biologie

Lundi 1 avril 2013 1 01 /04 /Avr /2013 16:28

 

 

 

  soeurs-jumelles.jpg

 

 

 

 

 

    La Science, nous l’avons déjà mentionné, n’est pas à l’abri d’authentiques tromperies (voir les sujets : la machination de Piltdown et science et créationnisme). Certes, une théorie scientifique n’est jamais figée et il est souvent nécessaire de revisiter avec des yeux neufs les données reconnues par tous. Il est d’ailleurs tout à l’honneur de la pensée scientifique de savoir se remettre constamment en cause. Il n’en reste pas moins que, pour des raisons essentiellement idéologiques, on a pu voir dans le passé, des esprits peu éclairés contester des acquis jugés particulièrement solides par la communauté scientifique internationale. L’affirmation par le biologiste (?) soviétique Trofim Lyssenko de la permanence (ou transmission) des caractères acquis en opposition flagrante avec la théorie chromosomique de l’hérédité en est un exemple criant : cette aventure n’est pourtant pas si ancienne puisque la supercherie ne fut réellement admise par les autorités soviétiques qu’à partir de 1965. Après presque quarante ans d’un égarement qui conduisit l’agriculture de l’URSS (et la génétique russe) au désastre ! Comment une telle aberration a-t-elle pu se produire ?

 

 

Trofim Denissovitch Lyssenko

 

     Né en 1898 dans une famille de paysans d’Ukraine (alors soviétique), Lyssenko.jpgLyssenko fait pour la première fois parler de lui en 1926. C’est un ingénieur agronome relativement charismatique qui propose une nouvelle technique de semage, la vernalisation. Il pense, en effet, qu’en plantant au printemps plutôt qu’en automne les variétés hivernales préalablement exposées au froid, le rendement sera bien supérieur. Il poursuit en réalité les travaux d’un botaniste alors assez connu en URSS, Ivan Mitchourine, resté plutôt à l’écart de la communauté scientifique mais considéré comme un héros dans le pays car « il s’intéresse plus à la pratique qu’à la théorie ». Les résultats de Lyssenko sont contrastés – c’est le moins que l’on puisse dire - et il est même contesté en 1929 au congrès d’agronomie de Leningrad où on relève son manque demtchourinisme.jpg méthodologie et le fait qu’il se soit attribué la « découverte » d’un autre.

 

     Toutefois, en ce début des années 1930, la dictature stalinienne est toute puissante et c’est à cette époque que l’état soviétique décide de partir en guerre contre ce qu’il appelle les « intellectuels bourgeois », préférant à ces derniers, souvent formés à l’étranger, les scientifiques « issus du peuple ». L’heure de Lyssenko a sonné… La botanique soviétique est alors dirigée par un généticien de renom, Nikolaï Vavilov, et Lyssenko n’aura de cesse d’éliminer le gêneur. A partir de 1931, Lyssenko tire à boulets rouges sur son ennemi juré dont les méthodes sont considérées par lui comme trop lentes. Il finit même par contester globalement la génétique dont les travaux concourent tous à nier l’hérédité des caractères acquis, c'est-à-dire la possibilité de transmettre aux générations suivantes les « améliorations » variétales acquises en agissant sur l’environnement des plantes. Ce que justement Lyssenko « vient de prouver »….

 

     Dans les années qui suivent, par peur d’être considérés comme des « savants bourgeois », la majorité des scientifiques se taisent… ou disparaissent bizarrement. En 1939, le 7ème congrès international de génétique se tient en Écosse et est considéré par les soviétiques comme le triomphe de la science petite-bourgeoise. Dès lors, les purgesstaline.jpg s’intensifient et Vavilov – dont les travaux ont été rejetés par Lyssenko - est emprisonné en 1940 (il mourra en 1943 au goulag comme, d’ailleurs, tous ses collaborateurs). Lyssenko reste le seul et unique représentant de la « génétique prolétarienne » et il est nommé en 1948 à la tête de la biologie soviétique… en dépit, à la suite à ses théories, d’un des plus grands échecs sylvicoles du XXème siècle. Il faut dire que la position lyssenkiste en marge de la science internationale arrange bien Staline qui peut ainsi poursuivre ses grandes purges dans les milieux intellectuels. On évoque alors la « théorie des deux sciences » qui oppose la « science bourgeoise » forcément fausse et la « science prolétarienne » affranchie des « préjugés » et seule à être dans la vérité…

 

 

La génétique mondiale dans les années 1940

 

     Au début du siècle, les travaux sur les pois du moine polonais Gregor Mendel sont redécouverts. En 1865, en effet, ce dernier avait, avant tous les autres, décrypté en partie la transmission génétique des caractères (la notion qui manqua tant à Darwin pour asseoir définitivement sa théorie de l’Évolution) mais ses recherches étaient restées suffisamment confidentielles pour être oubliées. C’est un scientifique américain, Thomas Hunt Morgan, qui va remettre la génétique sur les rails. Pour cela, il Morgan_Thomas-Hunt.jpg décide de choisir un modèle animal aisé à étudier car facile à se procurer et à élever dans un espace réduit tout en possédant de plus la faculté de se reproduire très rapidement : la mouche du vinaigre ou Drosophila Melanogaster. Morgan travaille sur l’animal deux ans sans succès avant de remarquer que seuls les descendants mâles d’un croisement entre une femelle mutante aux yeux blancs avec des mâles dits sauvages (la variété rencontrée dans la Nature) possèdent des drosophilesyeux blancs : il en déduit qu’il s’agit là d’un caractère récessif (c'est-à-dire n’apparaissant que lorsque les deux parents sont porteurs du gène) et probablement situé sur le chromosome sexuel puisque seuls les descendants mâles en ont l’attribut physique (phénotype). Dès lors, il va étudier des milliers de générations de drosophiles et construire les premières cartes génétiques de localisation des gènes sur les chromosomes.

