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1998-2002
1-
Nutrition
Trémolières : Notes 5
Nutrition et Vie
Beethoven
"Partager
le Pain"
Pr. Jean Trémolières, MD
TROISIÈME PARTIE : ESQUISSE D'UNE SCIENCE, LA BIOLOGIE ACTUELLE (203-267)
I. Une science qui se communique comme une histoire
II. Petit guide
pour visiter le jardin des rêves du biologiste
Situation de la biologie dans la société industrielle
III. Les forces qui poussent au développement de la biologie
IV. La Biologie, instrument de culture
V. Biologie et
qualité de la vie
Naissance de la biologie comme science
VII. Une nomenclature des espèces est déjà une science
VIII. Les limites de la nomenclature: l'évolution des espèces
IX. Les facteurs de l'évolution
X. La tête chercheuse
Similitudes biochimiques au
cours de l'évolution
I.
Une science qui se communique comme une histoire (203-207)
Les calories sont les quantités de chaleur que nous
perdons chaque jour, la quantité de travail musculaire que nous produisons. Cette chaleur
correspond à la perte de rendement des réactions qui assurent l'entretien, le
renouvellement, la croissance de nos cellules à partir de nos aliments. Comme un moteur
à essence, plus notre organisme perd de la chaleur, c'est-à-dire plus il chauffe, moins
son rendement est bon. Mais il a une température où il fonctionne au mieux.
L'énergie dans la matière vivante provient de cette
propriété de l'atome d'hydrogène d'être à un potentiel élevé dans des composés ne
comportant pas ou très peu d'oxygène comme sont les acides gras et à un potentiel nul
dans l'eau, c'est-à-dire après s'être totalement uni à l'oxygène.
Le « métabolisme calorique », c'est la
transformation que les acides gras et les sucres vont subir pour être pas à pas de plus
en plus oxydés pour former finalement de l'eau (H2O), du gaz carbonique (CO2),
et libérer leur énergie. Une partie de cette énergie sera récupérée pour refaire nos
cellules et l'autre partie sera dissipée en chaleur et ne servira qu'à maintenir
l'intérieur de notre corps à 37o .
Comme le corps humain est limité dans sa production de matière vivante et de chaleur,
s'il mange plus qu'il ne peut brûler ou construire, il fera des réserves et nous
engraisserons.
Pour répondre à vos questions motivées par votre désir de mieux
savoir régler ce que vous mangez et de percer le mystère des bases organiques de votre
désir de manger, ces notes sont donc quelque chose comme le journal intime d'un
biologiste. Mais quel est ce métier?
Actuellement, un biologiste est un médecin, un agronome, un
vétérinaire, un chimiste, un physicien, etc. qui, d'une part, travaille sur de la
matière vivante et, d'autre part, a compris que sa spécialité ne peut être bien
développée et utilisée que s'il a acquis le langage et une compréhension des autres
disciplines lui donnant accès à une vue synthétique des sciences de la vie.
Comment on soigne les malades, comment on produit les aliments, comment
on choisit les drogues, les engrais, les conservateurs, comment on modifie le milieu de
vie de l'homme, tout cela devient à l'heure actuelle « biologique ».
II. Petit guide pour visiter le jardin des rêves du biologiste (208-209)
La biologie est faite d'une physico-chimie de la
matière vivante, d'une physiologie de l'organisation, du subjectif, de l'émotionnel et
du symbolique. Ici, vous verrez les merveilles de ses systèmes organisés, mais la
physico-chimie de ses constituants vous sera cachée. Là, vous verrez le jeu des atomes,
des fonctions élémentaires et de l'énergie pour créer les structures et assurer les
fonctions, mais le subjectif, le désir vous seront alors cachés. Là, vous verrez
l'animal, ne sachant pas où il va mais sachant y aller ; sa connaissance affective
masquera ses supports physico-chimiques. Mais la nostalgie d'une unité, la frustration de
ne se sentir que partiel, coupé en morceaux, animera, poussera l'homme à découvrir la
signification unique de tout ce qui vit.
Il faut croire fermement et fidèlement que la vie est une,
harmonieuse, organisée et vivre patiemment la dislocation de ses passions, le chaos de
ses ténèbres et de ses folies. La vie n'étant qu'un cheminement, elle meurt quand on la
fixe.
Situation de la biologie dans la société industrielle
III. Les forces qui poussent au développement de la biologie (210-232)
A- Simple et belle, la Biologie sort des brumes de la nuit (210)
Depuis deux siècles, la biologie
classait les êtres d'après la forme des pieds ou du crâne. On décomposait les
composés chimiques, on établissait leur filiation, on regardait marcher la machine
vivante qui semblait ne se livrer que du dehors, on la décrivait. La biologie n'était
qu'une accumulation de faits à classer ou, au mieux, à utiliser. Mais sa compréhension,
sa soumission à des concepts féconds et à la logique, échappaient.
Or voilà que depuis les années 1960, tout semble se simplifier,
s'ordonner, s'unifier et l'on peut esquisser des formes, des propriétés, des
organisations élémentaires, qui paraissent être la géométrie, l'algèbre et la
mécanique de la vie.
De la bactérie à l'homme, c'est à partir d'un code de 4 lettres
universelles que la matière vivante maintient cette stabilité dans la durée qui la
caractérise, qu'elle informe et forme ces molécules protéiques spécifiques de chaque
individu et ayant cependant des fonctions générales chez tous. La façon dont une
cellule produit son énergie est fondamentalement une, de même que la façon dont les
membranes établissent les échanges avec l'extérieur.
La forme de la molécule qui transportait des électrons dans la cellule la plus
primitive, la ferrédoxine, paraît bien avoir donné cette architecture
des porphyrines qui sert, en modifiant son atome métallique, aux transferts
d'électrons dans la photosynthèse des végétaux, dans la
chaîne des oxydations phosphorylantes des mitochondries pour détoxiquer
les poisons dans les microsomes, pour transporter l'oxygène dans les
globules rouges, de l'escargot à l'homme.
L'ATP, ce polyphosphate, planté sur un résidu nucléique, est la
structure universelle accumulant et donnant l'énergie à toutes les réactions à bon
rendement.
