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20 février 2008 3 20 /02 /février /2008 14:42
 -res-g-ologiques-copie-1.jpg
                                            les ères géologiques
 
 
 
  
       Pour la Vie, sur notre planète, ce ne fut pas un long fleuve tranquille. Au long des milliards d'années qui la séparent de ses origines, elle aura eu bien du mal à s'accrocher car nombre d'événements cataclysmiques auraient pu définitivement la détruire. Le hasard a néanmoins permis (d'autres diront la « chance ») qu'elle ne disparaisse pas. Jamais, en effet, elle n'aura été aussi menacée que lors des extinctions massives d'espèces qui ont parsemé les temps géologiques.
  
     Rappelons tout d'abord ce que l'on nomme communément une «
espèce » : c'est l'ensemble des populations capables de se reproduire entre elles. A partir du moment où des êtres vivants, même très proches d'apparence, ne peuvent plus donner de descendants susceptibles d'être féconds, on dit qu'ils appartiennent à deux espèces différentes. En systématique qui est la science du dénombrement et du classement des différentes lignées d'être vivants, l'espèce est l'unité de base (on parle alors de taxon).
  
     L'extinction d'une seule espèce est un drame pour la
biodiversité. Elle se produit lorsque son dernier représentant a disparu mais elle est prévisible bien avant, lorsque l'espèce n'est plus représentée que par un nombre insuffisant d'individus devenus incapables, pour de multiples raisons, de se reproduire : il s'agit le plus souvent d'un phénomène progressif, plus ou moins rapide. On sait bien, surtout actuellement avec la domination sans partage des humains qui transforment la planète selon leur bon plaisir, qu'il existe nombre d'espèces, animales et végétales, menacées. Toutefois, il a existé des moments de la vie de la Terre où un nombre considérable d'espèces ont disparu de manière concomitante : il s'agit des extinctions de masse.
 
 
 

Les extinctions dites « de masse »
 

 

     On estime que plus de 99% des espèces ayant un jour vécu sur Terre ont à extinctions-2.pngprésent disparu. Certaines de ces disparitions sont en rapport avec la sélection naturelle qui a permis le remplacement d'espèces par d'autres mais ce n'est pas la seule explication. En effet, à certains moments de l'histoire terrestre, des cataclysmes, difficiles à documenter, ont conduit à la disparition - en même temps - de catégories entières d'espèces vivantes : c'est ce phénomène que l'on appelle extinctions de masse et, pour une fois, l'Homme n'en a pas été le responsable. On reconnaît actuellement cinq extinctions principales qui, toutes, à des degrés divers, ont failli faire disparaître totalement la Vie sur Terre.
 
 
 

Quand ont-elles eu lieu ?
 
 
 
     a.
à l'ordovicien pour la plus ancienne, vers -440 millions d'années (Ma), époque qui est la deuxième du paléozoïque ou ancienne ère primaire. Pour mémoire, rappelons que la première période de ce paléozoïque était le cambrien, celle-là même qui a vu « l'explosion de la Vie » (voir sujet le schiste de Burgess). Un peu moins de la moitié de tous les organismes marins disparaissent à l'ordovicien et les fameux trilobites qui ont laissé de nombreux fossiles regroupant plus de 10 000 espèces différentes, sont presque totalement détruits : ils arriveront pourtant à surmonter la crise, en tout cas temporairement.
 
  
     b.
au dévonien vers -367 Ma, une époque qui a connu un effet de serre important au point qu'on l'a appelée le temps des fougères. Sur Terre, il existe, outre les algues et les bactéries présentes depuis longtemps, des plantes primitives, notamment les fougères géantes aux troncs aussi épais que ceux d'un arbre, dans lesquelles vivent des arthropodes comme les scorpions mais c'est en mer qu'une immense barrière de récifs érigés par des algues calcaires retient l'attention. Ce sont ces récifs qui vont disparaître lors de cette extinction avec une grande partie des poissons de mer (les poissons d'eau douces semblent avoir été moins touchés). Les trilobites perdent encore une grande partie de leurs représentants. On estime que plus de 70% des espèces vivantes ont été détruites à cette époque.
 
  
     c.
au permien vers -245 Ma : à cette période les surfaces émergées de la Terre sont représentées par un supercontinent, la Pangée, entourée par un océan unique. La vie sur ce continent, probablement parsemé de grands déserts, comprend, pour les plantes, des gymnospermes (dont les éléments reproducteurs sont protégés par des capsules), des fougères et les premiers arbres, essentiellement des conifères. Les amphibiens, les arthropodes et les ancêtres des grands reptiles du secondaire constituent l'essentiel des espèces animales. La vie marine est également bien représentée mais les derniers trilobites ont déjà commencé à disparaître. C'est à ce moment que survient la plus grande des extinctions de masse qui touche près de 95% de la faune marine et pas loin de 70% de la faune terrestre. On trouvera une étude plus détaillée de cette extinction dans le sujet qui lui a été consacré ICI.
 
  
     d.
à la fin du trias vers -208 Ma : nous sommes à présent au mésozoïque (ancienne ère secondaire) qui a débuté, on vient de le voir, par la plus grande extinction de masse de l'histoire. A partir de cette date et pendant environ 150
trias_237-copie-1.jpg millions d'années, la vie va reprendre et se diversifier à nouveau. Dans la mer, les récifs vont  revenir et ce sont les coraux dits  modernes qui se taillent la part du lion. Ailleurs, toutefois, les ammonites qui furent durement touchés au cours de l'extinction permienne, pullulent à nouveau à partir de la seule lignée survivante tandis que les poissons, peu atteints par l'extinction, se développent. Les reptiles marins profitent également de l'espace libéré pour représenter des formes géantes à la fin du trias. Sur Terre, la vie poursuit sa progression, notamment la flore avec les conifères, les plantes à graines, les ginkphyta (dont le Ginko biloba est le dernier représentant actuel), etc. Les reptiles s'adaptent assez bien tandis que les premiers ancêtres des mammifères apparaissent. Nouvelle extinction massive à la fin de cette période touchant principalement certains groupes comme les nautiles et les ammonites mais elle est moins importante que la précédente.
 
  
     e.
à la fin du crétacé vers - 66 Ma : c'est l'extinction la mieux connue et probablement aussi la mieux étudiée avec la disparition des grands sauriens. Le supercontinent précédent s'est scindé en plusieurs morceaux qui donneront les continents actuels. Durant cette période qui s'étend sur environ 70 millions d'années, on se rapproche de l'époque moderne avec une transformation de la flore qui, encore très jurassique au début (le jurassique est la période précédente), voit naître les premiers représentants des arbres modernes (figuiers, magnolias, etc.) tandis que les plantes à fleurs sont bien représentées.
 
     Sur Terre, c'est donc l'ère des dinosaures qui règnent sans partage tandis que les mammifères, tous très petits, n'ont que peu d'importance dans l'écologie locale. En mer, les poissons presque modernes se sont multipliés (ce qui permet l'apparition des premiers grands sauriens prédateurs) tandis que d'autres animaux comme, par exemple, les requins, sont bien adaptés à ce milieu. Dans l'air, les reptiles volants comme les ptérosaures sont en compétition avec les oiseaux. C'est dans ce milieu apparemment stable que va survenir la grande extinction dite K-T ou crétacé-tertiaire, délimitant les ères secondaire et tertiaire (la classification actuelle à fusionné les ères tertiaire et quaternaire regroupées sous le nom de cénozoïque). Assez brutalement, les dinosaures vont disparaître laissant la voie libre à l'expansion des mammifères ; en mer, les nautiles et les ammonites sont anéantis ainsi que tous les reptiles marins (à l'exception des crocodiles et des tortues). Schématiquement ne survivent en définitive que les petits mammifères, les oiseaux, les poissons, les plantes terrestres et quelques coraux.
 
 
  

Quelles en sont les causes ?
 
 
     De nombreuses hypothèses ont été avancées et aucune (à part, peut-être, la dernière, au crétacé-tertiaire mais on y reviendra) n'a jusqu'à présent véritablement emporté la conviction. On s'accorde toutefois pour dire qu'il s'agit presque forcément de causes très générales. Les premières qui viennent à l'esprit sont évidemment des événements « extérieurs », c'est à dire des causes purement physiques, mais on peut aussi invoquer des causes liées à la vie elle-même (biologiques).
 
 
          a.
causes physiques : pour faire bref, on ne retiendra ici que les principales, à savoir :
 
     * des
variations climatiques : elles peuvent être dues à un phénomène de volcanisme extrême. C'est le cas à la fin du permien (2.c) avec l'apparition des « trapps de Sibérie » (voir glossaire). Il faut se rappeler que, à cette période, il n'existe qu'un seul supercontinent, la Pangée. Dès lors, tous les systèmes écologiques sont en contact et un cataclysme important a la possibilité de les trapps-sib-rie.jpgtoucher tous à la fois. Ca a peut-être été le cas avec cette extraordinaire éruption volcanique qui, en peu de temps (moins d'1 million d'années), va déposer une épaisseur de laves de près de 4 km d'épaisseur sur une surface grande comme les 2/3 de la France. L'émission de gaz toxiques en grande quantité, des pluies acides dévastant la végétation, un obscurcissement fréquent dû aux fumées ne peuvent pas ne pas avoir eu de conséquences. L'effet de serre résultant a dû être intense mais jusqu'à quel point a-t-il été nocif et fut-il suffisant pour expliquer la disparition de 95% des espèces présentes ? Ou bien s'agit-il d'un autre phénomène tel qu'une variation de la salinité de l'océan qui aurait affecté les organismes marins et par contrecoup toute la chaîne alimentaire ? Ou bien encore plusieurs causes à la fois ? La solution de l'énigme n'est pas très claire et les recherches actuelles n'ont pas encore tranché (voir complément en fin d'article).
 
