus auraient vécu en position accroupie, par exemple à la recherche d’une alimentation au sol (graines, vers, insectes, baies et fruits tombés, etc.). Une transformation progressive du bassin, des muscles et os des jambes et surtout des plantes des pieds aurait secondairement conduit à la position debout ;

 

   * théorie aquatique : plusieurs auteurs ont montré la similitude existant entre la physiologie de l’Homme et celle des mammifères aquatiques ; il n’en fallait pas davantage pour qu’on évoque un éventuel passé semi-aquatique d’homo sapiens qui aurait vécu en milieu inondé à une époque voisine de celle de la divergence entre humains et grands singes.

 

     On le voit, les idées ne manquent pas pour expliquer la station verticale d’homo sapiens… Mais, bien qu’on ne connaisse pas l’ancêtre direct (s’il en existe un) des divers homos, que nous apprennent les fossiles ?

 

 

La bipédie des ancêtres de l’Homme

 

     En 1978, Mary Leakey une paléontologue de renom et son équipe, mit à jour à Laetoli (Tanzanie) des traces de pas fossilisées dans les cendres  du volcan Sadiman, il y a 3 millions d'annéesleakey-traces-hominides.jpg. Ces empreintes sont celles d’hominidés marchant debout, en réalité trois individus de corpulences différentes (l’un d’eux était probablement un enfant). Conservées dans une fine couche de cendres d’environ 15 cm cimentée par une pluie fine et recouvertes secondairement d’autres dépôts de cendres qui les a ainsi préservées, ces traces présentent des caractères certainement non humains, aujourd’hui attribuées à Australopithecus Afarensis. Point le plus important, leur datation est d’environ 3,5 millions d’années

 

     Toutefois, la bipédie remonte encore plus loin dans le temps puisqu’un autre hominidé, Orrorin Tugenensis, a laissé un squelette prouvant ses aptitudes à la marche… il y a 6 millions d’années.

 

     La conclusion semble évidente : la bipédie est un trait commun à tous les hominidés, une faculté qui, avec le temps, est devenue chez l’homme moderne l’unique moyen de locomotion.

 

 

La bipédie n’est pas le propre de l’Homme

 

     Enfant, on m’a enseigné que la bipédie était le facteur principal (à l’époque, on disait même exclusif) du développement de notre intelligence : la libération de la main grâce à la marche sur nos deux jambes aurait conduit au développement de notre cerveau. C’était simple et direct. Aujourd’hui, rien n’est moins sûr. De nombreux hominidés semblent avoir également présenté cette même faculté de se mouvoir verticalement sans que leurs lignées n’aient abouti à l’égal d’homo sapiens.

 

     La bipédie est certainement un facteur permissif de notre développement cérébral mais il n’est pas le seul et peut-être pas le plus important. De nouvelles recherches, de nouvelles découvertes, notamment fossiles, permettront de préciser cette importante question mais je ne serai pas surpris si l’on finissait par impliquer une origine multifactorielle à l’émergence de notre pensée conceptuelle. Comme toujours, rien n’est jamais simple.

 

 

 

 

Images

1. bonobo (sources : http://www.chezpilou.com)

2. eudibamus cursoris (sources  http://www.uua.cn/)

3. Zvenjo, teckel mâle (coll. personnelle)

4. fausse évolution humaine (sources : http://www.hominides.com)

5. chimpanzé (sources : http://www.mentalindigestion.net)

6. théorie de la bipédie initiale (sources : http://wapin.ath.cx)

7. traces de pas à Laetoli (sources : http://www.sasquatchresearch.net)

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

 


  Documentation :

* Pascal Picq : origine et évolution de l'homme (http://www.inrp.fr/Acces/biotic/evolut/homme/html/bipedie.htm)

* la bipédie humaine (http://www.hominides.com/html/dossiers/bipedie.php)

* Wikipedia, la bipédie (http://fr.wikipedia.org/wiki/Bip%C3%A9die)

* théorie de la bipédie initiale (http://initial.bipedalism.pagesperso-orange.fr/biped_fr.htm)

 

 

Mots-clés :  primates - bonobos - hominidés - East Side Story - théorie du gibbon - théorie du chimpanzé - bipédie initiale - Richard Dawkins - Mary Leakey - traces fossilisées - australopithèque - Orrorin Tugenensis

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

 


Articles connexes sur le blog

1. le dernier ancêtre commun

2. East Side Story, la trop belle histoire

3. les mécanismes de l'Evolution

4. le rythme de l'évolution des espèces

 

 

 

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dernière mise à jour : 13 juillet 2013

Par cepheides - Publié dans : paléontologie - Communauté : Les fossiliens
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