La cellule, avec sa machinerie nucléique pour les synthèses, sa machinerie utilisant
l'énergie libérée par les chutes de potentiel des électrons venant de l'hydrogène,
pour fabriquer de l'ATP, sa machinerie microsomale contre les poisons, se retrouve à tous
les échelons de la vie.
Cette économie, cette simplicité de moyens, se retrouvent aux deux échelons
d'organisation de la vie : la cellule, l'être pluricellulaire. N'en serait-il pas de
même à l'échelon de l'être social ?
B- La société actuelle a besoin de la Biologie (211)
Si la biologie est à la mode, c'est qu'elle donne à l'homme l'espoir de l'aider à faire un monde humain avec les techniques et les sciences physico-chimiques. Elle est le fruit des sciences qui l'ont précédée. Quels sont donc les besoins qui poussent au développement de la biologie ?
1- Questions posées par l'Industrie (212)
L'industrie, qui a appris à produire en quantité, désire savoir quoi
produire pour valoriser qualitativement des produits. Le consommateur devient difficile.
Il veut être sûr que ce qu'il achète est aussi bon que possible. L'industrie doit se
plier à ses désirs. Les questions ainsi posées par le développement industriel sont
assez nouvelles pour qu'en situe quelques-unes.
* La gamme des nouveaux procédés de conservation des aliments
par desséchage, surcongélation, purification, altère facilement les couleurs. L'homme
n'accepte guère de consommer des cerises grises, des petits pois pâles, ... La chimie
fournit de beaux colorants. La toxicologie classique distingue ici les azoïques solubles
dans les graisses potentiellement cancérigènes sur l'animal et ceux qui, solubles dans
l'eau, sont sans toxicité animale mais sont cependant métabolisés dans l'organisme en
stimulant la synthèse des riboses phosphates, matrice des bases nucléiques.
* Les radiations empêchent sans inconvénient le
vieillissement des pommes de terre, débarrassent les céréales des parasites, conservent
plus longtemps le poisson. Cependant les taux des complexes hormonaux des légumes
traités semblent modifiés. Quels sont leurs produits de transformation et leurs effets ?
* Les moissonneuses-batteuses amènent des récoltes plus
humides où des moisissures se développent. De puissants cancérigènes ne
peuvent-ils s'y trouver ?
La biologie a servi depuis longtemps à améliorer les productions
végétales et animales. On lui demande maintenant de servir d'arbitre entre la production
et la consommation.
Jusqu'ici on s'est occupé de fraudes, de toxicité, mais le problème
des effets à long terme n'a pratiquement pas été abordé. L'état s'abrite derrière
une « Commission » dont le rôle est de tranquilliser tandis que le travail à faire
pour donner de bonnes définitions des propriétés et innocuités est infiniment
difficile sans crédit.
2- Questions posées par l'Agriculture (214)
Apparemment, l'agriculture produit toujours les aliments en procurant
un milieu adéquat pour la croissance des plantes ou des animaux. Mais apparaissent de
profonds changements.
-- Avec l'ammoniac des centrales électriques (dérivés
soufrés du gaz de Lacq), on fait des amino-acides au prix du boeuf. C'est grâce à la
méthionine que nous avons la poule-au-pot à bon marché.
-- En réestérifiant des acides gras partout où il s'en produit, on
refait des graisses alimentaires.
-- Avec des levures sélectionnées nourries de nos déchets de
celluloses, de mélasses ou de pétrole, on fait des protéines jugées excellentes.
-- Le boeuf et le porc deviennent de simples transformateurs dont on
améliore les rendements par des hormones ou des antibiotiques.
Ainsi les industries de moteurs, les chimiques (engrais, antibiotiques,
hormones, ...), les bactériologiques (levures, ferments, ...), ont trouvé de grands
débouchés dans la production des aliments, réduisant de plus en plus la place de
l'agriculture. Le paysan ne peut guère assister impassible à ce naufrage de
l'agriculture sur laquelle il a bâti une civilisation.
Plusieurs régions passent contrat avec de grands groupes
internationaux. Moyennant que le paysan laboure, engraisse, sème, traite, récolte
suivant les directives permanentes d'un bureau d'étude supranationales et obéisse aux
moniteurs chargés de veiller à l'exécution, il sera assuré de vendre à un prix
calculé pour être rémunérateur.
En considérant le rapport du nombre de personnes exécutant un
travail servile au nombre de personnes effectuant un travail créateur en laboratoire, le
rapport s'élève. Or ce rapport s'appelle coefficient de servitude. Il est proportionnel
à la productivité, souvent confondue avec le développement.
Il convient donc de tempérer ce coefficient de servitude lié à la
productivité par un nouveau facteur d'intérêt et d'initiatives individuelles, portant
soit sur les organisations socio-économiques nécessaires, soit dispersant réellement
les initiatives créatrices.
Le développement véritable n'est pas celui de structures
productrices, mais celui des hommes.
Pour sortir d'un domaine trop irrationnel, on voudrait que soient mieux
définies les qualités ou propriétés respectives des denrées suivant leur mode de
production. En quoi la digestibilité du blé dur diffère-t-elle de celle d'un blé
tendre à grand rendement ? En quoi un poulet à croissance très rapide diffère-t-il
d'un poulet de ferme ? Il n'y a là que dissimulation de valeurs beaucoup plus profondes.
L'homme est consommateur de symboles autant que d'aliments.
3- Questions posées par les Marchés (216)
La biologie répond encore à d'autres besoins. Les transformations des
moyens de produire et de conserver coûtent cher et réclament de gros investissements.
-- Sélectionner des espèces bovines qui donnent un lait moins gras et
plus protéique demande 20 ans;
-- Installer une chaîne de froid ou des usines à dessécher implique
une rentabilité suffisante;
-- Prévoir un marché au moins équivalent à la production;
-- Les denrées biologiques onéreuses et souvent périssables
risquent une catastrophe si la consommation est irrégulière.