     *
des modifications du niveau de la mer : elles peuvent être la conséquence, outre de phénomènes volcaniques intenses, d'un mouvement des plaques tectoniques ou d'une glaciation rapide. Par exemple, c'est cette dernière hypothèse qui a souvent été avancée pour l'extinction de l'ordovicien (2.a) : les plateaux continentaux, immenses à cette époque, abritent, au sein de mers péricontinentales, la majorité des êtres vivants de telle manière qu'une baisse du niveau des mers suite à un refroidissement intense peut toucher et détruire la majorité des niches écologiques.
 
     * un
événement extraterrestre comme la chute d'un astéroïde (nous y reviendrons à propos de l'extinction K-T (2.e) ou l'entrée du système solaire dans une zone de l'espace riche en matière interstellaire, hypothèse parfois évoquée mais jamais démontrée.
 
 
               b.
causes biologiques : on sait qu'un écosystème est fragile puisqu'il est la résultante d'un équilibre délicat entre les différents protagonistes de la chaîne alimentaire mais il reste assez difficile d'apprécier la conséquence de la disparition d'une seule espèce. Certains auteurs pensent qu'elle peut affecter l'ensemble des autres acteurs entraînant, selon la théorie des dominos, l'ensemble du système. En pareil cas, un événement finalement mineur peut être responsable de la catastrophe.
 
     A l'inverse, d'autres scientifiques avancent que les espèces coexistent ensemble par hasard et que la disparition d'une seule espèce est vite comblée par les autres qui repeuplent rapidement la niche écologique laissée vacante. On comprend donc que cette approche nécessite, pour expliquer une extinction massive, la disparition en même temps de plusieurs espèces non apparentées et l'événement causal est forcément exceptionnel et majeur. Les travaux actuels semblent plutôt donner raison à cette vision globaliste.
 
 
 
 
Cas particulier de l'extinction "crétacé-tertiaire"
 
 
     C'est, nous l'avons déjà dit, l'extinction qui a fait disparaître les grands sauriens, permettant dans le même temps l'émergence des mammifères et donc de l'Homme. De nombreuses hypothèses ont été avancées : par exemple, la
compétition entre les espèces vivantes (notamment la destruction des œufs de sauriens par les mammifères), l'apparition des plantes à fleurs contenant des substances toxiques pour les dinosaures, une épidémie fulgurante ou une élévation de la température qui aurait rendu ces derniers stériles. Mais, comme toujours en science, trop de coupables potentiels, trop de spéculations parfois antagonistes masquent surtout le fait que nous restons dans l'incertitude.
 
     Une théorie déjà plus réaliste concerne d'énormes
éruptions volcaniques ayant eu lieu dans le Deccan (Inde) sur une durée estimée à un demi-million d'années : des couches de lave gigantesques ont été retrouvées dans cette région (Trapps du Deccan) pouvant atteindre jusqu'à deux kilomètres et demi d'épaisseur de basalte pour une surface de 500 000 km² (et probablement une surface d'origine trois fois supérieure). Comme pour les trapps de Sibérie, au permien, il est évident que les quantités de poussières, de cendres et de gaz carbonique rejetées ont dû avoir un effet très défavorable sur les écosystèmes.
 
     Malgré tout, rien n'était réellement convaincant jusqu'à ce que des scientifiques,
Walter et Alvarez père et fils, aient avancé quelque chose de plus crédible : la chute d'un astéroïde. Ils ont, en effet, étudié les schistes contenant les couches correspondant à la limite K-T. Grosse surprise : ces strates contiennent toutes de l'iridium, un élément rare sur Terre mais volontiersprésent dans les matériaux extra-terrestres. Il n'en fallait pas plus pour avancer que la chute d'une énorme météorite
était la coupable... Dans un second temps, venant à l'appui des dires des trois scientifiques, un cratère fut mis à jour, à Chicxulub, au nord de la péninsule du Yucatan (Mexique). Selon divers scientifiques ce cratère aurait été provoqué par la chute d'une météorite de près de 10 kilomètres de diamètre qui se serait abattue sur la Terre il y a environ 65 millions d'années, c'est-à-dire à la fin du Crétacé (voir l'article la disparition des grands sauriens). L'impact de cette masse gigantesque, outre le raz-de-marée initial, aurait conduit à la projection dans l'atmosphère d'une énorme quantité de poussières et de cendres voilant la lumière du Soleil durant peut-être plusieurs années, avec les conséquences que l'on imagine : la disparition des dinosaures devenus incapables de trouver leur importante nourriture journalière et du plancton dépendant de la photosynthèse (et, par voie de conséquence, d'une partie de la faune marine).
 
     En revanche, les graines et spores des plantes à fleurs auraient pu attendre le retour à la normale de même que certaines espèces comme les mammifères, à l'époque de très petite taille et plutôt du genre fouisseur. La théorie est séduisante – il y a certainement eu chute d'une grosse météorite et les dates concordent à peu près - mais explique-t-elle pour autant l'extinction de masse ? On en discute encore.
 
 
 
 
Réalité des extinctions de masse
 
 
     Elles ont eu lieu, c'est un fait acquis mais leurs causes sont plus sujettes à caution et, osons-le dire, nous ne sommes vraiment sûrs de rien. Cela provient vraisemblablement du fait qu'il nous est impossible de préciser, à partir d'archives fossiles souvent incomplètes, l'équilibre d'un écosystème sur quelques milliers ou même quelques millions d'années : si nous y arrivions (et ce sera peut-être le cas un jour), nous pourrions affirmer la disparition d'un ensemble d'espèces en quelques jours (météorite) ou sur plusieurs centaines de milliers d'années (trapps ou la conjonction de la chute d'une météorite et d'un volcanisme intense).
 
     Il y a autre chose : on a jusqu'à présent évoqué les cinq grandes extinctions mais les archives fossiles nous apprennent qu'il y en a eu d'autres, quoique de bien moindre importance. Certains chercheurs ont même avancé une
date de périodicité : tous les 26 millions d'années. D'où viendrait une telle périodicité ? Un mouvement cyclique du globe terrestre ? Quelque chose en rapport avec le Soleil ? Ou avec le déplacement du système solaire dans l'espace intergalactique ? Le mystère reste entier.
 
 
  

Peut-il y en avoir d'autres extinctions ?
 
 
     A l'évidence, ce qui s'est déjà produit peut se reproduire : on peut même se demander si nous ne sommes pas en train de vivre la
6ème grande extinction de masse avec les transformations que font subir les hommes à notre pauvre planète. Depuis que les humains ont pris le dessus sur le monde dans lequel nous vivons – et singulièrement depuis l'ère industrielle – le processus de disparition de bien des espèces animales et/ou végétales s'accélère. Les média ne cessent de nous rappeler le délétère effet de serre qui nous menace dès les prochaines décennies.
 
     Mais, même sans attendre le désastre annoncé, il y a bien d'autres sujets de préoccupation : la surpopulation des humains qui s'entassent de plus en plus dans des mégalopoles difficilement contrôlables, le recul des terres boisées au profit de surfaces cultivées qui restreignent d'autant le territoire des animaux, la désertification induite par des techniques de culture inappropriées, le bétonnage touristico-économique des plus beaux endroits de nos côtes (et pas seulement !), la pollution des eaux douces et la destruction progressive du milieu océanique naturel, le saccage de territoires entiers pour prospecter les énergies fossiles, etc. J'en passe et des pires. Or, rappelons-nous ce fait inquiétant : pour l'Homme, nous évoquons une action qui se calcule au mieux en centaines d'années.
 
     Les extinctions précédentes portent sur des durées bien plus longues : de là à prédire que nous courons vers la catastrophe, il n'y a qu'un pas qu'il semble aisé de franchir. Certes, l'Homme, par son intelligence, est conscient (?) du problème et peut éventuellement proposer des solutions. Mais la Nature, indifférente, ne se laissera sans doute pas aussi facilement dominer. L'avenir de la Terre ne sera pas non plus un long fleuve tranquille.
 
