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Edito : L’évolution est-elle seulement darwinienne ?

Dans son célèbre et magistral essai « De l’origine des espèces », publié en 1859, Charles Darwin émit l’hypothèse que le processus de sélection naturelle, moteur de l'évolution des espèces, conduisait graduellement à créer de nouvelles espèces. La théorie de l’évolution de Darwin, loin d’être le dogme immuable parfois présenté de manière caricaturale par ceux qui veulent à tout prix la réfuter, n’a cessé de s’enrichir et de se complexifier au fil du temps, grâce notamment aux apports scientifiques décisifs des lois de l’hérédité, formulées par Gregor Mendel entre 1854 et 1870, puis de l’américain Thomas Morgan (prix Nobel de médecine 1933) dont les remarquables travaux confortèrent la théorie chromosomique de l’hérédité. La découverte de la structure de l’ADN, support moléculaire de l’information génétique, en 1953 fut également intégrée de manière très féconde dans la théorie de Darwin.

Pour étayer sa théorie, Darwin s’était appuyé sur plusieurs exemples d'évolution dans lesquels des caractéristiques anatomiques s'étaient progressivement transformées pour donner naissance à de nouvelles espèces. Cette approche « gradualiste », postulait que les nouvelles espèces émergeaient par transformation graduelle des espèces antérieures.

Les adversaires les plus résolus de la théorie de l’évolution invoquent aujourd’hui encore un argument bien connu et simpliste selon lequel l’absence de « fossiles de transition » prouverait que la théorie de Darwin est fausse. Mais comme l’explique un article éclairant et rigoureux publié par l’École normale supérieure de Lyon, « Le déroulement d'un phénomène de spéciation, c'est-à-dire l'apparition d'une ou plusieurs nouvelles formes à partir d'une population préexistante et en passant par des formes qui sont forcément « de transition » peut être détaillé grâce au registre fossile, même si ce cas reste rare en raison des dégradations liées aux processus de fossilisation » (Voir ENS).

Il faut également rappeler que Darwin lui-même n’avait jamais exclu la possibilité que d'autres transformations aient pu se faire selon un autre mécanisme que cette évolution progressive dans le temps. Cette perspective scientifique fut explorée au cours du dernier tiers du XXe siècle par le grand paléontologue américain Stephen Jay Gould (disparu en 2002) et son collègue Nils Eldredge. Pour ces scientifiques désormais passés à la postérité, l'évolution des espèces ne se déroulerait pas de manière progressive mais de manière ponctuelle, avec de longues périodes de stagnation entrecoupées par de brusques et courtes périodes de transformation rapide menant à la formation de nouvelles espèces.

Cette théorie des « équilibres ponctués » présente l’avantage d’être en accord avec un certain nombre de faits d’observation paléontologiques qui montrent notamment que certaines espèces fossiles ont connu très peu de variations morphologiques au cours de leur existence (parfois plusieurs dizaines de millions d’années) et se sont brusquement trouvées supplantées par une nouvelle espèce.

Gould, sans remettre en cause le principe de sélection naturelle et l'évolution des espèces, a eu l’immense mérite d’enrichir et de complexifier de manière considérable ce scénario darwinien en formulant son hypothèse de l'évolution par équilibre ponctué. Selon cette théorie, l'espèce se comporte comme un individu darwinien qui sera soumis à tous les éléments de la sélection naturelle, pourra supplanter d'autres espèces, en donner de nouvelles et disparaître à son tour.

La grande idée novatrice de Gould est que la sélection naturelle ne suffit pas, à elle seule, à déterminer l’ensemble des formes prises par les espèces dans le processus de l'évolution. Gould pense en effet, qu’à côté de la sélection naturelle, deux autres facteurs fondamentaux sont à l’œuvre et expliquent l’extraordinaire foisonnement de l’évolution du vivant : les gènes architectes (dits "gènes homéotiques"), qui canalisent le développement des organismes selon les mêmes grandes lignes dans la plupart des embranchements et la capacité de changement au cours du temps de la fonction adaptative.

Grâce au génie conjugué, à un siècle de distance, de Darwin et de Gould, un nouveau concept théorique très puissant a vu le jour : le concept de macroévolution qui considère que les espèces forment, à côté des individus, un niveau d’organisation spécifique qui obéit à ses propres règles de sélection et d’évolution naturelles.