On voudrait mieux connaître les besoins de l'homme pour y ajuster la
production. Mais ce secteur de la biologie est complexe et son efficacité ne se mesure
pas en calories. L'homme est une machine qui n'a, en général, pas conscience de ses
besoins. C'est à travers nos sensations que nous réglons notre alimentation et nous
n'avons pas directement la sensation de nos besoins. Nos aliments deviennent ainsi les
supports de nos sensations les plus profondes. Ils prennent des valeurs symboliques et
deviennent des liens organiques avec notre milieu. Autour d'eux se bâtissent des rapports
familiaux et sociaux.
Il semble qu'il soit maintenant plus important de situer organiquement
une technique dans un ensemble cohérent que de développer des progrès techniques. Ceci
conduit à un autre aspect de la biologie : définir les aspects réellement humanisants
des besoins.
Les prix des matières premières agricoles sont fortement
"manipulées" par le gouvernements. Les Ministères de l'Agriculture
subventionnent ou interviennent pour maintenir l'agriculture sous une coupe politisée.
Par contre, le secteur qui gagne de l'argent en alimentation est celui
des industries de transformation. Elles sont tenue en main par une vingtaine de trusts
internationaux. Seuls capables de financer les déficits accidentels, les trusts ont une
puissance financière de l'ordre d'un État et une efficacité très supérieure. Il
faudrait une analyse précise des moyens de produire et de manufacturer les aliments. La
biologie en est une des causes et l'un des arbitres.
Les puissances réelles ne sont plus guère les
"gouvernements" nés du "suffrage universel", mais plutôt celles,
bien réelles, des concentrations monétaires, techniques, commerciales appelées trusts.
Les puissances réelles, c'est-à-dire les grandes entreprises, seules
capables de fonctionner efficacement, prennent une conscience de plus en plus aiguë de ce
que l'instrument technique entre leurs mains tend à vivre pour lui-même, de produire de
plus en plus, à forcer les marchés.
La machine à pouvoir, en se séparant du vouloir des consommateurs et
du savoir qui peut arbitrer les bienfaits de son activité, crée un état dangereux. Il
doit être unifié par la biologie qui y joue un rôle de science-conscience
IV. La
Biologie, instrument de culture (219-226)
A- Intégrer et synthétiser
l'essentiel de la physique, de la chimie (219)
Une des premières particularités de la recherche biologique est
d'utiliser les techniques les plus difficiles de la physique et de la chimie (la
microscopie électronique sépare des points distants de 7 Angström ; la centrifugation
différentielle isole des molécules en les gardant vivantes ; le marquage isotopique a pu
montrer la synthèse des protéines sur les ribosomes ; la chromatographie et la
spectroscopie permettent de préparer des polynucléotides synthétiques ou d'établir la
séquence d'une chaîne de 150 amino-acides ; ...)
B- Dépasser
l'univers du physicien et du chimiste (220)
La deuxième particularité de la biologie est d'appliquer ces sciences
fondamentales à un univers qui n'est pas celui de la matière minérale, mais de la
matière vivante.
La matière vivante introduit des concepts, des dimensions nouvelles :
-- Celui d'unité individuelle : cellule, être pluricellulaire,
société, correspondant à un espace-temps très particulier. Le temps n'y est pas
réversible. Les unités vivantes ne sont plus interchangeables. Et chacune a une histoire
qui lui est propre.
-- Ces unités réalisent des niveaux d'organisation dont les
propriétés ne découlent qu'en partie de la somme des sous-unités constituantes.
L'intégration biologique fait jaillir des propriétés imprévisibles, par exemple lors
de l'organisation des organites en une cellule.
-- Cette organisation de l'être vivant réalise un système thermodynamique
qui se nourrit. Ce genre de système tend vers une unité où tout dépend de tout. Cette
stabilité d'un ordre maximum au milieu du désordre repose sur des mécanismes asservis
dont nous ne concevons que les principes élémentaires.
-- Enfin, la matière vivante évolue et l'homme n'en est que
l'étape du 3è billénaire.
Le processus propre à la connaissance en biologie
n'est-il pas la démarche même de l'homme ? Cette obligation d'avoir à la fois
l'intuition d'une situation complexe, le sens des insuffisances des facteurs définis et,
à l'opposé, le besoin de délimiter un univers expérimental avec ses mesures et
concepts.
Comme l'homme existe en se faisant, la théorie s'élabore dans la
pratique, presque autant que la pratique se fonde sur la théorie.
C- Une science et une
conscience (223)
Frontière entre sciences et consciences, entre déduction logique et
induction, la biologie devient matière à culture.
Durant des siècles, l'homme avait comme outils la charrue. C'était la
propriété de la terre qui était "rentable", source de revenus.
Au XXè siècle, l'outil de l'homme est devenu le mécanique,
c'est-à-dire selon Platon, la reproduction de beaucoup à partir de l'un. C'est alors la
plus-value apportée par le travail et l'organisation de l'entreprise qui méritent
salaire et constituent la richesse de la nation.
Dans le monde moderne, c'est l'exploitation des brevets, des licences,
des applications scientifiques de tous ordres, qui tend à devenir la source de la
puissance. Les grosses concentrations de capitaux nécessaires pour développer une
recherche scientifique fructueuse ne mettent pas les pays en très bonne place.
Il se passe un curieux phénomène. La richesse est devenue un
potentiel scientifique et technique. Mais finalement, c'est toujours en service rendu à
l'homme que cette richesse se comptera. Si bien que la biologie utilisée pour mieux
produire devient également indispensable pour mieux définir les besoins réels de
l'homme.
Si la production de l'homme industriel était une valeur absolue, la
solution serait celle du monde du dollar. Mais la production a cette faiblesse de n'être
pas une valeur absolue. Elle ne vaut que si il y a quelqu'un pour l'acheter. Elle est
périssable et, sans consommateur, elle perd toute valeur !
La solution pourrait consister à ne pas se laisser enfermer dans un
espace-temps trop court, c'est-à-dire investir pour des développements futurs. Or les
pays à haute productivité élèvent leurs dépenses avec leur coût de production. Ils
asservissent donc les pays à basse productivité en les transformant en machines à
produire.