 
 
 
 
Glossaire
 
     *
trapps : coulées de lave en escalier dont les « marches » (plateaux de basalte) peuvent être aussi hautes que des falaises. Les trapps de Sibérie sont souvent incriminés dans la survenue de l'extinction du permien tandis que ceux du Deccan, en Inde, sont suspectés dans l'extinction K-T (et donc des dinosaures) vers – 65 millions d'années. La théorie la plus courante concernant l'origine de ces derniers trapps les associe à un point chaud du manteau terrestre que l'on connaît sous le nom de point chaud de la Réunion.
 
 
 
Images
 
1. les différentes ères géologiques
2. les extinctions de masse (sources : www.mnhn.fr/)
3. la carte de la Terre au trias (sources : www.dinosaures-web.com/)
4. trapps de Sibérie (sources : jcboulay.free.fr/)

5. carte de l'impact du météorite de Chicxulub (sources : www.mnhn.fr/)

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

 

 
 
Mots-clés : espèce - taxon - ordovicien - cambrien - dévonien - permien - Pangée - trias - nautiles - ammonites - limite K/T - trapps de Sibérie - trapps du Deccan - Walter Alvarez - iridium - Chicxulub
(les mots en blanc renvoient à des sites d'informations complémentaires)
 
 
 

Compléments : le Permien a été marqué par un empoisonnement massif

 

     Un empoisonnement au mercure. Voilà ce qui aurait précipité la disparition de 95% des espèces marines à la fin du permien (il y a 250 millions d'années), selon Hamed Sanei, de l'université de Galgary (Canada). En étudiant les sédiments laissés à cette époque dans la région du lac Buchanan, dans l'Arctique canadien, les chercheurs ont trouvé des concentrations en mercure équivalentes à celles de sites industriels hautement pollués. Ce mercure aurait été libéré au moment de la formation des grands trapps de Sibérie, un épisode volcanique intense s'étalant sur plus de 50 000 ans, au cours duquel des millions de km2 se sont retrouvés sous 3 km de lave. 7600 tonnes de mercure auraient été relâchées dans l'air chaque année, soit quatre fois plus que les émissions actuelles, saturant les océans et les écosystèmes. "Mais cela ne peut être la seule cause de l'extinction de la fin du Permien" précisent les auteurs. Les écosystèmes étaient déjà affectés par les quantités phénoménales de gaz carbonique et de dioxyde de soufre libérées lors de ces gigantesques éruptions, qui ont perturbé durablement le climat de la Terre. Les chercheurs envisagent des études similaires pour les quatre autres extinctions massives qu'a connues notre planète. S.F.
 
Revue Science & Vie, p. 29, n° 1134, mars 2012
 
 
 
 
 
 
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Mise à jour : 17 juin 2013

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20 février 2008 3 20 /02 /février /2008 14:28
 
 
 mort-d-un-soleil.jpeg
 
mort d'une étoile géante (supernova de 1054)
 
 
 
 
   
     Tout ce qui existe dans notre Univers est, un jour ou l'autre, confronté à sa propre destruction. Une structure, qu'elle soit vivante ou pas, n'est en réalité qu'un assemblage plus ou moins éphémère d'atomes qui interagit avec son environnement et, à ce titre, se transforme, s'use et finit par disparaître. Les étoiles, elles non plus, n'échappent pas à cet impitoyable scénario. Récemment, un lecteur me faisait la remarque qu'il avait du mal à comprendre certains termes astronomiques se rapportant à l'évolution des étoiles. Puisqu'il est évidemment difficile, en faisant court, de les suivre tout au long de leurs vies, intéressons-nous aujourd'hui à leur disparition qui, comme on va le voir, peut se révéler cataclysmique.
 
 
 

les différents types d'étoiles
 
 
     Pour les astronomes, il n'existe que des
naines ou des géantes mais cela représente bien des étoiles distinctes comme, par exemple, les naines blanches, les géantes rouges, les supergéantes bleues, etc. Comment s'y reconnaître car, si ces étoiles sont parfois vraiment différentes, n'ayant que peu à voir les unes avec les autres, ce peut également être un même type d'étoiles observées à différents moments de leurs vies ? C'est la raison pour laquelle les astronomes ont très tôt cherché à classer les étoiles et c'est à Ejnar Hertzsprung (1873-1967) et à Henry Norris Russel (1877-1957) que revient le mérite d'avoir mis sur pied le diagramme qui porte leurs noms (et que nous avons déjà évoqué dans un sujet précédent, amas globulaires et traînards bleus), diagramme appelé en conséquence « de Hertzsprung-Russel » ou diagramme HR.
 
 
hertz-2.jpgdiagramme de Hertzsprung-Russel
 
 
Ces deux scientifiques ont en effet étudié (indépendamment l'un de l'autre, ce qui est à souligner) les relations existant entre la température et la luminosité des étoiles, démontrant alors que la majorité de celles-ci (environ 80%) se situent sur une bande précise de leur diagramme, un endroit appelé séquence principale, où elles passent la plus grande partie de leur vie (à l'inverse, les étoiles qui se trouvent en dehors de cette bande en sont soit au commencement, soit à la fin de leur vie).
 
     On peut donc cataloguer les étoiles selon leurs types, le stade de leur évolution et leur fin de vie, sujet qui nous intéresse aujourd'hui. En fait, tout est une affaire de masse : le Soleil étant historiquement la référence, on classe habituellement les étoiles en trois groupes : celles qui sont plus petites que lui, celles comprises entre 1 et 8 masses solaires (ms) et celles qui sont encore plus massives.
 
 
 
 
les étoiles de moins d'une masse solaire
 
 
     Il en existe deux groupes bien différents : les naines brunes et les naines rouges.
 
     *
les naines brunes : ce ne sont pas à proprement parler des étoiles mais plutôt des étoiles qui n'ont jamais pu « s'amorcer » en raison de leur trop petite taille (comprise entre celle d'une grosse planète et celles de très petites étoiles) : en effet, pour que des réactions nucléaires débutent, il est nécessaire que l'objet représente au moins 0,08 ms. Les naines brunes sont donc invisibles puisqu'elles ne brillent pas et nous sommes encore dans l'incertitude sur leur nombre réel, peut-être assez élevé.
 
     *
les naines rouges : d'une masse comprise entre 0,08 et 0,8 ms, ce sont les plus petites étoiles consommant du carburant nucléaire (les naines blanches, plus petites, n'en consomment pas : nous y reviendrons). Du fait de leur faible température de surface (environ 3000 K, voir glossaire), elles apparaissent de couleur rouge et elles consomment lentement leur carburant nucléaire ce qui en fait des championnes de longévité... Leur vie est tellement longue que, depuis le Big Bang, elles n'ont pas encore eu le temps de quitter la séquence principale du diagramme HR et donc de mourir. Ce sont les étoiles les plus abondantes de la Galaxie (on avance le chiffre de 80%) et probablement (mais elles ont trop faiblement lumineuses pour y être visibles) de toutes les autres galaxies. Un exemple bien connu de naine rouge est Proxima du Centaure, notre plus proche voisine.
 
  

les étoiles de une à huit masses solaires
 
 
    Le Soleil entre dans cette catégorie, celle
des naines jaunes. Leur température de surface étant un peu plus élevée (environ 6000 K), elles apparaissent donc d'un jaune brillant tirant même pour certaines d'entre elles sur le blanc. Intéressons-nous au devenir ultime de ce type d'étoiles, c'est-à dire en fin de compte, du Soleil.
 