 

     A l’évidence, si l’hérédité est transmise de parents à enfants par des gènes spécifiques portés par leurs chromosomes, il n’est guère possible d’imaginer qu’un changement de conditions du milieu dans lequel vivent les individus puisse permettre l’acquisition de caractères durablement transmissibles. Bien entendu, lors de modifications permanentes de l’environnement, l’Évolution permet à certains caractères d’apparaître (par mutations notamment) mais il s’agit là d’événements rares et bien différents d’une hérédité des caractères acquis…

 

     C’est précisément ce type de découverte majeure qui va à l’encontre des théories de Lyssenko qui les qualifie donc de science bourgeoise…

 

 

L’intrusion de l’idéologie politique dans la démarche scientifique

 

     On se trouve donc en 1948 devant deux génétiques : la génétique internationale pour laquelle la transmission des caractères des individus se communique par les gènes chromosomiaux (et eux seuls) et la génétique soviétique qui affirme que des caractères peuvent être acquis d’une génération à une autre par une simple manipulation extérieure.

 

     L’affaire Lyssenko débute en 1948, surtout en France, et elle va opposer violemment scientifiques et politiques, essentiellement les représentants du parti communiste français. C’est d’abord la lettres françaises staline revue communiste « les Lettres Françaises » qui ouvre le bal avec un article prenant fait et cause pour Lyssenko contre « l’idéologie bourgeoise ». En octobre 1948, le poète stalinien Louis Aragon consacre un numéro complet de sa revue « Europe » aux thèses lyssenkistes, s’improvisant ainsi comme spécialiste de la biologie (!). La  polémique commence à enfler, notamment dans la presse de gauche en dépit des avertissements du biologiste Jean Rostand qui appelle à « ne pas politiser les chromosomes ».

 

     Certains scientifiques prennent immédiatement leurs distances : c’est, par exemple, le cas de Jacques Monod, chercheur à l’Institut Pasteur et futur prix Nobel, proche du parti communiste, qui pense que la théorie de Lyssenko n’est qu’un mensonge. Plus délicate est la position du prestigieux biologiste Marcel Prenant par ailleurs membre du Comité Central du Parti Communiste et qui essaie dans le journal « Combat » de ménager la chèvre et le chou. Conscient qu’il s’agit probablement d’une fraude, il refusera en 1949 de prendre la défense de Lyssenko et sera exclu du Comité Central du PC en 1950.

 

     L’adhésion au Lyssenkisme reste peu importante chez les scientifiques mais la situation est différente dans le domaine public où les grandes revues intellectuelles de gauche restent silencieuses sur le sujet : aucune mention du problème, par exemple, dans les « cahiers rationalistes » (organe de l’Union Rationaliste dont le président est Frédéric Joliot-Curie, membre du PCF) ou dans la revue « la Raison Militante » très appréciée des intellectuels de gauche à l’époque. En réalité, la passion militante et l’engagement idéologique ont pris le dessus sur l’analyse objective, ce qui n’est jamais bon dans le domaine scientifique.

 

 

La reconnaissance de la fraude

 

     Dès 1950, dans un petit livre linguistique, Staline prend ses distances avec la notion de science prolétarienne par opposition à la science bourgeoise : la campagne de défense de Lyssenko par le PCF est alors abandonnée et le problème n’est plus soulevé durant toute la décennie qui suit. En URSS, si de temps à autre, la théorie de Lyssenko est remise en cause, il faudra attendre la chute de Nikita Khrouchtchev, son dernier protecteur, en 1965, pour revenir à la génétique internationale. Lyssenko est relevé de ses fonctions à l’Académie des sciences d’URSS cette même année. Il meurt dans un anonymat relatif en 1976, TASS, l’agence de presse soviétique, ne mentionnant sa mort que par un entrefilet.

 

 

Les leçons du Lyssenkisme

 

     Lyssenko – il est important de le souligner – n’a jamais remis en cause le Darwinisme auquel il adhérait pleinement. Il prétendait que les « penseurs bourgeois » avaient dénaturé la pensée du savant anglais et croyait quant à lui à une sorte de néolamarckisme dont on sait qu’il était totalement réfuté par ailleurs. Mais là où les théories de Lamarck correspondaient à une authentique tentative d’explication scientifique en rapport avec son époque, la transmission des caractères acquis de Lyssenko est une fraude évidente s’appuyant sur des expériences jamais vérifiées scientifiquement et s’opposant à une théorie (la génétique) parfaitement documentée par ailleurs.

 

     Le fait que cette falsification scientifique ait pu être si longtemps admise et défendue par un grand nombre d’intellectuels parfois de bonne foi repose à l’évidence sur un contexte bien particulier : la présence d’une dictature qui se servait de cette pseudo-théorie pour imposer des idées bien précises.

 

     Une telle supercherie pourrait-elle à nouveau se produire ? Probablement pas avec une telle ampleur quoique… Tant qu’il y aura des Inquisition.pngdictatures laïques ou religieuses (ou certaines démocraties trop politiquement correctes) désireuses d’imposer une vision manichéenne de la société (et de la Nature), le risque existe.  Il n’en reste pas moins que dans l’affaire Lyssenko, au-delà de la dimension idéologique, il s’est avant tout agi d’une opposition entre la Science et une pseudoscience. Heureusement, sous la contrainte de la réalité, c’est la Science qui l’a définitivement emporté.

 

 

 

Sources :

 

1. Wikipedia France

2. Pseudo-sciences.org

 

 

 Images :

 

1. vraies jumelles (sources : nerdpix.com)

2. Trofim Lyssenko (sources : fr.wikipedia.org)

3. Mitchourinisme (sources : pseudo-sciences.org)

4. Staline (sources : clg-monet-csp.ac-versailles.fr)

5. Thomas Morgan (sources : daviddarling.info)

6. drosophyles mutante et "sauvage" (sources : nobelprize.org)

7. revue "les Lettres Françaises" (sources : jcdurbant.wordpress.com)

8. l'Inquisition (sources : linquisitionpourlesnuls.com)

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

 

 

 

 

 Mots-clés : Ivan Mitchourine - Nikolaï Vavilov - vernalisation - théorie des deux sciences - Gregor Mendel - Thomas Hunt Morgan - drosophyla melanogaster - revue les Lettres Françaises - Jacques Monod - Marcel Prenant - lamarckisme

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

 

 

 

 

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1. Intelligent Design

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3. la machination de Piltdown

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Par cepheides - Publié dans : biologie - Communauté : Les fossiliens
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Lundi 7 décembre 2009 1 07 /12 /Déc /2009 16:38

 

 

 

 

 

 