Or, l'homme supporte mal les systèmes asservissants. Il s'y dégrade
ou il s'y révolte. Ainsi les investissements du système dollar ont le choix entre
accroître l'asservissement avec le potentiel révolutionnaire, ou bien accepter d'être
pondérés avec les valeurs humaines qu'ils peuvent développer.
Les besoins de l'homme ne peuvent pas être
fixés comme ceux d'une machine ; il est essentiellement le désir
de ce qu'il peut devenir.
L'histoire humaine, écrite et consciente, a commencé avec le début
de l'agriculture. Or que se passe-t-il actuellement ? L'homme n'est plus l'agriculteur
utilisateur de semences, fabricant de charrues. Nous sommes à la fin de l'ère de la
charrue et au début d'une nouvelle ère La soumission à la vie de la nature y devient de
plus en plus réduite et la puissance du savoir de l'homme de plus en plus grande. Ce
qu'apprenait à l'homme le contact avec une nature native, le rythme des saisons, les
caprices de la terre, cette soumission aux lois de la vie indispensable à sa puissance,
disparaît. L'homme a acquis le pouvoir de ne plus dépendre des saisons, des caprices de
la terre, du végétal.. La puissance de son esprit ne lui a jamais paru aussi grande.
La biologie, avec les instruments mêmes de sa puissance, redécouvre
à l'homme une nature dont notre être fait partie. Le savoir-faire, c'est-à-dire la
production, est devenue une puissance, le savoir une religion formaliste, le vouloir s'est
dégradé en sondages d'opinion. Et voilà que la société se disloque. Dans la société
comme dans l'homme, Pouvoir, Savoir et Vouloir doivent chaque jour refaire une unité. Un
vrai travail au contact du réel refait l'unité, redonne espoir, car chaque action
révèle un peu de ce qui est caché. C'est là le vrai progrès.
V. Biologie et «
qualité de la vie » (227-232)
Pour l'homme industriel, le besoin le plus profond auquel la biologie
devrait répondre est de lui indiquer comment refaire l'homme et son environnement. De
nouveaux ministères s'appellent « Environnement », « Qualité de Vie » et le
gouvernement en a fait un thème politique. Nous devons en prendre conscience.
A- La « Qualité »
des aliments (227)
Le mot qualité est qualifié par les "propriétés" d'un
objet. Une viande de bonne qualité a les propriétés de tendreté, de sapidité, de
couleur, d'un rapport protéines/lipides optimal, etc. Les propriétés d'un objet
-- aliments, logement, auto -- se rapportent au jugement de l'homme qui l'utilise. Il
s'agit dont des qualités des aliments répondant aux "besoins" de l'homme qui
seront déterminées.
1-- La composition nutritionnelle est définie par les propriétés
à apporter des calories, la façon dont ces calories sont apportées, la part des
graisses, des protéines ou des glucides, les taux de minéraux et de vitamines.
2-- L'absence de « toxiques » soulève des difficultés encore non
résolues. Il faut, derrière les méfaits produits sur l'homme ou l'animal, aborder le
plan des mécanismes métaboliques et cellulaires de la toxicité. En un siècle, on est
arrivé à connaître à peu près la biochimie et la physiologie du métabolisme des nutriments.
Celle des substances étrangères n'est qu'à peine ébauchée. On connaît le
système appelé réticulum endoplasmique qui, comme une usine chimique, va traiter
les drogues et les toxiques. Un science reste à faire sans être facile. Les dangers ne
sont observés "qu'accidentellement" chez l'homme et l'animal diffère toujours
métaboliquement de l'homme par ses systèmes enzymatiques ou des équilibres hormonaux un
peu différents. La biologie a ainsi à répondre à des situations parfois sans issue.
3-- Les critères psychosensoriels, c'est-à-dire les sensations
agréables ou désagréable, aboutissent à un jugement subjectif. Ils ont un aspects
objectif : analyse des arômes, des consistances, effets sur les sensations et les
motilités digestives.
4-- Les critères de prestige, ce qu'il convient de manger, pour un
repas familial ou pour être à la mode, parce que c'est le signe du rang social, de ce
qui se fait pour être de bon ton, constituent une symbolique subtile. À la Renaissance
apparut le "faire bonne chère". On ne parla plus de souper, mot vulgaire, mais
de dîner. Le mot chair, évoquant la bête que l'on tue, fut remplacé par celui de
viande, désignant jusque-là tout ce qui faisait vivre.
La « qualité des aliments », c'est cet univers de propriétés dont il s'agit de tirer l'image réelle de l'aliment. Quand une société est inquiète, elle accuse ses aliments, reflets de ce qu'elle est. On charge la biologie de juger.
B- Une politique «
Biologique » (231)
Prendre conscience de ce qu'est la qualité de la vie, c'est
finalement se "faire une idée" de ce qu'est l'homme dans son environnement. On
confie cela à la science.
Mais qu'est donc cette science de l'homme que l'on interroge ? Les «
sciences humaines » officielles ont plutôt perdu la face en appliquant de façon
inconvenante des méthodes valables en physique, en objectivant ce qui ne pouvait l'être,
en voulant expérimenter dans des conditions où les paramètres ne pouvaient pas
définis, en objectivant l'homme dans un système de coordonnées et, dans un temps de
physiciens, en appliquant les règles du hasard et de l'expérimentation à des hommes qui
ont des comportements qui ne s'y soumettent pas.
|
« Le concept d'un environnement optimal n'est pas réaliste parce qu'il implique une
vue humaine statique. Planifier pour le futur demande une attitude écologique
basée sur l'hypothèse que l'homme apportera toujours des changements par le
potentiel créateur inhérent à sa nature biologique. Le constant feedback entre l'homme
et son environnement implique un changement continuel de l'un et de l'autre. Cependant,
les divers aspects de la nature biologique et sociale constituent un système si hautement
intégré qu'il ne peut être modifié que dans certaines limites. » R. Dubos, So human an animal |
Que peut faire une biologie capable pour répondre,
ne serait-ce qu'en renvoyant la question, à une demande sociopolitique ? C'est l'homme
lui-même au contact de la réalité qui doit l'assumer. La biologie actuelle n'est qu'une
étape où l'homme se développe en redécouvrant ses propres dimension pour faire face à
un univers où ses outils et son environnement ont changé.