     On a déjà dit que le Soleil, naine jaune typique, transforme l'hydrogène en hélium et que cette opération prend beaucoup de temps : environ
10 milliards d'années. Sur le diagramme HR, le Soleil occupe encore une place bien tranquille sur la séquence principale, là où se trouve, rappelons-le, la majorité des étoiles. Toutefois, en ce qui le concerne, un jour certes lointain (dans 5 milliards d'années), cet hydrogène finira par être presque totalement consommé et c'est là que les difficultés de notre étoile vont commencer... Quand la plus grande part de son hydrogène sera épuisée, le Soleil ne pourra plus produire d'énergie et c'est la gravité qui va l'emporter : les régions au centre de l'astre vont s'effondrer et donc s'échauffer et pas qu'un peu : la température interne de l'étoile atteint rapidement les cent millions de degrés sous l'effet de la gravitation, au point que l'hélium précédemment formé à partir de l'hydrogène va à présent se mettre à brûler pour se transformer à son tour en oxygène et en carbone. Dans le même temps, les régions externes qui se refroidissent faute de réaction nucléaire vont se dilater démesurément jusqu'à transformer l'étoile en géante rouge : à ce stade, le Soleil englobera (à moins qu'elles ne soient repoussées par les forces en présence) les orbites de ses premières planètes jusqu'à notre Terre dont ce sera très certainement la fin. La géante rouge, instable, se mettra à pulser, abandonnant une bonne partie de sa matière à l'espace interstellaire... Mais le cœur de l'étoile ? Eh bien, formé pour sa plus grande part de carbone et d'oxygène, il continuera à s'effondrer jusqu'à ce que les électrons soient quasiment côte à côte. L'hélium périphérique résiduel composera durant un court moment une mince enveloppe autour du cœur de l'astre qui enflera à nouveau pour former une supergéante rouge. Cette enveloppe à l'instabilité chronique sera à son tour repoussée dans l'espace pour former ce que l'on appelle - d'un mauvais terme - une nébuleuse planétaire. Ne restera plus que le cœur de l'étoile qui sera alors devenu une naine blanche, de la taille approximative de la Terre et composée de matière très dense, dite dégénérée (et donc incapable de réaction thermonucléaire classique). La naine blanche, très chaude au début, se refroidira peu à peu et sa luminosité diminuera durant des milliards d'années jusqu'à ne plus être visible : elle sera devenue une naine noire. Ce sera alors la mort définitive de ce qui était au début une belle étoile jaune. Voilà une fin bien mouvementée mais qui n'est rien en comparaison de celles des étoiles plus grosses...
 
    Précisons, puisque nous venons de l'évoquer qu'il est certainement abusif de considérer le Soleil comme une étoile de couleur jaune orangé. En effet, le jaune éclatant de notre étoile n'existe que pour les sujets situés sur Terre. Le Soleil est en réalité une étoile blanche tirant légérement sur le vert. L'explication de cet apparent paradoxe revient à l'atmosphère terrestre qui, par les particules gazeuses qui sont en suspension (02, CO2, etc.) dévient les courtes longueurs d'onde, à savoir celles qui vont du violet au bleu. Du coup, le ciel paraît bleu (autrement il serait noir même en plein jour, comme sur la Lune) tandis que la couleur du Soleil "jaunit". En fait notre étoile, astronomiquement classée comme une naine jaune, est bel et bien de couleur blanche : les astronautes peuvent en témoigner...
 
  
 
 
les étoiles de plus de huit masses solaires
 
 
     Ces énormes étoiles qui peuvent atteindre jusqu'à
quarante fois la masse du Soleil, voire plus, débutent leur vie sous la forme de géantes bleues qui, dans un premier temps, transforme classiquement l'hydrogène en hélium, une réaction qui, en raison de la masse en jeu, dure (astronomiquement parlant) bien moins longtemps que pour les étoiles de plus petite taille. L'étoile brille alors avec grande intensité, jusqu'à 100 000 fois plus que le Soleil. Lorsque cette transformation est achevée par épuisement de l'hydrogène, la température à la surface de l'astre diminue et, du coup, elle devient une supergéante rouge. Toutefois, en raison de sa masse importante, son cœur continue à évoluer et se met à fusionner l'hélium jusqu'à fabriquer des éléments de plus en plus lourds comme le fer, le nickel, le chrome, etc. Les réactions de fusion finissent par cesser, rendant l'étoile instable : elle explose alors en supernova.
 
 
     *
supernova : l'étoile voit sa magnitude augmenter en quelques jours au supernova.jpgpoint de la faire apparaître comme une étoile « nouvelle » (d'où le nom de super « nova », voir le sujet : novas et supernovas). Son éclat est alors tel que, pour peu qu'elle soit présente dans notre Galaxie, elle illumine durant des semaines le ciel, devenant un des astres les plus brillants : ce fut par exemple le cas, en 1054, de la supernova formant la nébuleuse du Crabe. Pourquoi ce sursaut cataclysmique ? Parce que, une fois effondré sur lui-même, le cœur de l'étoile dégage une énergie considérable par ses couches internes provoquant une onde de choc qui expulse les couches externes dans un déluge de feu, formant ce que l'on appelle le gaz rémanent de la supernova. Ne reste plus que le cœur de l'étoile, forcément très compact, qui pourrait conduire à la formation d'une naine blanche mais, au dessus de 1,4 ms, ce cœur ne peut être stable : il se transforme en une structure effondrée d'une densité incroyable, une étoile à neutrons.
 
 
     *
étoile à neutrons : il s'agit d'astres extrêmement petits, de seulement quelques dizaines de km de diamètre mais d'une densité fantastique, environ un milliard de tonnes par centimètre cube (le poids de la tour Eiffel dans quelques grains de poussière...). Certaines de ces étoiles à neutrons sont dotées d'un champ magnétique intense dont le rayonnement peut être capté sous la forme de brèves impulsions (à la manière de l'éclairage tournant d'un phare) et on parlera alors de pulsars (voir le sujet : pulsars et quasars pour plus d'informations).
 
 
    * cas particulier des
étoiles de très grosse taille : parfois, l'étoile qui vient d'imploser est de taille si importante que son cœur ne conduit pas à une étoile à neutrons mais à un trou noir. Cette éventualité, dont la réalité a été longtemps discutée par les astronomes puisqu'il s'agissait surtout d'un modèle mathématique, est à présent certaine (voir sujet trous noirs). Le trou noir, et ce d'autant qu'il est plus massif, représente une partie de l'Univers où tout ce qui se trouve en son sein ne peut communiquer avec l'extérieur : même la lumière est captée par lui et n'en ressort jamais. Fatalement invisible, on ne peut prédire son existence que par ses effets sur l'environnement. Toute particule de matière qui passe à proximité d'un trou noir est captée par lui, renforçant sa taille. Certains trous noirs massifs (par opposition aux trous noirs encore purement stellaires) peuvent atteindre plusieurs milliards de fois la masse du Soleil et on pense qu'il en existe au centre de chaque galaxie dont la nôtre (au sein de notre galaxie, la Voie lactée, le trou noir massif qui réside en son centre est appelé Sagittarius A et est actuellement peu actif : un sujet lui a été consacré, cliquer ICI).
 
  

en conclusion
 
 
     Les lois de la physique sont immuables dans notre univers et c'est la raison pour laquelle on arrive à présent à comprendre les schémas évolutifs des étoiles, même s'il reste forcément des zones d'ombre. Les premières d'entre elles, au tout début, ne renfermaient que des composants simples (on parle alors d'«
étoiles primordiales ») et c'est la disparition de cette première génération qui a conduit à la formation d'éléments plus lourds comme le fer, le chrome, etc. sans lesquels la vie sur notre planète n'aurait pas été possible. Comme partout, c'est de la mort que naît une autre vie.

 
 
 
 
 
Glossaire
 
     *
kelvin (K) = le kelvin est la fraction 1/273,16 de la température thermodynamique du point triple de l'eau (H2O), et une variation de température de 1 K est équivalente à une variation de 1°C. Toutefois, à la différence du degré Celsius, le kelvin est une mesure absolue de la température qui a été introduite grâce au troisième principe de la thermodynamique. La température de 0 K est égale à -273,15°C et correspond au zéro absolu (le point triple de l'eau est à +0,01°C). Par exemple, une température de 3000 K est égale à 3000 + 273 soit 2727° Celsius. (in wikipedia France)
 
 
 
 Images
 
2. diagramme de Hertzsprung-Russel (sources : www.astrosurf.com/)
3. les restes d'une supernova : la nébuleuse du crabe (sources : space.newscientist.com/)
  (Pour lire les légendes des illustrations, passer le pointeur de la souris dessus)
 
 
 
Mots-clés : Ejnar Hertzsprung - Henry Norris Russel - diagramme HR - naine brune - naine rouge - naine blanche - naine jaune - Soleil - géante rouge - supergéante rouge - nébuleuse planétaire - naine noire - géante bleue - supernova - étoile à neutrons - pulsar - étoiles primordiales - kelvin
(les mots en blanc renvoient à des sites d'informations complémentaires) 
 
 
 
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Mise à jour : 2 novembre 2015

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20 février 2008 3 20 /02 /février /2008 14:11

 

 

 

 

 

 

  

     Dans un sujet précédent, je cherchais à replacer notre Soleil dans le grand concert cosmique (voir sujet place du Soleil dans la Galaxie) et, comme on l'a vu, les étoiles (ou les « soleils ») de notre galaxie ne sont bien sûr pas organisés au hasard. Rappelons que, comme pour toutes les galaxies du même type, la nôtre est grossièrement divisée en deux parties : le disque qui contient approximativement les 2/3 des étoiles, plutôt jeunes, et le halo, c'est-à dire la partie sphéroïdale située en dehors du bulbe galactique renfermant surtout des étoiles âgées (et où se trouve d'ailleurs notre Soleil, plus précisément dans un des bras annexes de cet ensemble, le bras d'Orion). Afin d'être un peu plus complet, j'aimerais revenir aujourd'hui sur l'organisation plus particulière de certaines étoiles : les amas globulaires.
     Il existe deux types d'amas globulaires : les
amas globulaires proprement dits et les amas ouverts.