     Dans les années 20, un cataclysme considérable bouleversa le petit monde jusque là protégé de la physique fondamentale : l’irruption de la mécanique quantique. De quoi s’agissait-il ? Tout simplement de la remise en cause du caractère déterministe des phénomènes physiques avec l’introduction dans le domaine subatomique du hasard pur et dur. En d’autres termes, alors que dans le monde physique du visible (le nôtre de tous les jours) chaque action est connue pour être produite et déterminée par une action préalable, on affirmait tout à coup que dans le domaine de l’infiniment petit (à l’échelle de l’atome), c’était le seul hasard qui régissait la succession des événements… Impossible à croire ? Pourtant,  les équations étaient formelles et jamais la mécanique quantique n’a depuis été prise en défaut ; plus encore, elle a contribué à la réalisation d’extraordinaires outils tout en décryptant certains phénomènes jusque là inexplicables…  (voir le sujet : mécanique quantique). Aujourd’hui, plus aucun scientifique ne remet en cause cette physique bien particulière et cela même si on a du mal à l’accorder avec la théorie de la relativité générale d’Einstein.

 

     Or, en ce début de siècle (ou de nouveau millénaire, c’est comme on voudra), voilà que la question semble à son tour se poser… pour la biologie. Quoi, la science du vivant serait, elle aussi, sous le joug – au moins partiellement – du pur hasard ? Faut-il voir dans cette affirmation une provocation de quelques scientifiques en mal de notoriété ou, au contraire, d’une piste sérieuse pour expliquer les mécanismes régissant la Vie ? Explication.

 

 

Retour (rapide) sur la physique fondamentale

 

     C’est en 1927 que Heisenberg avance son « principe d’incertitude » (ou principe d’indétermination), c'est-à-dire l’affirmation selon laquelle on ne peut pas connaître en même temps la vitesse et la position d’une particule : dans le monde subatomique, on ne peut parler qu’en termes de probabilité, les objets ayant des comportements aléatoires, théoriquement imprévisibles à l’échelle de l’unité. Il s’agit là d’une notion bien difficile à comprendre : comment un objet ne peut-il « qu’éventuellement » être là ? Schrödinger utilisa une métaphore demeurée célèbre pour tenter de « visualiser » le concept, celle de son chat : on en trouvera une description en fin de l’article sur la physique quantique. Quoi qu’il en soit, les équations sont sans équivoque : à ce niveau d’organisation, c’est le hasard qui détermine la présence (ou l’absence) à un endroit donné de l’objet subatomique. Mais alors, me direz-vous, si c’est vrai,  comment se fait-il que ma main ne traverse pas la table sur laquelle je m’appuie car plus rien n’est possible si les particules se trouvent n’importe où ? La réponse tient dans la quantité : s’il est impossible de savoir si une particule est là plutôt qu’ailleurs, ce n’est plus vrai si l’on considère un nombre suffisant d’entre elles : en grande quantité, et bien qu’ayant une conduite individuelle aléatoire, il est possible de décrire un comportement statistique probabiliste de l’ensemble des particules : on ne peut pas savoir où se trouve une particule donnée (le hasard) mais on peut parfaitement définir la position d’un grand nombre d’entre elles (probabilité). En somme, on obtient l’ordre (le comportement de l’ensemble) à partir du désordre (le comportement au hasard de chacune des molécules prises isolément). Bon, mais que vient faire la biologie dans tout ça ?

 

     Eh bien, certains scientifiques se demandèrent aussitôt s’il était possible d’appliquer cette notion de « comportement aléatoire » aux molécules du vivant, ou plutôt à leurs constituants. Puis, après avoir bien réfléchi, tous conclurent que cela n’était pas possible parce que la génétique nous apprend qu’il n’existe, par exemple chez l’Homme, que 46 chromosomes, un nombre bien trop petit pour que des comportements « aléatoires » deviennent par la suite probabilistes… Quelques années passèrent… jusqu’à ce qu’on reconsidère la génétique cellulaire.

 

 

La compréhension de la génétique cellulaire progresse

  

     On comprend de mieux en mieux ce qui se passe, par exemple, au cours de l’embryogénèse, c'est-à-dire lors de la formation du fœtus. Bien sûr, à première vue, tout semble relever du déterminisme, c’est-à dire d’un programme préétabli avec un ordre immuable : on sait à présent qu’il existe sur les chromosomes des gènes régulateurs dont la fonction est de coder des protéines elles-mêmes régulatrices qui vont agir sur les cellules embryonnaires afin de leur faire quitter leur état indifférencié et les spécialiser, ici en cellules d’os, là en cellules du sang, là encore en cellule de pancréas, etc. Le fonctionnement de ces gènes est le suivant : des protéines régulatrices spécifiques vont se fixer sur un gène précis d’un chromosome et induire la formation d’enzymes qui vont copier ce gène sous la forme d’un transporteur (ARN-messager et ARN de transfert). Cette copie sort du noyau cellulaire et toute la petite machinerie cytoplasmique de la cellule va construire la protéine spécialisée qui n’aura plus qu’à agir sur son organe-cible. Impossible, semble-t-il, de faire plus déterministe !

 

     A y bien réfléchir, toutefois, la description de ce type d’action cellulaire est forcément déduite d’un ensemble de cellules puisque les techniques ne sont pas assez précises (du moins jusqu’à peu) pour examiner ce qui se passe dans une seule. De ce fait, ce que l’on observe est considéré comme représentatif de chacune des cellules auxquelles on attribue donc un mode d’action forcément identique mais est-ce bien la réalité ? Car, lorsqu’on examine avec attention les protéines régulatrices que l’on vient d’évoquer, on se rend compte qu’elles ne se déplacent que par leur seule diffusion, de façon désordonnée et aléatoire, et que, de plus, elles sont plutôt en nombre restreint : comment peuvent-elles bien rencontrer à chaque fois la copie du gène présente dans la cellule ? La réponse est simple : la rencontre – quand elle a lieu – relève du hasard ! Et pour une cellule donnée, impossible de prévoir ce qui va se passer : action complète, partielle ou pas d’action du tout… Pourtant, on sait bien que les actions biologiques ont lieu, que l’embryogénèse, pour reprendre cet exemple, suit un ordre bien précis, alors ? Nous revenons à ce que nous a appris la physique fondamentale : les cellules agissent de façon aléatoire à leur échelle individuelle mais leur très grand nombre rend parfaitement plausible la probabilité de l’action considérée… Mais… n’a-t-on pas dit, avec les physiciens, en début de sujet, que 46 chromosomes (pour l’Homme), c’était insuffisant pour permettre notre calcul probabiliste ? Voyons cela de plus près.