Naissance de la biologie comme science (233-267)
VI. Le projet biologique (233)
Aristote parlait déjà de
biologie. Mais elle ne naquit que vingt siècles plus tard :
« Il y a dans l'organisation générale des animaux un certain nombre de tissus
simples qui sont partout les mêmes, ..., qui ont les mêmes propriétés vitales et
physique, ... pour former les organes composés. » (Aristote)
Bichat a désigné sous le nom de système le
traité de chaque tissu simple, et sous celui d'organes la réunion de
plusieurs systèmes qui forment un corps unique, dans son Anatomie
Descriptive.
Claude Bernard a illuminé l'anatomie générale dans
les propriétés des tissus vivants :
« La physiologie générale a pour objet de déterminer les conditions
élémentaires des phénomènes de vie. »
Raspail, Virchow perçoivent le
concept de cellule, unité élémentaire de tout organisme vivant.
Darwin, influencé par Marx, témoin du rôle de la
structure économique des entreprises agricoles, dans l'évolution des espèces, conçoit
l'évolution.
Ces visions restent à la base d'une Biologie permettant la
vue unifiée de l'univers vivant :
Plan d'une Biologie, Science de l'Organisation Vivante (236) (Addendum 1)
VII. Une nomenclature des espèces est déjà une science (239)
L'organisme vivant est un système thermodynamique organisé ouvert, c'est-à-dire un ensemble matière-énergie, subissant des échanges définis avec l'extérieur, maintenant ainsi sa propre structure pendant un certain temps. Il est le fruit d'autres systèmes organisés et peut en reproduire d'autres. Les notions de nutrition et de reproduction caractérisent donc l'organisme vivant ainsi que celle d'une identité, c'est-à-dire de propriétés personnelles et d'espèces situées dans un ensemble écologique.
A- Biologie d'une
Nomenclature (239)
À la base de toute science, il y a une nomenclature, c'est-à-dire un
classement rationnel des objets et des propriétés. Le principe d'une nomenclature
consiste à élaborer des simplifications successives. La Physique si bien charpentée que
nous connaissons a eu sa période de confusion où les bonnes dénominations n'étaient
pas trouvées.
De même des secteurs de la Biologie sont encore dans le chaos et ont
besoin d'une nomenclature. Tel ce domaine de la pollution, où l'on parle d' « additifs
», de « résidus », de « contaminants », de « polluants », en ne se référant
qu'au mode de production, alors que c'est l'effet physiopathologique qui importe. Là on a
le mots « toxique » qui ne signifie pas plus que son sens étymologique « toxon » : la
flèche qui blesse. Il paraîtrait bon de parler de « substances étrangères » en les
opposant aux « nutriments », c'est-à-dire aux composés indigènes dont nous
connaissons maintenant la physiologie des métabolismes assurant la constitution de nos
tissus.
B- La
Nomenclature des Espèces Biologiques (243)
En revenant à la nomenclature des espèces biologiques, c'est déjà
bien une science, celle des noms et, derrière les noms, celle des structures,
c'est-à-dire des états stables.
C-
Nomenclature des Êtres Vivants (243)
L'étude des caractéristiques distinctives et communes des espèces
aboutit à sélectionner une série de 9 caractères pour classer les êtres vivants.
L'échelle a des dénominations purement conventionnelles. En passant à un échelon plus
général, on y garde un caractère général qui permet d'inclure de nouveaux groupes et
on perd des caractères distinctifs. Par exemple, dans le tableau suivant, la famille
des hominidés, distinguée d'après la forme du crâne et la dentition,
comporte :
-- l'australopithèque (500 000 à 1 million d'années),
-- le pithécanthrope (200 000 à 500 000 années) avec massif facial réduit et
arcade sourcilière proéminente,
-- l'homme pré-moustérien (100 000 à 200 000 années),
-- le moustérien (50 000 à 100 000 années) qui semble avoir donné deux genres
:
* l'homme de Neandertal (50 000 années),
disparu plus grand et plus fort que son successeur,
* l'homo sapiens .
NOMENCLATURE DES ÊTRES VIVANTS |
||
CLASSEMENT |
||
| Échelon | L'Homme actuel | Le Chêne blanc |
| Espèce | Sapiens | Blanc |
| Genre | Homme | Quercus |
| Famille | Hominidés | Fagacées |
| Ordre | Primates | Fagales |
| Sous-classe | Placentaires | Dicotylédones |
| Classe | Mammifères | Angiospermes |
| Sous-lignée | Vertébrés | Ptéropsidés |
| Lignée | Chordés | Trachéophytes |
| Règne | Animal | Végétal |
D-
Nature des critères de Classement des Espèces (244)
Les critères de la nomenclature des espèces sont apparemment
arbitraires :
1* perfectionnement des outils entre l'homo sapiens et le faber ;
2* rapport de développement du massif facial par rapport à la boîte crânienne pour les
hominidés ;
3* développement des canines, existence de mamelles, de placenta, d'une colonne
vertébrale .
Chacun de ces trois critères implique des comportements profondément
différents :
1* Le perfectionnement des outils implique un développement de la possibilité
d'abstraire, une vie sociale
2* La petitesse du massif facial implique des outils pour réduire le travail demandé à
la mâchoire
3* Les mamelles impliquent l'immaturité des petits et crée des rapports sociaux de types
familiaux . La colonne vertébrale implique une architecture bâtie sur un axe avec
symétrie et souplesse, impossible avec la rigidité de la coque des mollusques.
Les critères de classification anatomiques
choisis correspondent à des comportements typiques ; alimentaire
(dentition, massif facial), sexuel (placenta, mamelles), d'adaptation au milieu (pattes,
vertèbres).
Les détails anatomiques permettent de rebâtir le comportement et
soulignent comment tout est intégré pour former l'unité de l'être vivant. La forme
d'une canine et d'une mâchoire permet d'imaginer tout le comportement d'un hominidé. Ne
pouvant pas saisir avec sa mâchoire puisque la canine ne forme plus un croc, il lui faut
une main. Pour qu'une main fonctionne bien, il lui faut une bonne vue, une posture debout.