Ce concept de macroévolution s’est trouvé conforté de manière remarquable par plusieurs observations scientifiques récentes. Des chercheurs ont ainsi observé les extraordinaires capacités d’adaptation d'une espèce de lézard, Podacis Sicula, dont cinq couples ont été déposés en 1970 sur une petite île de l'Adriatique. Les individus de cette espèce transplantée sur cette île sont en effet devenus majoritairement végétariens alors qu’ils étaient insectivores sur leur île d’origine. Mais l’observation la plus étonnante concernant cette évolution repose sur le fait que ce basculement très rapide vers un régime essentiellement végétarien a été rendu possible par l’apparition chez ces lézards, en seulement quelques années, d’un nouvel organe de digestion leur permettant de dégrader et d'assimiler leurs nouveaux aliments…

En 2013, une autre étude réalisée par le Professeur Silverman de l'Université de Caroline du nord, a montré que si les cafards se multiplient à nouveau ce n'est pas parce qu'ils sont devenus résistants aux insecticides mais pour une autre raison plus étonnante : ces insectes refusent de manger des appâts contenant du sucre ! Ces recherches ont également montré que cette répulsion pour le sucre était d'origine génétique et se transmettait de génération en génération. Confrontés à un nouvel environnement, les cafards ont développé une nouvelle fonction qui consiste à activer des capteurs sensoriels gustatifs de l'amertume en présence de glucose.

Comme le souligne le Professeur Silverman, "Menacés d'extermination, ces insectes ont réussi en seulement quelques années à modifier génétiquement leur système gustatif et à transmettre à leur descendance ce nouveau caractère acquis, ce qui constitue une extraordinaire démonstration de l'efficacité de la pression du milieu sur les génotypes et confirme de manière éclatante la théorie synthétique de l'évolution".

La vie ayant plus d’un tour dans son sac, il semblerait donc que l'évolution du vivant s’effectue simultanément au niveau des individus et des espèces. Elle s’opère à la fois de manière graduée et ponctuée, selon les périodes, les espèces et les contraintes de l'environnement. En outre, les scientifiques ont également découvert au cours de ces dernières décennies que l'évolution des espèces n'est pas forcément irréversible et qu’il arrive parfois qu’une espèce puisse régresser à un stade antérieur si elle y trouve un avantage compétitif.

À cet égard, il faut évoquer l’exemple remarquable que constitue l’évolution des épinoches à trois épines du Lac Washington. A l'origine, tous ces poissons étaient recouverts d'une carapace protectrice à épines qui avait progressivement disparu à mesure que les prédateurs de ce poisson se faisaient plus rares. Mais en 50 ans seulement, la moitié de ces poissons (contre 6 % en 1960) ont retrouvé leur armure complète car le nettoyage du lac a rendu l'eau beaucoup plus claire et les a rendus plus vulnérables aux prédateurs…

On le voit, la nouvelle conception scientifique globale de l’évolution de la vie qui émerge ne peut plus se réduire à une évolution linéaire, progressive et irréversible des espèces mais doit rendre compte de la phénoménale capacité de diversification et d’évolution « buissonnantes » qu’a montré le vivant sur notre planète, depuis plus de 3 milliards et demi d’années.

Cette nouvelle approche arborescente, complexe et polymorphique de l’évolution des espèces a encore été observée il y a quelques semaines par des chercheurs de l’Institut de biologie de l’École normale supérieure (CNRS/ENS/Inserm). Ces scientifiques, dirigés par Eric Meyer, ont montré que, chez la paramécie, les types sexuels se transmettaient de génération en génération par un mécanisme surprenant qui n'implique pas le génome, mais par de petites séquences d’ARN, transmises par le cytoplasme maternel (Voir Nature).

Ces séquences, baptisées « scnARN » possèdent la propriété de pouvoir bloquer certains gènes au cours du développement. Grâce à ce mécanisme, une paramécie peut acquérir un type sexuel nouveau et le transmettre à sa descendance sans qu’aucune modification génétique ne soit impliquée. Cette découverte fondamentale révèle donc un nouveau et remarquable mécanisme qui peut être utilisé par la sélection naturelle pour l’évolution des espèces.

Selon ces travaux, il semble que ce mécanisme "d'extinction" puisse s’exercer sur n’importe quel gène. Les paramécies peuvent donc, du moins en théorie, transmettre à leur descendance sexuelle une infinie variété de versions de leur génome, à partir du même génome germinal. Ces recherches montrent également que, comme cela est le cas pour le mécanisme de l’hérédité darwinienne et génétique, ce mécanisme lamarckien peut entraîner parfois des erreurs de copies pouvant conférer, selon les conditions de l'environnement, un avantage sélectif. Il semblerait donc que le mécanisme de l'évolution des espèces ait à sa disposition, à côté du mécanisme darwinien complété par la génétique, un outil lamarckien permettant la transmission de nouveaux caractères acquis, sans modifications génétiques…