 

 

Richesse des constituants biologiques

 

     Comme pour la physique subatomique qui concerne des particules aussi nombreuses que variées, on peut décrire à présent un « infiniment petit » biologique également fort riche en entités diverses. C’est vrai, la cellule humaine ne contient dans son noyau que 46 chromosomes constitués d’ADN enroulé en double hélice. Toutefois, cet ADN est lui-même composé de corps simples appelés bases (puriques ou pyrimidiques) au nombre de quatre : cytosine, guanine, thymine et adénosine. Leur agencement et leur répétition dans un ordre précis va composer une espèce de code (le code génétique) qui, lu par des organites spécialisés tels que les ARN, va induire la formation de telle ou telle protéine. Chaque fragment indépendant de code est un gène. Soit mais encore ? Chez l’Homme, il existe environ 25 000 à 30 000 gènes actifs ce qui représente une moyenne d’un peu moins de 1000 gènes par chromosome (inégalement répartis en quantité puisque certains chromosomes sont plus gros que d’autres). On estime que ces gènes dits codants (puisqu’ils peuvent être « lus » et donc entraîner une action) représentent à peu près 3 à 5 % de l’ADN humain ; disons-le autrement : 95 % des chromosomes de l’Homme sont constitués de « gènes illisibles », les bases se succédant dans un désordre qui ne veut rien dire, en tout cas pour les cellules humaines présentes. Nous avons donc dit environ 25 000 gènes actifs susceptibles d’être codés par un ARN. Or, cet ARN peut subir à son tour un épissage (des remaniements) aboutissant à la fabrication de plusieurs ARN différents donc de plusieurs protéines… On le voit, au niveau cellulaire, beaucoup d’intervenants et beaucoup de mécanismes différents… et on s’étonne presque, si l’on est un déterministe farouche, qu’il n’y ait pas plus d’erreurs dans ces milliards de cellules qui vivent en symbiose.

 

 

Hasard et sélection naturelle

 

     C’est vrai : il est très difficile de s’imaginer que les mécanismes ultra précis et si élaborés de la vie cellulaire puissent relever du seul hasard… Et pourtant ! De plus en plus de scientifiques ont la certitude que c’est bien lui qui ordonne le domaine biologique de base. Comme pour les protéines inductrices déjà citées, l’essentiel des opérations biologiques se déroule au hasard, un hasard qui est partout présent au niveau moléculaire. Pourquoi ? Parce que les actions moléculaires dépendent de facteurs changeants et imprévisibles comme le cheminement des molécules au sein d’un milieu variable et dans des endroits divers, la modification des facteurs environnementaux, l’état général de l’organisme dans son ensemble, etc. Et, pensent certains, c’est la sélection naturelle qui va écarter ou retenir telle ou telle molécule en fonction du lieu, de son action favorable ou non, de la période de temps considérée, etc.

 

     Le hasard, donc, est ici omniprésent mais un hasard plus ou moins organisé selon le niveau où on l’observe : total pour la molécule individuelle… mais prédictible à l’échelon cellulaire. Et on pense réellement que c’est vraiment possible, ça ? Sans aucun doute. Je repense au célèbre exemple de la pièce de monnaie ; on la lance une fois en l’air et il est impossible de savoir avec certitude de quel côté elle tombera : vous aviez parié sur pile ? Eh bien, vous avez une chance sur deux de gagner… ou de vous tromper. A présent, lançons la pièce plusieurs centaines de fois et c’est tout l’inverse : on s’aperçoit qu’elle tombe à peu près 50% des fois sur pile et 50% des fois sur face, un phénomène parfaitement prévisible. Transposons-le, ce phénomène, en biologie : une molécule seule ne permet pas de savoir ce qui va se passer mais s’il existe beaucoup de molécules – comme dans une cellule – eh bien on peut deviner à quoi on peut s’attendre ! Fort bien mais a-t-on des preuves de tout ça ?

 

 

Que disent les observations récentes ?

 

     Depuis une vingtaine d’années, on commence à comprendre que le hasard intervient dans le fonctionnement cellulaire et de nombreux articles scientifiques s’en font l’écho. Par ailleurs, les observations de l’activité individuelle des cellules se multiplient parce que, à présent, nous possédons la technique qui les autorise. Or, les résultats sont formels : pour l’expression d’un gène donné, certaines cellules vont le synthétiser parfaitement, d’autres pas du tout et d’autres partiellement : en réalité, tous les intermédiaires existent… Le gène sera finalement actif si, à l’échelle de la population des cellules, l’action conjuguée de beaucoup d’entre elles atteint un certain seuil, le seuil de déclenchement.

 


Qu’en conclut la communauté scientifique ?


     Comme toujours – et j’oserai dire que c’est tant mieux – les scientifiques sont divisés : au fond, il n’y a finalement rien de pire qu’un avis unanimement partagé et que nul ne peut remettre en cause. Pour une majorité de biologistes, s’il est incontestable que le hasard intervient dans la grande machinerie du vivant, celui-ci reste pour eux finalement marginal. Il est vrai qu’il semble a priori difficile de remettre en cause le caractère déterministe des phénomènes biologiques. Pour d’autres, encore minoritaires, le hasard a une place bien plus importante qu’on veut bien le reconnaître et, pour eux, nombre de phénomènes en apparence parfaitement organisés sont plus le résultat d’actions probabilistes, la conséquence d’une sorte de hasard organisé.  Cette situation, en apparence contradictoire, n’est pas sans rappeler les années 1920 lorsque, comme je l’ai déjà mentionné, la mécanique quantique envahissait une partie de la physique fondamentale jusqu’alors terriblement déterministe… En réalité, les scientifiques ne sont peut-être pas si éloignés qu’ils le croient les uns des autres car si l’on y réfléchit vraiment, le fait qu’un événement se produise avec certitude (déterminisme) peut être également décrit comme une chance de probabilité toute proche de 1 : en pareil cas, le déterminisme ne serait qu’un cas particulier du probabilisme…



 

Images

 