Une main et un regard bien harmonisés pour choisir ce qui nourrira postulent un cerveau
qui imagine. L'olfaction n'étant plus aussi nécessaire, les cellules nerveuses rendues
disponibles dans les lobes frontaux vont servir à l'intégration nerveuse d'imagination.
Le « noüs » grec,. la connaissance, a la même racine
que nez et signifie « renifler ».
VIII. Les limites de la nomenclature: l'évolution des espèces (247)
Avec Darwin, les espèces ne furent plus que les étapes d'une histoire. Elles se transformaient. De même qu'en physique on sait que l'électron est à la fois une particule de matière et une onde, l'espèce n'apparaîtra plus que comme une forme arrêtant un moment une force évolutive qui la dépasse et la transformera.
A- Darwin :
l'Évolution des Espèces (248)
Buffon développa l'idée que « tous les animaux, y copris l'homme,
descendent d'autres espèces antérieures »
Lamarck attribuait l'évolution aux conditions de milieu, aux
croisements génétiques et à l'usage ou ne non-usage d'un organe.
Geoffroy Saint-Hilaire admettait que les conditions de vie étaient la
cause principale de toute évolution.
C'est Darwin qui dégagea le rôle de la « sélection naturelle » et
« des lois de la transformation des êtres organisés ». « Il reste, ajoute-t-il, à
démontrer comment les innombrables espèces qui habitent ce monde ont été modifiées de
manière à acquérir cette perfection de structure et d'adaptation des organes à leur
fonction. »
B-
Variation des Espèces à l'état domestique (249)
C'est un champ d'observation privilégié, "expérimental",
montrant la possibilité et la fréquence de modifications héréditaires et ce que
l'homme peut faire en accumulant des variations légères au moyen de sélections
successives. C'est de l'expérience empirique des éleveurs et agriculteurs que Darwin est
parti avec une large étude personnelle su les pigeons domestiques.
* Des conditions de vie "protégées"
favoriseraient la diversification.
* Des conditions favorables permettent à la variation de "durer"
un temps suffisant pour survivre comme variété ou espèce.
* Dans la matière vivante, la "sommation"
(addition de variations insuffisantes en elles-mêmes) déclenche un jour un effet stable
si la variation est maintenue dans le même sens.
1- Reproduction et vie « protégée » (250)
Dans les conditions de vie domestique, la
reproduction ne se fait pas de la même façon que dans les conditions de la vie sauvage.
« Rien n'est plus aisé que d'apprivoiser un animal, mais rien n'est plus difficile que
de l'amener à se reproduire régulièrement à l'état de réclusion, même dans les cas
nombreux où le mâle et la femelle s'unissent. On attribue en général ce phénomène à
l'altération des instincts, mais beaucoup de plantes cultivées déploient la plus grande
vigueur et cependant ne donnent que rarement ou même jamais de graines. »
2- Effets des habitudes (251)
« Les os de l'aile pèsent moins que ceux de
la cuisse plus par rapport au poids entier du squelette chez le canard domestique que chez
le canard sauvage. Il est à présumer que ce changement provient de ce que le
canard domestique vole moins et marche davantage... On ne saurait citer un seul de nos
animaux domestiques qui n'ait pas les oreilles pendantes. On attribue cet effet au défaut
d'exercice des muscles de l'oreille, l'animal protégé étant plus rarement alarmé. »
3- Hérédité (251)
« Il n'est aucun éleveur qui doute de la
force des tendances héréditaires. Le semblable produit le semblable... Les théoriciens
sont seuls à en suspecter la valeur absolue... Les lois de l'hérédité sont
complètement inconnues. »
4- Réversion (251)
Un certain nombre des caractères des
variétés domestiques seraient des régressions. Mais Darwin souligne la prudence
nécessaire à une telle affirmation car « un grand nombre de nos races domestiques ne
sauraient vivre à l'état sauvage et, en beaucoup de cas, nous ignorons le type
original... »
5- Sélection méthodique (252)
Une foule d'exemples montre comment depuis le
début de la civilisation, l'homme a sélectionné les propriétés qui lui étaient
utiles et que les continents où il ne l'a pas fait, comme l'Australie, n'ont pas apporté
d'espèces utiles.
« La totalité des chevaux de course anglais est arrivée à
surpasser en rapidité et en taille les chevaux arabes dont ils descendent. »
Chaque espèce n'apparaît que comme un
accident temporel, comme un mot ou un concept, qui ne vaut finalement qu'en référence à
la nature profonde de la matière vivante dans l'univers dans lequel elle se développe.
À partir de l'étude des variations des
espèces sauvages, Darwin dégage le fait que là ou l'on trouve beaucoup de variétés,
on trouve aussi beaucoup de genres, comme si les conditions écologiques engendraient une
diversification.
La notion d'évolution est apparue à Darwin du
fait des conditions de vie protégée, domestiquée, qui firent en un demi-siècle des
petits chevaux arabes, les pur-sang anglais. Il a pu opposer ce qui se passait ainsi aux
effets des conditions hostiles d'un milieu sauvage ne gardant que le s souches les plus
robustes. Ses grands voyages lui ont montré les diversités d'espèces qu'avaient
engendrées des milieux très divers, mais restant apparentées par des similitudes de
comportement.
Les critères anatomiques structurels fixes
des nomenclatures devinrent des critères de comportement, des manières de boire,
de courir, etc. Les structures conditionnent les fonctions. Mais les fonctions changent
les structures.
C- Embryologie
et Évolution (Addendum :
site.voila.fr)
IX. Les facteurs de l'évolution (254)
Darwin développe les facteurs de l'évolution :
concurrence vitale, sélection naturelle, rôle de l'instinct et cas particulier
d'hybridité. Il expose une longue série d'exemples de concurrences vitale, de
concurrences sexuelles, la sélection des variétés les plus protégées, les plus
résistantes et le rôle des circonstances écologiques.