Ces surprenantes observations scientifiques sont peut-être moins étonnantes qu’il n’y paraît si on les resitue dans la longue histoire des différentes théories d’évolution. En effet, contrairement à une opinion largement répandue, le principe darwinien de sélection naturelle ne s’oppose pas formellement à une transmission des caractères acquis et Darwin lui-même proposa en 1868 l’hypothèse scientifique de la pangenèse pour tenter d’expliquer cette transmission des caractères acquis… 

En ce début de XXIe siècle, la théorie synthétique de l’évolution des espèces, si on prend soin d’éviter les simplifications abusives et caricaturales, reste plus vivante et plus féconde que jamais mais il est vrai qu’elle a dû, comme son objet d’étude, s’adapter et évoluer de manière extrêmement profonde en intégrant notamment les acquis fondamentaux constitués par la génétique et la biologie moléculaire, sans oublier l’ensemble des découvertes en paléontologie.

Riche d’une nouvelle complexité conceptuelle dépassant enfin l’opposition multiséculaire entre déterminisme et hasard, inné et acquis, individu et espèce, la théorie de l’évolution, telle qu’elle se présente aujourd’hui, reste un outil intellectuel absolument irremplaçable pour comprendre la prodigieuse aventure de la vie et appréhender le vivant dans sa beauté et sa diversité infinies.

René TRÉGOUËT

Sénateur Honoraire

Fondateur du Groupe de Prospective du Sénat

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pmh

29/06/2014

Bonjour Mr Trégouët,
Tout d'abord je tiens à vous remercier pour le travail que vous accomplissez sur ce site qui est de grande qualité en terme de contenus. Ma question porte sur votre article concernant l’évolution. Il y a une chose que je n'arrive pas à comprendre. Par quels mécanismes une espèce décide d’évoluer ? Je m'explique, sur de courtes périodes certaines espèces comme ces fameux lézards devenus végétariens ou ces poissons ayant perdu puis retrouvé leur carapace arrivent inconsciemment à évoluer. Comment ? Prenons les poissons, ils n'ont pas d'intelligences collectives, ni même la possibilité de compter leur population donc seuls la fréquence des attaques de prédateurs lorsqu'ils sont en groupe leur transmet l'information du danger grandissant. Ce qui signifie qu'une partie de leur cerveaux, inconsciemment, envois une sorte d'information au génome et lui dit " attention nous avons besoin de la carapace". Ma question est donc , comment est-ce possible ? par quels mécanismes ? Prendre conscience de toutes ces choses est relativement déstabilisant. Car plus on essaye de creuser, plus les réponses se font rare. A l’échelle de l'homme, c'est comme si nous étions l’hôte d'un corps ne nous appartenant pas complément. Ce corps ayant en quelque sorte conscience de lui même sans que nous l'ayons nous-même sur celui ci. Tant de choses s'accomplissent sans que nous en ayons conscience mais surtout sans que nous comprenions comment tout cela s'est mis en place à l'origine. Bref, je m'embrouille et mon message n'est plus très clair. Tout cela provoque en moi en mal de crane, car plus j'y pense, moins je maîtrise, moins je comprend. J’espère que vous en avez compris l'essence en tout les cas. Vous avez surement beaucoup de boulot et je ne vous en voudrez pas si vous ne me répondiez pas, mais si vous pouviez m'orienter vers des pistes de lectures ou autres je vous en serai très reconnaissant. Merci

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admin

1/07/2014

Réponse pour pmh :

Monsieur,

Merci pour votre pertinente question à laquelle je vais essayer de répondre de façon complète et claire.

Selon la théorie synthétique de l'évolution , c’est-à-dire la théorie de Darwin, complétée par les apports de la génétique moderne, l'évolution des espèces est permise par les mutations que subissent les gènes portés par les chromosomes (constitués d'ADN).

Tous les êtres vivants possèdent de l'ADN, ce qui conforte l'hypothèse d'une origine commune des espèces et cette molécule est constituée de deux hélices complémentaires au niveau de leurs bases azotées.

Cet ADN peut être modifié par des mutations provoquées par plusieurs causes, agents mutagènes, substances chimiques ou simplement dysfonctionnement des organites responsables de la réparation de l'ADN.

Ces mutations sont responsables de ce qu'on appelle le polymorphisme des gènes, c'est-à-dire le fait que deux versions d'un même gène sont présentes chacune dans au moins un pour cent de la population de l'espèce considérée.

Mais c'est l'environnement qui "sélectionne" et amplifie ces mutations grâce au mécanisme de la "sélection naturelle" qui fait qu' un gène présentant un avantage pour une espèce dans un environnement donné, va permettre à ses porteurs d'avoir plus de chances de se reproduire et de se répandre. En revanche, si cette mutation est défavorable par rapport à l'environnement, elle risque d'entrainer la disparition des individus qui en sont porteurs.