 

 

 
         
généralités

 
     Un amas globulaire est un conglomérat d'étoiles toutes liées entre elles par les forces de gravitation et qui ont été formées dans des conditions identiques durant un laps de temps assez court (d'un point de vue astronomique, cela va sans dire) : ces étoiles évoluent donc de la même manière. Les amas globulaires sont des systèmes sphériques assez denses qui contiennent de quelques milliers à quelques centaines de milliers d'étoiles, le centre de l'amas en contenant la plus grande concentration. On y trouve surtout des étoiles âgées.
     A l'inverse, les amas dits « ouverts » (qu'on appelle aussi amas galactiques), à l'exemple de celui des Pléiades, sont bien moins riches en étoiles et on n'y retrouve pas de centre identifiable : de formes irrégulières, tous situés dans le plan galactique, on en connaît environ un millier (mais ils sont très certainement beaucoup plus nombreux). Ces amas ouverts sont en fait de petits groupes d'étoiles jeunes mais ce n'est pas cette organisation d'étoiles qui nous intéresse aujourd'hui. Revenons donc sur le premier type stellaire d'amas.

 

 

 
         
les amas globulaires

 
     Ces groupes particuliers d'étoiles se distribuent principalement, on l'a dit, autour du centre de la Galaxie (dans le halo), grossièrement selon une sphère, mais pas seulement puisque on a pu mettre en évidence la présence de certains de ces amas autour des galaxies satellites de la nôtre comme les nuages de Magellan et également autour de notre plus proche voisine, la grande galaxie d'Andromède M31. Le calcul de la vélocité radiale de la plupart des amas globulaires montre qu'ils se déplacent selon des orbites elliptiques excentrées qui les entraînent loin de la Galaxie et qui peuvent atteindre jusqu'à 100 000 al, bien plus que les dimensions du disque galactique. Ils contiennent beaucoup d'étoiles variables (céphéides) dont le nombre varie d'ailleurs selon les amas mais également de nombreuses naines blanches, voire des étoiles à neutrons dont certaines sont des pulsars (voir glossaire). Ce qui est passionnant c'est que, à l'exemple de l'amas d'Hercule M13, ces formations d'étoiles datent du tout début de la Galaxie et sont, en quelque sorte, les témoins des premiers temps de sa formation. Ces amas sont généralement massifs puisque composés de centaines de milliers (voire millions) d'étoiles, étoiles qui, de par leur origine, sont forcément toutes très âgées et donnent à l'ensemble une teinte tirant sur le rouge. Toutes ? Pas vraiment puisqu'on a la surprise d'y rencontrer quelques géantes bleues, donc jeunes, plutôt situées dans leurs centres. Comment cela est-il possible puisque l'on vient de voir que ces amas globulaires sont vieux (par exemple, pour l'un d'entre eux appelé M3, on a calculé qu'il était âgé de 6,5 milliards d'années) et que le temps écoulé depuis leur formation est suffisant pour que certaines étoiles aient pu parcourir tout le cycle de l'évolution stellaire et se retrouver à l'état de naines blanches. Que viennent faire ces jeunes géantes bleues dans le modèle ?

 

 

          les traînards bleus

     On vient de voir que les amas globulaires sont vieux, très vieux : la plupart ont vu la naissance de l'Univers ou peu s'en faut, c'est à dire il y a 12 à 13 milliards d'années (voir nota 1). Les géantes bleues que l'on vient d'évoquer font donc quelque peu désordre : en fait, ces étoiles (découvertes par Alan Sandage en 1953) qu'on appelle des « traînards bleus » (sic) sont probablement formés à partir de la fusion de vieilles étoiles et cela sous l'effet des remaniements des forces de liaison. Expliquons nous : ces amas se trouvent à proximité de la Galaxie, masse énorme de dizaines de milliards d'étoiles, qui exerce sur eux une attraction considérable grandissant d'autant plus qu'ils s'approchent d'elle. De ce fait, la force d'attraction galactique peut augmenter jusqu'à dépasser les forces de liaison des étoiles de l'amas entre elles. Un certain nombre de ces étoiles sont alors « aspirées » vers la Galaxie. Toutefois, un phénomène de compensation se produit alors par l'intermédiaire d'étoiles binaires (voir glossaire) nouvellement formées ou renforcées qui consolident les liaisons internes de l'amas ce qui lui permet de garder sa cohésion (nota 2).

 
    On comprend donc que, chaque fois qu'un amas globulaire s'approche un peu trop de la Galaxie (par exemple lorsqu'il se trouve à proximité de l'extrémité d'un des bras galactiques), il perd un certain nombre d'étoiles... au point, au bout d'un certain nombre de rotations, de se voir complètement démembré. On estime que, depuis le Big Bang, la moitié d'entre eux a déjà été « réabsorbée » par leur gigantesque voisine. Certains d'entre eux – comme Palomar 13 – en sont au stade ultime et on peut penser que ce sont leurs derniers passages autour de la Galaxie, leurs étoiles ayant été pour l'essentiel déjà dispersées.

     On voit donc que, à l'échelle cosmique également, la Vie (traînards bleus) peut naître de la mort, même si, au bout du compte, il s'agit d'un combat perdu d'avance...

 
     Je ne saurais terminer ce bref sujet sur les amas globulaires sans préciser qu'ils ont fourni un grand tribut à l'astronomie contemporaine : ce sont eux qui ont permis de valider le diagramme de Hertzsprung-Russel qui permet de classer les étoiles ou plus précisément de répartir statistiquement leurs âges : c'est avec cette classification qu'on peut estimer que notre Soleil est à la moitié de son existence tandis que d'autres étoiles (je pense à Antarès) sont sur le point de terminer la leur.
     Ce sont aussi les amas globulaires qui servent d'indicateurs de distance en cosmologie et eux encore qui ont permis de démontrer que le Soleil – on y revient - est situé en lointaine banlieue de la Galaxie (En 1919,
Shapley a démontré que la répartition des amas globulaires n'est pas uniforme dans le ciel puisque leur concentration est plus importante dans la direction du Sagittaire; comme cette répartition ne peut être, comme on l'a déjà dit, que sphérique dans la Galaxie, cette irrégularité apparente ne peut s'expliquer que parce que le Soleil est loin du centre de la Galaxie. On sait à présent qu'il s'en situe à environ 10 000 al alors que le rayon de la Voie Lactée est d'environ 15 000 parsecs (soit 50 000 al).

 

 
     Nota 1 : de nouvelles observations de Hubble confirment un Univers âgé de 13 à 14 milliards d'années. En auscultant l'amas globulaire M4, à 7000 années-lumière du Soleil dans la constellation du Scorpion, les astronomes ont détecté en 2002 les étoiles les plus vieilles de l'Univers, des naines blanches de magnitude 30 dont on a pu déterminer la température et l'âge. Ces étoiles sont âgées de 12 à 13 milliards d'années. Des modèles du cycle de la vie des étoiles soutiennent que ces premiers astres se sont formés 1 milliard d'années après le Big-Bang. Du coup, l'Univers serait âgé de 13 à 14 milliards d'années. (sources : futura-sciences.com)

 

     Nota 2 : les énergies de liaison de certaines binaires peuvent être supérieures à celles de l'amas tout entier : cette énergie peut donc s'opposer efficacement au phénomène de collapse dû au stimulus gravitationnel. On parle alors de système autogravitant, c'est-à-dire un système qui subit un effet inverse à un système thermodynamique classique qui voit sa température augmenter lorsqu'on lui fournit de l'énergie : la dispersion des vitesses des éléments qui le composent, l'analogue de la température, augmente lorsque son énergie totale diminue.

 

Glossaire (in Wikipedia France)

 

* étoile binaire : en astronomie, une étoile binaire se compose de deux étoiles orbitant autour de leur centre de gravité commun.

 

* naine blanche : résidu d'une étoile éteinte, c'est l'avant-dernière phase de l'évolution des étoiles dont la masse est comprise entre 0,8 et 8 fois celle du Soleil.

 

* étoile à neutrons : c'est le résultat de l'effondrement d'une étoile massive sous l'effet de sa propre gravité, lorsqu'elle a épuisé tout son combustible nucléaire. Selon la masse du noyau qui s'effondre, il se forme, par ordre croissant de masse, soit une naine blanche, soit une étoile à neutrons, soit un trou noir. La libération d'énergie qui en résulte produit une supernova de type II, Ib ou Ic.

 

* pulsar : nom donné à une étoile à neutrons, tournant très rapidement sur elle-même (période typique de l'ordre de la seconde, voire beaucoup moins pour les pulsars milliseconde) et, émettant un fort rayonnement électromagnétique dans la direction de son axe magnétique. Le nom de pulsar vient de ce que lors de leur découverte, ces objets ont dans un premier temps été interprétés comme étant des étoiles variables sujettes à des pulsations très rapides. Pulsar étant l'abréviation de pulsating radio source (source radio pulsante), cette hypothèse s'est rapidement avérée incorrecte, mais le nom leur est malgré tout resté.