Actuellement, on tend à considérer que la survie à long terme d'une
espèce dépend davantage des individus extrêmes que des moyens et de leur aptitude à
faire face au stress.
Les facteurs intervenant dans la sélection seraient :
1* Survie dans des environnements physiques défavorables (chaleur, froid, salinité,
pression d'oxygène)
2* Survie des embryons dans des conditions d'environnement extrêmes
3* Guérison après stress
4* Adaptation des métabolismes, des relations
5* Adaptation du comportement, les stéréotypes étant les plus précaires.
L'étude de l'origine de l'homme à travers les squelettes fossiles a
pu permettre de suggérer ce qu'est une espèce et son évolution.
Il a fallu en gros 50 000 ans à l'homo sapiens pour proliférer avec
succès à la fin de la dernière glaciation. Sa prolifération s'est accompagnée de la
disparition brutale de ce colosse qu'était l'homme de Néanderthal.
Le processus d'évolution reste à la fois évident et mystérieux.
L'architecture anatomique très semblable suppose une transmission génétique. Les
structures vestigiales, telles que les muscles, orientant les oreilles chez l'homme, le
coccyx (vestige de la queue) en témoignent encore, de même que le fait que l'embryon
humain présente, comme les poissons, des arcs branchiaux devant le larynx.
Les différences entre les espèces de même origine deviennent
d'autant plus grandes qu'elles sont isolées plus longtemps sans pouvoir s'entrecroiser.
Ce qui a distingué les races humaines actuelles est ainsi un processus écologique
réalisant un isolement prolongé sans métissage.
L'esprit humain se cherche lui-même tout autant que la chair qui le
porte. On oublie trop qu'un siècle de vie par rapport à l'évolution n'est pas plus long
qu'un mètre par rapport à la longueur du méridien terrestre.
A- L'apport du
transformisme (256)
Dans la perspective « transformiste », la définition des espèces
n'a qu'une valeur relative. Une espèce est un accident momentané qui a su se
transformer.
Le développement des espèces successives sur notre planète peut
aboutir à un classement en datant les couches géologiques sur tableau grâce au rapport
des dérivés de l'uranium, ou des isotopes de carbone qu'elles comportent.
| NOMBRE D'ANNÉES | ÉVOLUTION DE LA VIE SUR LA TERRE |
| 50-50 millions | Apparition des hominidés |
| 1 à 6 millions | Évolution des mammifères supérieurs et des plantes |
| 50 millions | Des mammifères vivent dans l'Océan (baleine, phoque) |
| 100-150 millions | Premiers mammifères. Premiers oiseaux. Diversification des plantes à fleurs. |
| 125-200 millions | Apparition et prédominance des reptiles. Apparition des plantes à fleurs. |
| 250 à 300 millions | Premiers amphibiens, insectes, fougères, grandes forêts ayant formé les dépôts de charbon. |
| 350 millions | Première invasion importante de la terre par animaux et
végétaux. Apparition des premiers vertébrés : poissons primitifs dans des mers à concentrations changeantes. |
| 500 millions | Ancêtres de tous les grands groupes d'invertébrés, des oiseaux. Algues.. |
| 1 milliard | Accroissement de la population des êtres unicellulaires. Apparition des pluricellulaires invertébrés dans la mer, et des végétaux. Origine de la photosynthèse. Création d'une atmosphère avec 20 % d'oxygène. |
| 2 à 5 millions | Formation de molécules organiques de plus en plus complexes. Origine de la cellule vivante dans les mers primitives. |
| 5 à 6 milliards | Formation du système solaire et de la terre |
| 10 milliards | Origine de notre galaxie ? et de l'Univers ? |
B- L'évolution reste un concept (257)
DÉVELOPPEMENT DES FORMES DE LA MATIÈRE VIVANTE * |
|||
| ÈRE | DURÉE (années) |
MILIEU | VIE DOMINANTE |
| Primaire | Archéozoïque (3,5 - 5 milliards) |
Milieu réducteur sans oxygène Laves, roches métamorphiques, pas de roches sédimentaires, pas de signes directs de vie Graphites venant d'origine organique peut-être |
Vie unicellulaire Pas de fossiles |
| Précambrien (1,5 milliards) |
Milieu marin Roches sédimentaires d'énorme épaisseur, période glaciaire premiers fossiles : vers, crustacés, brachiopodes, algues, bactéries. |
Invertébrés marins (rares fossiles) |
|
| Cambrien (105 millions) (553 millions) |
Milieu marin Climat chaud, uniforme sur terre fossiles abondants : invertébrés marins, plantes marines, algues |
Invertébrés supérieurs Algues marines |
|
| Dévonien (45 millions) (354 millions) |
Terres humides chaudes Début végétaux terrestres, gymnospermes primitifs Premières forêts, apparition vertébrés, amphibiens, poissons |
Plantes terrestres Poissons |
|
| Carbonifère (124 millions) (223 millions) |
Terre sèche froide Climat sec, période glaciaire dans l'hémisphère sud, apparition conifères, fougères, vertébrés terrestres (reptiles) |
Amphibiens Reptiles Conifères Fougères |
|
| Secondaire | Trias Jurassique Crétacé (125 millions) |
Réchauffement Climat chaud : apparition mammifères, développement reptiles géants |
Reptiles Gymnospermes supérieurs |
| Tertiaire | (58 millions) (60 millions) |
Refroidissement Réduction des forêts et végétaux développement mammifères apparition oiseaux modernes puis l'homme |
Mammifères Oiseaux Plantes à fleurs |
| Quaternaire | (2 millions) (2 millions) |
Période glaciaire extinction grands mammifères, arbres |
Homme Plantes herbacées |
* Biology data Books, Federal of American Societies for experimental Biology, Washington
L'évolution reste davantage un concept qu'une
science, une vue générale unifiant toute la biologie, cherchant à dégager ce qui reste
essentiel à tout organisme et, à l'opposé, ce qui peut changer et comment peut se faire
une évolution selon l'un des concepts fondamentaux de la biologie :
1- L' «Unité de l'organisme vivant » : le tout est plus que la somme
des parties, les parties sont reliées les unes aux autres et ne peuvent être soustraites
sans faire disparaître l'ensemble.