1. table de roulette (sources :  www.animationcasino.com/)

2. le chat de Schrödinger (sources : www.astrosurf.com/)

3. duplication de l'ARN - image Wikipedia (sources :  www.colvir.net/)

4. cellule embryonnaire humaine se développant sur une couche de fibroblastes (sources :  www.maxisciences.com/)

5. calculer une probabilité : la machine de Babbage au XIXème siècle, ancêtre de l'ordinateur (sourvces :  impromptu.artblog.fr/)

6. le hasard... mais organisé ! (sources : sleemane-plat-tunisien.blogspot.com/)

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

 

 

 

Sources et documents

 

* Wikipedia France (http://www.wikipedia.fr/index.php)

* La Recherche (http://www.larecherche.fr/)

* Science & Vie (http://www.science-et-vie.com/)

* CNRS (http://www.cnrs.fr/)

* INSERM (www.inserm.fr/ )

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

 

 

Mots-clés : hasard - déterminisme - mécanique quantique - relativité générale - principe d'incertitude de Heisenberg - Erwin Schrödinger - ARN messager - cellule - bases puriques et pyrimidiques - gène codant - épissage - sélection naturelle - probabilisme scientifique

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

 

 

 

 Sujets apparentés sur le blog :

 

1. mécanique quantique

2. pour une définition de la Vie

3. les mécanismes du cancer

4. la mort est-elle indispensable ?

 

 

 

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 Mise à jour : 21 mai 2013

Par cepheides - Publié dans : biologie
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Lundi 7 septembre 2009 1 07 /09 /Sep /2009 14:20

 

 


 

 

 

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

 

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

 

 

 

Qu’est-ce que la mort ?

 

 

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

 

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

 

 

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

 

 

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

 

 

 

Comment meurt-on ?

 

 

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

 

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

 

 

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

 

 

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

 

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

 

 

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

 

 

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

 

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

 

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

 

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

 

 

 

 

Quelles sont les raisons qui pourraient expliquer la mort individuelle ?

 

 

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

 

 

·         La théorie du taux de vie

 

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

 

 

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

 

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

 

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

 

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

 

 

 

Et l’Homme dans tout ça ?

 

 

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

 

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

 

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

 

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

 

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

 

 

 

 

Images

 

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

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

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

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

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

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

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

 

 

 

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

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

 

 

 

Sujets apparentés sur le blog :


1. l'âme

2. les extinctions de masse

3. les mécanismes de l'Evolution

4. indifférence de la Nature

5. la notion de mort chez les animaux

 

 

 

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mise à jour : 21 avril 2013

Par cepheides - Publié dans : biologie
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Dimanche 3 mai 2009 7 03 /05 /Mai /2009 16:17

 

 

 

 

 

 

 

     J’ai récemment abordé ce que la science actuelle suppose être l’origine de la Vie sur Terre mais une question – fondamentale - se pose aussi : au bout du compte, sait-on vraiment ce qu’est la Vie ? Comme on va le voir, la réponse à cette question en apparence simple n’est pas si évidente que ça. Encore aujourd’hui, il n’est pas facile de déterminer avec certitude les limites séparant la matière vivante de la matière inanimée… Prenons quelques exemples pour poser le problème :

 
          1. Chez l’être humain, par exemple, à quel moment peut-on situer cette frontière ? A quel instant précis peut-on dire avec certitude qu’un enfant est vivant ? Au stade de l’embryon, du fœtus, plus tard ? Dans un autre sujet (voir sujet : cellules souches), j’ai abordé cette question qui divise tant les hommes et on a pu voir que les réponses étaient très divergentes selon l’interlocuteur et la discipline dans laquelle il officie…

 
          2. De la même façon, un être plongé dans un coma dit dépassé est-il encore vivant ? La réponse que l’on doit apporter à cette question est extrêmement complexe et, pourtant, elle conditionne l’attitude que le médecin devra adopter : poursuivre la « réanimation » ou, au contraire, « débrancher » ce malade jugé complètement irrécupérable…

 
          3. Dans un autre ordre d’idées, s’il est assez facile de prétendre qu’une bactérie est vivante, que dire d’un virus dont on sait qu’il ne peut se reproduire sans la cellule qu’il infecte ?

 
     Ces exemples pris un peu au hasard montrent, s’il en était besoin, qu’une définition de la Vie n’est pas aussi aisée qu’il y paraît. Pour approcher d’une réponse acceptable, revenons-en – comme le dit l’expression – « aux fondamentaux », c'est-à-dire essayons de définir ce qu’est la Vie. 

 

 

 
 
Définir la matière vivante

 


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


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

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


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


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

 


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


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

 

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

 

  
Contre-exemples

 


     En introduction de cet article, j’ai mentionné quelques cas (il y en bien d’autres) où il paraît difficile de faire la différence entre le vivant (ou le déjà mort), en rapportant, par exemple, la perplexité qui saisit le médecin devant un individu en coma dépassé. Voilà un être qui a vécu, pensé, aimé, etc. et qui à présent repose sur un lit d’hôpital, entouré de machines destinées à assurer ses fonctions vitales. Pour l’observateur, le malade (?) respire, son cœur bat et il est alimenté de façon à entretenir les cellules de son corps. Toutefois, son électro-encéphalogramme est plat, c'est-à-dire que son cerveau semble ne plus être l’objet d’une quelconque activité. Est-il déjà mort ? Doit-on le débrancher et arrêter une vie qui n’est plus qu’artificielle ? Sait-on si, par extraordinaire, il n’est pas susceptible de « se réveiller ultérieurement » et reprendre le cours d’une vie réelle ? Des patients qui sortent de leur coma après des mois, voire des années, sont rares et, nous disent les réanimateurs, ceux-là ont toujours présenté quelques traces, quelques signes d’une activité cérébrale, fut-elle extrêmement réduite. L’attitude communément admise est donc de considérer comme mortes les personnes qui présentent des tracés neurologiques plats à plusieurs examens EEG successifs… Une approche toujours formidablement difficile à admettre pour les proches.