 

Images

 

1. amas globulaire fermé (sources : wwwlapp.in2p3.fr)

2. amas globulaire ngc 1850b (sources : http://spt06.chez-alice.fr/amas.htm)

3. amas globulaire M13(sources : fr.wikipedia.org/wiki/)

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

 

 

 

Compléments

 

     En juillet dernier (2008), l'origine des amas globulaires a été dévoilée par la plus grosse simulation de galaxies jamais réalisée ce qui a permis de retracer l'histoire de ces zones de forte densité stellaire. Lors de la collision de deux galaxies spirales, les nuages de gaz qu'elles contiennent entrent en collision. Leur pression est telle qu'elle provoque une flambée de formations stellaires. Toutes ces étoiles restent alors concentrées dans la grande banlieue des galaxies, donnant naissance aux amas globulaires.

(Science & Vie, n° 1092, sept. 2008)

 

 

Brève : l'origine des traînardes bleues

 

     ... le seul moyen pour une étoile de se regénérer est de gagner du poids. Restait à savoir d'où provenait cette matière revivifiante. Les théoriciens avaient établi deux scénarios possibles. Soit un choc entre deux étoiles les fait fusionner. Elles forment alors une étoile deux fois plus massive, qui paraît donc plus jeune. Soit les traînardes bleues sont issues de systèmes binaires, c'est-à-dire de couples d'étoiles tournant l'une autour de l'autre. Lorsque l'une d'elles commence à vieillir, son enveloppe d'hydrogène et d'hélium se dilate et elle se rapproche dangereusement de sa partenaire. Jusqu'au moment où celle-ci, par gravité, aspire la matière de l'enveloppe et ainsi se regénère au détriment de la première.

     Pour départager les deux hypothèses, les chercheurs ont donc compté le nombre de blue stragglers de plusieurs amas. Ils ont alors observé qu'il est fortement corrélé au nombre théorique de systèmes binaires qu'ils contiennent tandis qu'il est sans rapport avec les probabilités de collisions.

(Science & Vie, 1098, mars 2009)

 

 

 

Mots-clés : amas fermés - amas ouverts - trainards (ou trainardes) bleu(e)s - nuages de Magellan - galaxie d'Andromède - céphéides - géantes bleues - Alan Sondage - diagramme de Hertzsprung-Russel - distances galactiques - étoiles binaires - pulsars - Harlow Shapley 

 

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

  

 

 

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19 février 2008 2 19 /02 /février /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.gifde 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

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19 février 2008 2 19 /02 /février /2008 19:39

 

 

 

 Charles Darwin (1809-1882)

 

 

     On sait depuis bien longtemps que Science et Religion ne font pas bon ménage. Pour s'en convaincre, il suffit de nous rappeler ce qui s'est passé il y a quelques siècles sous nos latitudes : citons, parmi bien d'autres, deux exemples célèbres comme l'abjuration de Galilée (« et pourtant elle tourne ») ou le procès et le bûcher de Giordano Bruno, tous deux coupables d'avoir eu raison trop tôt. Je précise « sous nos latitudes » car ce mal est universel et touche toutes les sociétés, sous tous les climats : les religions (et d'une manière plus générale les systèmes philosophiques) n'aiment guère que l'on remette en question leurs dogmes, « vérités » immuables et sans appel.

 

     Pourtant la Science ne s'intéresse pas à la Religion : elle décrit des faits, émet des hypothèses, propose une méthode expérimentale et avance des explications, retenues jusqu'à ce qu'une observation plus précise vienne approfondir... ou infirmer l'idée de départ. La Religion, en principe du domaine privé, cherche quant à elle à expliquer le Monde d'un point de vue métaphysique et souhaite moraliser la Société. En théorie, il s'agit par conséquent de deux approches ambitieuses de l'esprit humain mais dont les chemins n'ont pas de raison de se croiser... Sauf que, afin d'asseoir ses théories qui sont en fait des « révélations », la Religion – quelle qu'elle soit – a besoin d'affirmer des vérités... qui relèvent du domaine scientifique. Ainsi, des créationnistes claironnent à qui veut bien les entendre que « la Terre a été créée il y a 6000 ans » ou « que Adam et Ève ont bel et bien existé », remettant ainsi en cause le fondement même de la paléontologie. Ces affirmations d'un autre âge prêtent évidemment à sourire et ne traduisent que l'ignorance (pour rester poli) de leurs auteurs. C'est tellement vrai que certains créationnistes eux-mêmes le reconnaissent et, en haussant les épaules avec un sourire entendu, expliquent qu'il s'agit là de métaphores mal digérées et que le débat se situe à un autre niveau. Ceux-là ont compris que le meilleur moyen de faire triompher leurs opinions est de donner l'impression de combattre la Science « de l'intérieur », avec ses armes ou, pour être plus exact, avec des armes qui ressemblent à celles de la Science et qui sont destinées à promouvoir des théories pseudo-scientifiques.

 

     Le dernier avatar créationniste actuel, tarte à la crème brandie par tous ceux qui ne sauraient se contenter de la réalité (le hasard, le néodarwinisme, l'Univers en expansion, l'insignifiance de l'Homme dans la Galaxie, etc.) s'appelle le « dessein intelligent » ou, pour reprendre le terme exact de leurs concepteurs nord-américains, « the intelligent design ». Nous allons nous intéresser d'un peu plus près à ce concept qu'il convient de bien connaître afin de combattre cette nouvelle ignorance aux effets délétères. Toutefois, au préalable, il n'est pas inutile de revenir sommairement sur l'historique du combat créationnisme- science.

 

 

D'abord, un peu d'histoire

 
    Bien qu'existant depuis que la Science a cherché à s'extirper du domaine religieux, le véritable point de départ du débat remonte à la publication par Charles Darwin de son célèbre ouvrage « l'origine des espèces » (1859). Pour la première fois, un scientifique, s'appuyant sur une observation minutieuse du vivant, osait affirmer que les espèces avaient évolué au fil du temps (des millions d'années), se transformant progressivement pour certaines d'entre elles ou disparaissant purement et simplement pour d'autres, faute d'adaptation à un monde changeant. Pire pour les créationnistes, ce changement progressif était essentiellement dû au hasard, cette « évolution » n'ayant en soi aucune finalité précise. De ce fait, l'Homme n'était qu'une espèce vivante au sein d'une multitude, ne représentant aucun « progrès » particulier. Dieu étant absent de la théorie, le scandale fut profond chez les croyants intégristes qui ne renoncèrent jamais à contester ce qui, pourtant, tombait sous le sens de l'observation scientifique. Moins présente avec la religion catholique (Jean-Paul II reconnaît que « la théorie de l'Evolution est bien plus qu'une simple hypothèse »), la « contestation » de l'Evolution est surtout présente avec l'islam et encore plus avec les fondamentalistes protestants (notamment aux USA), créationnistes purs et durs.

 
    C'est en
1925 qu'un procès célèbre donna raison aux créationnistes dans le Tennessee : les contestataires, ici les scientifiques, furent condamnés à des amendes pour avoir défendu la théorie de l'Evolution et la sélection naturelle, ce qui était contraire aux lois de l'état du Tennessee, un jugement qui fit jurisprudence dans nombre d'états, notamment du sud des États-Unis. Il faudra attendre plus de 35 ans pour que ce jugement soit invalidé : nous sommes alors en 1960 et le procès a lieu à Little Rock, dans l'Arkansas. Cette fois, la théorie de l'Evolution et celle de la Création ne sont plus considérées comme équivalentes du point de vue de l'enseignement : seule la première est appelée à être enseignée, au grand dam des créationnistes de tous bords, et c'est encore aujourd'hui la position des Autorités américaines. Ne pouvant contester directement la théorie de l'Evolution qu'ils considèrent comme « antiscientifique » (sic), les créationnistes changèrent de tactique en introduisant un nouveau concept : le dessein intelligent.