En fait, après un long débat scientifique, on considère à présent que la plupart des mutations sont "neutres, c’est-à-dire ni favorables ni défavorables pour l'individu. Seules une petite minorité de mutations favoriseraient les individus porteurs dans un environnement donné.

C'est donc bien l'environnement qui décide de l'évolution des espèces et il semble que le caractère aléatoire des mutations de l'ADN soit compensé par la sélection environnementale.

Il est important de comprendre que l'espèce qui survit est l'espèce la mieux adaptée, pendant une certaine durée, à son environnement. Il faut également bien comprendre que les espèces ne descendent pas les unes des autres. C'est ainsi que deux populations isolées l’une de l’autre pendant une très longue période de temps et appartenant pourtant à la même espèce divergent et forment deux nouvelles espèces.

Par exemple plusieurs espèces d'hominidés ont vécu simultanément, comme l'homme de Neandertal et l'homo sapiens. Il faut aussi appeler que contrairement aux idées reçues, l'homme "ne descend pas "du singe" mais il a un ancêtre en commun avec lui.

Néanmoins, il a été démontré que notre patrimoine génétique est très proche de celui des chimpanzés (97 % de gènes communs) mais ce sont les 3 % qui restent qui font la différence et la spécificité de l'espèce humaine!

On sait également à présent, notamment grâce au travaux remarquables de Gould, immense scientifique, que l'évolution utilise simultanément ou alternativement plusieurs mécanismes évolutifs susceptibles de modifier la fréquence des génotypes dans une population, et par conséquent de modifier des caractères morphologiques, physiologiques ou comportementaux.
Gould a également montré que l'évolution ne fonctionne pas seulement de façon progressive et "graduelle" mais également, dans certaines circonstances (modifications brutales de l'environnement) de façon brusque et "ponctuelle".

Il a également été démontré récemment que l'évolution des espèces n'était pas toujours irréversible (voir mon éditorial) et que, chez certaines espèces, certains caractères acquis pouvaient même se transmettre aux descendants sans qu'il y ait de modification des gènes !

Mais vous avez tout à fait raison de souligner que cette évolution, qui s'effectue à la fois au niveau des individus et des espèces, se déroule sans que les êtres vivants en soient conscients.

Il faut enfin ajouter qu'on sait à présent, grâce à l'épigénétique, que le comportement joue un rôle important dans l'évolution car, chez l'homme en tout cas, il détermine en partie l'expression des gènes et influe donc sur l'évolution. On peut donc aller jusqu'à dire que, chez l'homme en tout cas, la culture et la société rétroagissent sur les gènes et l'environnement au moins autant que les gènes déterminent les comportements!

C'est ce qui fait que l'homme n'est jamais enfermé dans un déterminisme biologique et génétique et qu'il est en partie au moins responsable de son évolution, y compris biologique.

Si vous souhaitez creuser ces questions passionnantes,, je vous conseille ci-dessous quelques liens très intéressants sur la théorie de l'évolution qu'il ne faut surtout pas réduire à un dogme "achevé" mais plutôt considérer comme un extraordinaire "outil conceptuel" qui ne cesse de s'enrichir et nous permet de mieux comprendre l'évolution globale du vivant et de l'articuler, en ce qui concerne l'homme, avec la dimension sociale et culturelle.

Bien Cordialement

René TREGOUET

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Jack Teste-Sert

21/06/2016

Si l'on accepte de comprendre que tout animal détient un "instinct" de survie adaptatif, très adaptatif (que ne détient plus l'homme actuel trop fréquemment culpabilisé sur sa conscience et créativité intérieure, et éloigné des nécessités de survie...), la réponse est donnée à ces questions.

Il a été prouvé chez le singe que l'adaptabilité lui permet d'apprendre même un proto-langage imagé en appuyant sur des tableaux de symboles pour obtenir de la nourriture face à des réponses correctes, zt il s'y révèle d'une dextérité souvent plus rapide que chez l'homme
. L'on n'ignore pas que toute race animale détient un fort instinct maternel !§!
Nous étions des primates grégaires à la base, très sollicités par la survie, donc astucieusement très observateurs et adaptatifs.

Reste donc que l'humain ne se refuse plus... de faire des choix de créativité personnelle anticipant mieux, avec harmonie souhaitées, toute situation future.

Pour cela, il serait possible de faire une expérience avec une grande population de femmes enceintes en leur demandant de visualiser chaque jour l'enfant à naître vu parfait..., comparée à une autre population "tait-moins" de femmes ne pensant à "rien" de particulier (non prévenue).

L'on verrait combien de malformation ou d'autisme il y aurait dans les deux catégories, et la preuve que l'anticipation de nos consciences joue, tout comme l'instinct animal cherchant des solutions de survie.

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