 
     Ailleurs, voici des virus qui possèdent la faculté de se déplacer et qui présentent également la caractéristique d'être parfaitement individualisés car composés de matériel génétique limité par une membrane. Mais ils ne possèdent pas de métabolisme propre et sont donc incapables de se répliquer seuls : il leur faut une cellule vivante dont ils utiliseront le matériel moléculaire pour donner d’autres virus. Du coup, la majorité des scientifiques ne leur accordent pas le statut d’êtres vivants. Pourtant, on sait que certains virus peuvent infecter d’autres virus comme si ces derniers étaient vivants : où est donc cette fameuse limite entre le vivant et le non-vivant ?

 
     Et les prions, responsables d’affections comme la maladie de Creutzfeld-Jacob (l’équivalent humain de l’encéphalopathie spongiforme bovine ou maladie de la vache folle) ? Ce ne sont pourtant que de simples entités chimiques mais qui, une fois dans un organisme, peuvent se répliquer jusqu’à détruire l’hôte qu’ils infectent. Certainement pas vivants mais toutefois…

 

 

 

 

Pour une définition de la Vie

 

 

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

 

     Certains, comme Richard Dawkins, le célèbre éthologiste britannique, sont allés jusqu’au bout du raisonnement : pour Dawkins, seul le gène a de l’importance car il renferme l’information. Dans son livre « le gène égoïste », il explique que l’individu, quel qu’il soit, y compris les êtres humains, n’existe que pour cette seule fonction, la transmission de l’information génétique, une fonction qui fait évoluer les espèces en leur permettant de s’adapter aux changements de l’environnement. Pour lui, l’individu n’a aucune valeur (du point de vue de la biologie cela va sans dire) car il n’est que le « messager »… Le vivant, c’est donc celui qui transmet l’ADN… Outrancier ? Peut-être. D’ailleurs, le paléontologue Stephen J Gould que j’ai souvent mentionné ici, rappelle qu’il existe d’autres moyens de transmettre l’information, l’apprentissage par exemple, sans lequel la perpétuation de l’espèce est souvent impossible. Pour Gould, les gènes ne sont que des éléments de transmission, certes importants, mais parmi d’autres… Et puis que penser des hybrides, ces individus qui ne peuvent pas avoir de descendants comme le mulet, croisement d’un âne et d’une jument : vivants, évidemment, mais ne pouvant transmettre qu’exceptionnellement un patrimoine génétique issu de deux espèces proches mais différentes…

 
     On voit combien il paraît difficile de répondre à une question en apparence simple, combien nous avons du mal à définir une notion qui nous semble pourtant familière, une notion dont nous avons l’impression « qu’elle tombe naturellement sous le sens » ! Tentons quand même une définition la plus large et la moins imprécise possible ; elle pourrait être : « un être vivant est un système constitué d'éléments organisés par une information génétique et composé d'une série d’organes ou appareils qui assurent son autonomie, certains d’entre eux lui permettant de se reproduire. » 
 

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

 

 

 

 

 

Images

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

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

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

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

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

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

 

 

 

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

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

 

 

 

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1. cellules-souches

2. les mécanismes de l'Evolution

3. vie extra-terrestre (2)

4. reproduction sexuée et sélection naturelle

5. la mort est-elle indispensable ?

6. le hasard au centre de la Vie

 

 

 

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Mise à jour : 14 avril 2013

Par cepheides - Publié dans : biologie
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Mardi 19 février 2008 2 19 /02 /Fév /2008 19:49

 

 

 

 

 

 

 

 

 Ame te souvient-il au fond du paradis,


De la gare d'Auteuil et des trains de jadis


T'amenant chaque jour venus de la Chapelle ?


Jadis déjà combien pourtant je me rappelle


soupire Verlaine dans un de ses plus beaux poèmes. Mais quelle est donc cette âme à laquelle se réfère le poète ? La mémoire ? l'esprit ? le cerveau ? Le poète ne semble pas, ici, donner au mot âme le sens religieux retenu le plus souvent. Alors qu'est-ce donc que l'âme et que nous dit le dictionnaire à ce sujet ?

 
     
« L'âme est le principe vital de toute entité douée de vie, pour autant que ce principe puisse être distingué de la vie-même, de même que son principe spirituel central, selon le principe de la trinité religieuse, (esprit, âme, corps), adoptée notamment par le Christianisme.
     Il provient du mot latin anima qui a donné « animé », « animation » ou « animal ».
     On la définit souvent comme la capacité à ressentir, à s'émouvoir, elle est alors une caractéristique propre à l'Homme, aussi peut-elle se personnifier en mythologie par Psyché, (gr: Ψυχή qui signifie souffle). Dans une acceptation large elle représente l'ensemble des fonctions psychiques soit la psyché.
     L'homme est porté à attribuer de préférence une âme à ce qui change et évolue avec une certaine autonomie, mais par extension, tout élément naturel, par exemple une montagne, peut être investi d'une sorte de conscience avec laquelle il est d'une façon ou d'une autre possible d'interagir . Ce comportement s'il est partagé par l'ensemble d'une culture s'appelle animisme. Dans ce paradigme, chaque entité est douée d'intentionnalité, ce qui donne lieu à l'émergence de rituels pour se concilier ses faveurs.
     La notion d'âme joue un grand rôle dans la croyance religieuse. Avec ce concept vitaliste, la mort devient moins mystérieuse : lorsqu'une personne meurt, son âme la quitte, raison pour laquelle elle devient inerte ; cette âme pourrait alors revenir sous forme de fantôme, ou bien aller vers un Au-delà (un paradis ou un enfer). Concentrant la fonction vitale essentielle, l'âme devient un espoir de vie éternelle de l'essentiel de la personne et rien ne s'oppose même à sa réincarnation.
     Ainsi chargée de toutes les vertus, l'âme est alors la face cachée de l'être ; elle devient le moteur de l'action humaine, la capacité à faire le bien et le mal. »
(in Wikipedia France).

 
     Comme beaucoup de notions un peu confuses, on voit que l'âme, selon celui qui utilise le mot, représente bien des concepts différents : quelles relations autres que lointaines existe-t-il entre l'âme du religieux, abstraction immatérielle quittant le corps de l'individu à sa mort, l'âme représentant l'ensemble des facultés psychiques... ou l'âme des poètes chère à Trenet ? Celle qui nous intéresse aujourd'hui sera l'acceptation généralement retenue quand on évoque le mot, à savoir l'entité intemporelle survivant à la mort de son détenteur.