 

 

Le « dessein intelligent »

 
     Cette nouvelle approche des créationnistes est donc née de la décision de la Cour suprême des USA jugeant que seules les théories scientifiques peuvent être enseignées dans les établissements publics américains, ce qui ne peut être le cas des théories créationnistes. D'où l'introduction de cette nouvelle théorie, le dessein intelligent. De quoi s'agit-il en réalité ? D'une adaptation pseudo-scientifique du transformisme de Lamarck où est défendue, à travers ce transformisme, la notion de progrès ou, dit autrement, celle d'une tendance au perfectionnement : l'Univers est comme il est parce qu'il est parfaitement ajusté à l'Homme et justement si l'Homme a pu apparaître, c'est précisément en raison de paramètres spécifiques prévus pour lui. On ne défend plus de thèses « fixistes » mais on avance que l'Evolution n'a pas pu se faire « par hasard » et qu'elle recèle une volonté supérieure ayant « organisé » tout cela. Au delà du raisonnement quelque peu circulaire, on comprend que la dimension réintroduite est celle de la finalité. Bien sûr, on ne cite plus le nom de Dieu mais on prétend alors que l'évolution au fil des âges ne pouvait aboutir qu'à l'Homme, maillon ultime et forcément le plus évolué de toute la « Création » (voir le sujet sur le schiste de Burgess). Il n'y a plus de hasard et l'Univers ne pouvait conduire qu'à cette solution, un aboutissement prémédité depuis le départ.

 

   Malheureusement pour les créationnistes, aucune preuve scientifique n'a jamais été apportée par eux pour conforter ce qui reste une profession de foi. Les juges ne s'y sont pas trompés puisque, lors d'un nouveau procès qui s'est tenu cette fois en 2005 à Dover (Pennsylvanie) et pour exactement les mêmes motifs qu'en 1960, il fut répondu que le dessein intelligent, malgré ses tentatives pour paraître « scientifiquement acceptable », ne répond pas plus à des critères scientifiques que le créationnisme simple de naguère. Inutile de préciser que ce jugement soulagea considérablement les scientifiques du pays (même les « croyants ») pour lesquels la mise sur un pied d'égalité des deux approches aurait considérablement terni l'image de la science américaine. Ajoutons qu'un même soulagement gagna les scientifiques du monde entier... Les fondamentalistes américains et autres évangélistes n'ont certainement pas dit leur dernier mot : j'en veux pour preuve l'effort considérable (et les masses d'argent) qu'ils déploient pour faire triompher leurs idées. Même en France, pays fondateur de la laïcité, nous ne sommes pas à l'abri de ces obscurantismes.

 

 

 
La solution, c'est la connaissance

 
   D'abord et avant tout, il faut diffuser les connaissances scientifiques modernes en matière d'évolution, notamment dans les lycées et notamment dans les classes de biologie. Les théories antiscientifiques quel que soit leur habillage prospèrent avant tout sur l'ignorance du plus grand nombre. Il est vrai qu'il s'agit là de disciplines ardues qui n'intéressent guère tous ceux que la Science, pour une raison ou pour une autre, rebute. Toutefois, une démarche de vulgarisation est nécessaire : au delà des ouvrages savants et des articles documentés qui sont par définition réservés à un petit groupe d'intéressés, il est indispensable de présenter de manière ludique l'histoire de nos ancêtres. Je suis personnellement ravi de voir qu'un certain nombre de films et de documentaires (exposés d'Yves Coppens, films sur l'évolution de l'Homme, sur les dinosaures, documentaires en images de synthèse de la BBC, etc.) se sont attelés à cette tâche difficile, notamment par l'intermédiaire du plus grand des médias de vulgarisation : la télévision.

 

 

 

 
Glossaire (sources : Wikipedia France)

 

* transformisme : le transformisme est une théorie biologique dont l'histoire remonte à l'époque où Jean-Baptiste de Lamarck énonça sa fameuse théorie sur l'évolution des espèces. Elle désigne aujourd'hui indifféremment toute théorie impliquant une variation (ou transformation) des espèces au cours de l'histoire géologique. On peut en cela l'opposer au fixisme, et donc au créationnisme et à ses différentes variantes (théorie des créations ponctuées, par exemple).

 
* fixisme : le fixisme est la théorie selon laquelle il n'y a ni transformation ni dérive des espèces. Chaque espèce serait apparue telle quelle au cours des temps géologiques. C'est donc une théorie qui renie la spéciation et qui s'oppose aux théories de l'évolution. Elle est souvent confondue avec le créationnisme et pourtant, il est possible de revendiquer une position de créationniste et de fixiste en même temps ou encore de créationniste et d'évolutionniste. De nos jours, aucun biologiste n'accepte plus cette théorie.

 

 

Images

 

1. Charles Darwin, pionnier de la biologie moderne (sources : bip.cnrs-mrs.fr)

2. la création d'Adam et Eve, enluminure (sources : www.telequebec.tv)

3. la Pape Jean-Paul 2 (sources : wikipedia.fr)

4. image extraite d’un livre scolaire illustrant la nouvelle théorie du dessein intelligent (sources : canalacademie.com/)

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

 

 

 

Mots-clés : religions - méthode expérimentale - créationnisme - dessein intelligent (intelligent design) - Charles darwin - hasard - islam - fondamentalisme protestant - procès de Little Rock - transformisme - Jean-Baptiste de Lamarck - procès de Dover - laïcité - télévision 

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

 

 

 

Sujets apparentés sur le blog

 

1. Evolution et créationnisme

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Mise à jour : 11 février 2013

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19 février 2008 2 19 /02 /février /2008 19:30
 
 
 
Stephen J. Gould (1941-2002)
  
 
 
 
 
     Les écrits de Stephen J. Gould furent pour moi une révélation : ce brillant paléontologue, géologue de formation, savait expliquer comme personne la paléontologie dont il était un des plus brillants représentants, sans jamais céder à la tentation de la caricature ou à la simplification. Pour paraphraser je ne sais plus qui, on avait, avec lui, l'impression d'être intelligent et de comprendre une science parfois un peu austère. Mais, au delà de cette remarquable faculté de vulgarisation, il permettait de réfléchir sur ce qu'est la science en général car, en sceptique qu'il était, il ne se contentait jamais de l'acquis et remettait sans cesse en question ce que l'on savait ou croyait savoir. Avec lui, la paléontologie était en perpétuelle mutation. J'en veux pour preuve son livre « Wonderful Life » (la vie est belle, 1989, traduit dans la collection Science, aux Editions du seuil).
 
     La trame de cet ouvrage est la suivante : au début du siècle dernier, en 1909, (cent ans déjà !) un paléontologue américain alors fort réputé puisque le chef de file incontesté de la paléontologie américaine, Charles Doolitle Walcott (1850-1927), mit au jour, au Canada britannique, un gisement d'animaux fossiles remontant au Cambrien, c'est-à-dire au tout début de l'apparition de la vie sur Terre (- 540 millions d'années) que, bien sûr, il chercha à interpréter. Ce gisement, appelé schiste de Burgess, mettait en évidence nombre d'animaux appartenant à des espèces n'ayant pas survécu à la sélection naturelle. Ce qui est passionnant est que Walcott les a catalogués comme des formes primitives, archaïques, dont la grande majorité aurait, selon lui, par la suite donné des descendants qualifiés de « modernes ». Or, et c'est là tout l'intérêt de l'histoire, dans les années 70, Harry Whittington (de l'université de Cambridge) et ses élèves ont réexaminé les travaux de Walcott et ont conclu à une faute d'interprétation de sa part, une faute en rapport avec des préjugés antiscientifiques principalement dus à l'approche religieuse de l'époque. Cette réinterprétation radicale (selon les termes de Gould) concernait non seulement la faune du schiste de Burgess mais, implicitement, l'histoire entière de la vie, y compris notre propre évolution.
 
 
 
 

« L'explosion » du Cambrien et les animaux du schiste de Burgess

 

     C'est à l'époque du Cambrien que se situe un épisode énorme de diversification avec la première apparition dans les archives fossiles d'animaux multicellulaires dotés de parties dures. Il est apparu à ce moment là – et en peu de temps – un nombre considérable de nouvelles espèces comme « venues du néant ». Aujourd'hui, beaucoup de fossiles antérieurs datant du Précambrien ont été découverts mais la prolifération soudaine du Cambrien reste en partie difficile à comprendre. Les animaux du schiste de Burgess (- 530 millions d'années) datent de peu de temps après. Incroyable coup de chance : le contexte particulier du schiste a permis de préserver les traces des parties molles de ces animaux, parties molles dont on sait qu'elles ne sont pratiquement jamais conservées (d'où les fossiles souvent assimilés à quelques os, voire à une ou deux dents). Or les parties molles, seules, permettent de comprendre la conformation et le degré de diversité des anciens animaux. Comme ils sont la seule grande faune d'animaux à corps mou de cette époque ancienne, les animaux du schiste de Burgess sont une sorte de témoins du moment où naquit la vie moderne dans toute son ampleur.