2- Le « Finalisme de l'organisme » : la grande majorité des processus
biologiques sont dirigés vers le but de préserver l'individu et l'espèce.
3- La « Stabilité du milieu intérieur » : homéostase, soumission
progressive d'un milieu chaotique et dangereux à l'être vivant.
La Vie évolue, on ne peut la contraindre, l'orienter. On ne sait pas
dominer sa propre évolution autrement qu'en se fiant à la « boussole biologique »
donnée à chaque être vivant.
X. La tête chercheuse (262)
A- Similitudes
biochimiques au cours de l'évolution (262)
On a essayé de voir si la nature des protéines du sang permettait de
distinguer les espèces, comme le font les formes des mâchoires ou des pieds. Les
réactions immunologiques correspondent de façon frappante au classement morphologique.
Les cellules épidermiques des vertébrés produisent de façon
caractéristique de la kératine. La chitine est le produit caractéristique des
arthropodes.
Le transport d'oxygène se fait par l'hémoglobine chez les vertébrés
; par l'hémocyanine (cuivrique) chez les invertébrés ; mais on trouve aussi de
l'hémoglobine chez quelques mollusques, annélides et arthropodes. Mais ce sont des
dérivés du groupe porphyrine.
L'ATP est la molécule accumulatrice d'énergie dans tout le règne
vivant. Les NAD, les cytochromes, sont fondamentalement identiques chez tous les êtres
qui respirent ; de même, la structure des acides nucléiques, la structure fondamentale
des enzymes, les hormones sont, en gros, identiques dans les mêmes classes.
La recherche des critères de classement aboutit à dégager des
critères d'unification.
B- Logique et
hasard dans l'évolution (263)
L'évolution peut être logique puisque les
comportements se sont de mieux en mieux adaptés aux modifications du milieu. Les concepts
de finalisme et d'unité de l'organisme vivant l'illustrent par de nombreux exemples :
* pluricellularité et différenciation intégrée,
* protection de l'espèce assurée par sa fécondité et des mutations, par des coquilles
de silice, de calcaire ou de chitine (matériau léger), par la souplesse d'une colonne
vertébrale,
* différenciation permise par l'homéothermie et l'homostase,
* allongement des durées de vie permettant des apprentissages, des expériences sociales
de plus en plus élaborées...
Cependant on peut aussi regarder l'évolution comme l'art
du bricoleur comme dans les exemples suivants :
* la vessie natatoire équilibrant les poissons devient un poumon permettant la vie
terrestre,
* le nez devient une trompe chez l'éléphant,
* les glandes salivaires faites pour digérer deviennent des instruments de défense chez
les serpents.
Chez les plantes :
* les feuilles destinées à la photosynthèse deviennent l'instrument de capture des
insectes chez la drosera,
* des structures colorées attirent les insectes pour porter le pollen,
* des tiges deviennent des tubercules de réserve pour la pomme de terre, des rhizomes
chez l'iris, des rampants pour la reproduction chez le fraisier, ...
C- Que sera
l'Évolution de demain ? (265)
L'évolution est la transformation d'un système au cours du
temps. Elle inclut l'apprentissage par l'expérience et les conditions qui rendront
stables les caractères acquis.
Les mots : concurrence vitale, sélection naturelle, sont remplacés
actuellement par : qualité du milieu écologique ou de l'environnement, écosystème.
L'évolution témoigne que chaque espèce doit être en équilibre avec son milieu et
disparaît si elle néglige cet équilibre trop longtemps.
Chaque être ne vit que dans certaines marges de milieu
physico-chimique et biologique. Découvrant sans le savoir de meilleures relations avec ce
qui l'entoure, il va, sans le connaître, vers le règne d'un ordre que nous ne
chercherions pas si nous ne le connaissions déjà.
L'inquiétude actuelle devant la démographie galopante, la crise de
l'énergie, la pollution de l'environnement, a sa source dans le pouvoir que les outils,
les techniques, les sciences ont donné à l'homme de transformer l'écorce terrestre, non
plus au rythme lent qui limitait les échecs, mais avec une vitesse et une étendue qui
rendent imaginable les conditions d'une fin de la vie humaine sur la terre. Si un jour il
ne reste plus que l'homme comme espèce vivante, il devra avoir connu et dominé toutes
les astuces que 3 milliards d'années d'évolution ont inventé pour rendre l'homme
possible.
Un seul point paraît sûr : la vie ne peut se maintenir que si
l'écosystème reste en équilibre avec ses bilans d'énergie et de matière.
La vie de homme dépend de l'énergie solaire qui fournit par la
photosynthèse à la fois 20 % d'oxygène de l'air indispensables et les nutriments dont
il n'est capable de faire la synthèse. Or il suffit de 50 ans d'arrêt de la
photosynthèse pour que la vie animale disparaisse. La forêt reste le seul système
continuant à enrichir la biosphère en matières organiques. Ce système diminue
rapidement.
L'homme consomme, en gros, 187 fois plus de calories
"nutritionnelles" que son corps n'en restituera à la terre sous forme de
matières organiques. C'est l'animal le plus onéreux en énergie organique parce que
c'est celui dont la durée de vie sans croissance est la plus longue. L'énergie qu'il
restitue à la biosphère et celle du savoir, de l'information. Toute la question est de
savoir quelle sera la qualité et l'usage de cette énergie d'information.
Au lieu de se lancer dans la science-fiction, ne vaut-il pas mieux
reprendre la grande leçon de l'évolution : c'est en étant fidèle à ce petit
microcosme qu'est chaque être que les grands macrocosmes s'équilibrent. En donnant un
sens humain réel à chacun de nos gestes, nous serons fidèles à nous-mêmes et par
conséquent à tous. Le plus grand danger qui menace l'homme c'est bien plus la décadence
de l'homme que celle de son environnement, le parasitisme qui s'installe quand l'acte de
consommation suit immédiatement le désir. C'est dans le chemin qui sépare le désir de
ce qui l'apaise que l'homme reste homme, c'est-à-dire qu'il trouve son sens et sa place
et que se révèle un peu ce qui reste à naître.