 
     Beaucoup de nos contemporains, quelle que soit leur culture, croient à « l'âme », en ce sens qu'ils pensent que « quelque chose » subsiste de l'individu après sa disparition. C'est la raison pour laquelle bien des gens vont se recueillir sur la tombe d'un être cher, parmi lesquels un grand nombre – certainement bien plus qu'on le croit habituellement – « parlent » (parfois à voix haute) au disparu, racontent le devenir de leur existence, demandent des conseils... Mais à qui parlent-ils réellement ? Seulement à eux-mêmes ?

 

     L'âme, notion éminemment religieuse, relève du domaine culturel et son acceptation varie selon les âges et la géographie. Certaines civilisations prétendaient (prétendent ?) que l'âme ne peut habiter que l'être humain (excluant parfois même les femmes). Mais, si l'âme est le « reflet » d'un organisme vivant, pourquoi ne la réserver qu'à l'Homme ? Les animaux sont différents de l'Homme uniquement par la taille relative de leur cerveau et leurs moindres facultés cognitives ou, dit autrement, l'Homme est un animal dont les capacités intellectuelles sont peut-être les plus évoluées des habitants de notre planète mais – et cela fait l'objet d'un autre débat – probablement pas le mieux adapté, au sens de la théorie de l'évolution, à son univers. En conséquence, doit-on exclure les créatures non-humaines ? Et si nous reconnaissons à nos frères dits inférieurs cette faculté de posséder une âme, à quel stade de la Vie doit-on s'arrêter : les hominidés ? les mammifères ? les insectes ? les bactéries ? Quelques irréductibles affirment même que les âmes, immuables, se transmettent d'un individu qui meurt à un autre qui naît, sorte de ballet cosmique fixé à jamais. Quelles preuves ont-ils de cette affirmation à part leur propre conviction ? Et comment peuvent-ils s'arranger avec l'augmentation de la population mondiale passée en quelques siècles de quelques millions d'individus à 6 ou 7 milliards actuellement ? Les âmes se créent-elles à la demande ? On le voit, il existe autant d'interprétations que de systèmes philosophiques...

 
     Que nous dit alors la
biologie, une fois qu'a été écarté l'argument politiquement correct qui consiste à avancer que « la science n'est pas concernée par les religions et qu'elle ne peut donner son avis sur des sujets qui relèvent du « domaine privé » ? Eh bien, elle nous rappelle qu'elle est la science du vivant et, à ce titre, comme toutes les sciences, elle nous apprend que rien ne semble échapper à la matière. Chaque événement de l'Univers, à quelque échelle qu'il se produise, relève de la matière : du photon lumineux à la plus gigantesque des galaxies. Nous ne savons pas encore complètement interpréter les lois de l'infiniment petit (physique quantique, voir article) et celles de l'univers observable (relativité générale, voir article) - et surtout les faire harmonieusement cohabiter - mais une chose est certaine : les interactions existent et, pour cela, elles s'appuient forcément sur des éléments matériels, même si la nature de cette matière nous est encore inconnue (je pense, par exemple, à la « matière noire » qui représente une bonne partie de l'Univers et dont nous ne savons rien puisque nous ne faisons que supposer son existence). Donc rien n'échappe à la matière, vraiment ?

 
     On s'accorde généralement pour dire que l'âme est propre à un individu et qu'elle ne peut exister qu'avec lui. En d'autres termes, elle ne lui préexiste pas. Revenons donc sur l'apparition individuelle de l'être humain et, plus précisément, sur la naissance de la première cellule de ce qui sera un être vivant indépendant.

 

 

       
  la reproduction sexuée et la méiose

 

    La méiose est la division cellulaire permettant d'aboutir aux cellules sexuelles (gamètes) qui contiennent (spermatozoïdes ou ovules) un nombre meiose2.gif de chromosomes divisé par deux chez les espèces dites haploïdes comme l'Homme. C'est pour cela que, après la fusion des gamètes parentales lors de la fécondation, on retrouvera le nombre normal de chromosomes dans chaque cellule du futur individu. Par exemple, chez l'Homme dont chaque cellule possède normalement 46 chromosomes, les gamètes n'en contiennent que 23 ce qui permet, par la fécondation, d'obtenir à nouveau des cellules à 46 chromosomes, la moitié provenant du père, l'autre moitié de la mère. C'est un des moyens (il y en a d'autres) que l'Evolution a sélectionné chez nombre d'espèces pour permettre un bon brassage chromosomique : les anomalies susceptibles d'être défavorables pour l'espèce ont ainsi bien moins de chances d'apparaître.

     Mais ce qui nous intéresse surtout ici, c'est de bien comprendre que, avant la fusion des gamètes, l'individu n'existe pas encore : son « âme » à ce stade est forcément absente. Quand apparaît-elle ? Mystère. Selon les avis des uns et des autres (et selon leurs croyances religieuses), cela varie. Certains affirment que dès la fécondation, alors que l'embryon n'en est encore qu'au stade de quelques cellules, l'âme est déjà présente. D'autres qu'il faut attendre l'organisation plus générale de cet embryon (vers quelques semaines) pour la voir apparaître. D'autres encore soutiennent que seul le fœtus vers le troisième mois peut y prétendre alors qu'ailleurs on ne parlera de l'âme qu'avec l'apparition de la « conscience », témoin d'un système nerveux fonctionnel. On s'y perd. La biologie, quant à elle, ne répond pas... parce que c'est une discipline scientifique qui ne parle que de ce qu'elle constate, de ce qu'elle voit, de ce qu'elle peut expliquer. Mais comment pourrait-on expliquer ou voir les mécanismes aboutissant à l'âme ?

 


 
       
  la science avance

  
     Les progrès de la biologie ont été considérables ces dernières décennies (au point, on le sait bien, qu'elle pose à présent de réels problèmes éthiques). On dit parfois que ces 40 dernières années, on a découvert 90% de la biologie moderne... Et, de fait, je me souviens que, jeune étudiant, j'avais en tête tant de questions sans l'ombre d'une réponse : par exemple, je n'arrivais pas à comprendre comment, à partir de deux cellules souches apparemment indifférenciées, leur multiplication aboutit à des cellules hyperspécialisées. A présent, je sais que les gènes – et les enzymes qui leur sont attachés – de chaque chromosome, par des mécanismes de répression ou au contraire d'amplification, permettent la naissance de cellules osseuses, pancréatiques, etc. selon un ordre parfaitement établi et immuable (hors mutations ou anomalies).

     Je me posais aussi la question du fonctionnement de notre cerveau : comment pouvons-nous avoir des pensées (et quelle est leur nature : immatérielle ?) et selon quels schémas fonctionnels apparaissent nos émotions, comment sont stockées les informations de notre mémoire, etc. Aujourd'hui, et bien que nous soyons encore loin de tout comprendre, nous savons un peu mieux comment fonctionnent nos neurones, quelles catécholamines cérébrales permettent leurs interactions et le stockage des données, comment circule l'influx nerveux qui réunit tel groupe de cellules nerveuses et donc tels souvenirs ou comportements. Nous commençons à savoir quelles parties du cerveau interviennent dans nos émotions, dans les différentes strates de la mémoire, etc. Il reste beaucoup à apprendre mais nous progressons... Pourtant, en dépit de ces avancées considérables, à aucun moment, ni de près, ni de loin, nous n'avons approché de « l'âme » : tout est dans la matière et dans les atomes du vivant mais pas l'âme, évidemment !

 


 
         
la mort

 
     L'âme, on l'a déjà dit, survivrait (c'est d'ailleurs sa caractéristique principale) à la mort de l'individu qui en était doté. Définissons d'abord ce qu'est la mort et
pour cela reportons-nous au dictionnaire : en biologie, la mort d'un être vivant est l'arrêt irréversible des fonctions vitales : assimilation de nutriments, respiration, fonctionnement du système nerveux central. On la distingue d'un arrêt temporaire (hibernation, congélation). Elle est suivie de la décomposition de l'organisme mort sous l'action de bactéries ou de nécrophages. Dans la plupart des spiritualités, la mort du corps est distinguée de la mort de l'esprit ou du moins n'est pas considérée comme une mort totale de l'individu. En particulier, du point de vue de certains ésotérismes, la mort du corps physique est due au détachement total du corps éthérique de celui-ci. La mort peut être vue comme la fin de la vie par opposition à la naissance, ou comme l'absence de vie. Dans le premier cas, le fait que le cœur puisse arrêter de battre pendant un moment avant d'être réanimé pose la question de la limite, ou de la transition entre vie et mort.

 
     Selon l'organisation mondiale de la santé animale, la mort désigne la disparition irréversible de l'activité cérébrale mise en évidence par la perte des réflexes du tronc cérébral. (in Wikipedia France).

 
     En résumé, pour tous ceux qui croient à la réalité des âmes, la mort ne serait, somme toute, jamais définitive puisqu'il survivrait au corps (et surtout au cerveau, centre de l'activité psychique) un paramètre spécial, une entité immatérielle, l'âme. Sur quels arguments peut-on fonder une telle affirmation ? Sur rien de scientifique à l'évidence : on n'a jamais observé la moindre activité, de quelque ordre que ce soit, après la mort d'un individu (à moins de croire aux fantômes...). D'aucuns prétendent « communiquer » avec les morts mais aucune expérimentation à caractère scientifique n'a jamais pu apporter la preuve de cette faculté et, bien souvent, on se trouve alors confronté au charlatanisme simple. Cette âme éthérée en laquelle certains croient si fort relève de la foi, c'est-à dire d'une conviction souvent si solide qu'elle en est incritiquable mais nous nous trouvons alors bien loin de la science...

 

 

         
qui a besoin de la notion d'âme ?

 
     Tous ceux qui ne peuvent se résoudre à ce que la Vie disparaisse avec le corps de l'individu, plus encore s'il s'agit d'un être cher. Il s'agit là d'un souci parfaitement louable mais qui ne s'appuie que sur une intime conviction jamais étayée par le moindre fait tangible. Il est vrai qu'il est difficile de se dire que rien ne subsiste de ce qui fut un être si spécial une fois la mort venue : ses joies et ses peines, ses expériences souvent si personnelles, l'amour des autres, les souvenirs partagés, etc. bref tout ce qui représenta une personnalité attachante. Plus encore, il peut être vécu comme particulièrement désespérant de comprendre que rien ne restera de ce que nous sommes : mourir, c'est tout perdre, a-t-on dit... Rien ne resterait ? Si : notre image dans les esprits de ceux qui nous connaissent, même si cela aussi n'a qu'un temps.

 
     Mon opinion personnelle – mais elle n'engage que moi – est que l'âme (quelle que soit la définition qu'on en a) n'existe pas : il s'agit d'une construction théorique, rassurante comme le sont, par exemple, les constellations dans le ciel qui ne représentent rien de plus qu'une vue de l'esprit humain sans caractère scientifique (voir le sujet  
astronomie et astrologie). Cette notion d'âme si apaisante, presque indispensable pour certains, je ne l'ai jamais rencontrée dans le monde réel, dans ce monde qui est le nôtre et dans lequel nous vivons : je n'arrive décidément pas à y croire. J'en ai parfois le regret mais ma conviction est établie. C'est la raison pour laquelle je ferai, ici et maintenant, tout ce qu'il m'est possible de faire pour alléger la souffrance de mes contemporains, pour comprendre leurs motivations, l'origine de certains de leurs gestes, pour partager leurs angoisses ou leurs moments de joie. Concernant les morts, et sauf le respect légitime que l'on doit au souvenir de certains d'entre eux, il est trop tard.

 


Images

 

1. Verlaine et Raimbaud (sources : www.lepoint.fr)

2. singe bonobo = une âme ?
     
Bipède possédant deux yeux frontaux, des mains préhensibles composées de cinq doigts, capable d'utiliser des outils, de rire, de développer des relations sociales complexes, ayant conscience de lui-même et possédant une culture... Il ne s'agit pas de la définition de l'homme mais des hominidés. Car, ce patrimoine, nous le partageons avec les grands singes (Science & Vie, 1079, août 2007)

3. la méïose (sources : www.biomultimedia.net)

4. la mort (sources : www.wikio.fr)

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


 

 

Mots-clés : Paul Verlaine - théorie de l'évolution - biologie - physique quantique - théorie de la relativité générale - matière noire - reproduction sexuée - méïose - définition de la mort - astrologie

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

 

 

 

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Mise à jour : 21 juillet 2009

Par cepheides - Publié dans : biologie
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