  

 

 

animaux de la faune de Burgess

 

 

 

 L'interprétation de Walcott

 

 

 Charles Doolitle Walcott fut un des plus illustres paléontologues de son époque au point qu'il dirigea durant de nombreuses années le Smithsonian Institute de Washington, un des lieux les plus prestigieux de la discipline. Découvreur du site de Burgess, il chercha donc à interpréter, à l'aune des connaissances de l'époque, les étranges animaux découverts dans la couche de schiste (on pense que ces « habitants » d'un talus de boue situé à la base d'une haute muraille furent emportés lors d'un mini-tremblement de terre vers des bassins stagnants et dépourvus d'oxygène – et donc à l'abri de la décomposition et des charognards). Pour Walcott, suivant en cela les idées de son temps, il était impensable que ces animaux n'aient pas donné des « descendants » aussi est-ce la raison pour laquelle il chercha à les faire entrer de force dans des « moules », des « lignées » ayant conduit à la faune actuelle. En effet, Walcott pensait que l'Homme se situe au sommet de la hiérarchie animale, qu'il en est, en quelque sorte, le maillon évolutif ultime et que toute la chaîne de l'Evolution, depuis la première cellule procaryote, n'est qu'une longue marche vers le « progrès », une longue marche vers l'Homme. Selon cette analyse, forcément, les animaux de Burgess étaient donc des formes dites primitives ou archaïques des animaux contemporains.

 

 

 

Réinterprétation de la faune de Burgess

 

     Il aura fallu attendre des décennies pour repenser cette classification pour le moins arbitraire. Les fossiles réétudiés ont montré que la plupart d'entre eux n'ont donné aucun descendant dans aucune lignée actuelle bien que n'étant en aucune façon défavorisés fonctionnellement par rapport aux autres. Mieux, les solutions adaptatives apportées par certains de ces fossiles étaient tout à fait astucieuses et originales... Ces animaux anciens représentent, miraculeusement conservés, une étape de la Vie avec ses possibilités innombrables. Toutefois, puisqu'ils n'ont donné aucun descendant, il faut bien admettre l'intervention « d'extinctions » massives – et surtout aveugles – comme critères de sélection. C'est ce qu'ont cherché à établir les scientifiques qui ont réétudié ces fossiles, étude qui se poursuit toujours, puisque nombre d'entre eux n'ont pas encore pu être convenablement examinés.

 

 

 

 Au bout du compte, quelles leçons peut-on tirer de cette étude ?

 

 

     En premier lieu, une idée paraît acquise : les formes de vie décrites dans le schiste de Burgess ne sont en aucune manière archaïques et/ou primitives. Elles représentent simplement, non pas des impasses de l'évolution, mais bel et bien des lignées authentiques n'ayant pu fournir de descendance pour des raisons, certes inconnues, mais sans rapport avec leurs qualités intrinsèques.

 

     On peut avancer ensuite que la sélection naturelle a été dans ce cas « aveugle », ne retenant que certains au détriment d'autres sans qu'il existe  de raisons adaptatives spéciales, ce qui laisse supposer que cela a été également le cas lors des autres grandes extinctions massives : le hasard mais pas la nécessité... Il ne s'agit d'ailleurs pas en réalité d'un hasard au sens général du terme, mais de ce que Gould appelle « la contingence ». Autrement dit, s'il nous était possible de remonter de manière précise sur la réalité de ces extinctions, on trouverait une foule de « détails » dont l'accumulation logique conduit à la solution retenue par la Nature mais en sachant qu'une reprise au début des évènements étudiés conduirait à une autre solution évolutive... Il paraît en effet fort improbable que ces « détails » puissent se reproduire en nombre et en suite logique identiques ; chaque nouveau démarrage de l'histoire produirait une solution différente : l'Homme, de ce point de vue, est un accident historique. On peut donc dire que la contingence – c'est en tous cas ce que j'en comprends – est la résultante d'un mélange associant hasard (la solution retenue) et déterminisme (la suite des détails accidentels ayant conduit à l'état actuel), et que ce « mélange » finit par devenir une « chose en soi », la véritable essence de l'histoire.

 

     L'étude de la faune du schiste de Burgess a également permis de comprendre que la Vie, dès le début, était extraordinairement polymorphe, apportant presque d'emblée une multitude d'adaptations possibles au monde vivant. Par la suite, et en raison des extinctions massives (ce que certains nomment « décimations »), il s'est produit un appauvrissement des spécificités vivantes, appauvrissement que nous vivons encore aujourd'hui (surtout depuis l'apparition de l'Homme comme animal dominant).

 

     Dès lors, on comprend que rien n'est jamais écrit au départ et que, plus encore, l'orientation vers la survie des espèces qui ont conduit à l'émergence de l'Homme est du domaine de l'accidentel. Comme le dit Gould (c'est ce que j'évoquais ci-dessus), si on refaisait, à la manière d'un film, le chemin à l'envers, il est statistiquement certain que l'Evolution n'emprunterait pas le même chemin : des millions de probabilités différentes seraient qualifiées avant de (peut-être) en revenir au monde actuel. En somme, il n'existe pas de schéma évolutif particulier.

 

 

 

 

Glossaire

 

     * Schiste : un schiste est une roche métamorphique d'origine sédimentaire (souvent une argile) qui, sous l'action de la pression et de la température, a acquis un débit régulier en plans parallèles que l'on appelle plans de schistosité
     *
Cambrien : le Cambrien, qui s'étend de - 542 à - 488 millions d'années, est la première des six périodes du Paléozoïque (ou ère primaire)
     *
Cellule procaryote : cellule primitive qui ne contient ni noyau, ni organites par opposition aux cellules eucaryotes
     *
Contingence : la contingence est le pouvoir de se produire ou pas et donc le contraire de la nécessité.

  

 

 

Brêve : un petit ver marin, ancêtre des vertébrés

 

     C'est un petit squelette fossile de 5 cm, qui rappelle le ver ou l'anguille... Pikaïa gracilens, disparu depuis plus de 500 millions d'années, a pourtant une longue histoire et une grande postérité. Car en le décrivant pour la première fois, l'équipe des paléontologues canadiens Simon Conway Morris et Jean-Bernard Caron a prouvé qu'il était le plus primitif chordé connu : soit un membre du groupe dont sont issus tous les vertébrés, et donc... les mammifères ! Sa découverte remonte à 1911, dans les schistes de Burgess (Canada). Sommairement étudié, Pikaïa est alors classé avec les vers. L'hypothèse de son appartenance aux chordés n'est lancée que dans les années 70, sans réelle preuve. C'est désormais chose faite grâce au méticuleux travail de description effectué par les paléontologues canadiens. Ils ont mis en évidence sa bouche entourée de deux petits tentacules, entre 4 et 9 paires d'appendices un peu en dessous de sa tête, ainsi que l'existence de vaisseaux sanguins et de myomères - des faisceaux de muscles. Mais surtout, ils ont pointé la présence d'un tube neural et d'une "chorde", la structure cartilagineuse qui définit l'appartenance aux chordés. Des découvertes qui ouvrent de nouvelles pistes de réflexion sur le mode de vie et surtout sur l'origine de ce groupe fondamental pour comprendre les animaux actuels.

(in Science & Vie, n° 1136, p. 13, mai 2012)

 

 

Brêve 2 : nouvelles découvertes sur Hallucigénia sparsa

 

Avec ses longues épines dorsales, on dirait un personnage de l'univers des Pokémon. Mais Hallucigenia sparsa était un ver minuscule qui a vécu il y a 508 millions d'années. Une nouvelle étude canado-britannique vient d'élucider certains de ses mystères, chambardant le monde de la paléontologie.

«Nous avons découvert qu'Hallucigenia avait le pharynx tapissé de petites épines qui agissaient comme des dents pour le traitement de la nourriture», explique Martin Smith, de l'Université de Cambridge, qui, avec un collègue ontarien, publie dans la revue Nature une nouvelle analyse d'un fossile découvert il y a 100 ans dans les schistes de Burgess, dans les Rocheuses. «On pensait que ce type d'épines du pharynx était apparu plus tard dans l'évolution. Nos résultats montrent qu'elles étaient présentes dans les espèces qui sont les ancêtres d'une foule d'insectes et de crustacés.»

Hallucigenia, qui faisait environ un centimètre de longueur, a reçu son nom dans les années 70, quand un célèbre paléontologue britannique, Simon Conway Morris, a découvert que la classification initiale du fossile comme un simple ver était inexacte et qu'il avait des tentacules d'un côté du corps et des épines de l'autre. «C'était l'époque des drogues hallucinogènes, et Hallucigenia avait vraiment l'air sorti d'une hallucination», dit M. Smith.

Mais cette reclassification contenait elle aussi une erreur fondamentale: Conway Morris pensait qu'Hallucigenia marchait sur ses épines. Une nouvelle étude en 1991 a découvert que les tentacules dorsaux étaient en réalité des pieds.

La nouvelle étude canado-britannique ajoute la description de la tête d'Hallucigenia. «Personne n'avait jamais pu l'examiner, parce qu'elle est trop petite, dit M. Smith. On avait peur de la détruire en essayant de la dégager de la pierre.» Le fossile était conservé au Musée royal de l'Ontario à Toronto (ROM). Les schistes de Burgess sont l'un des sites les plus importants du monde pour les fossiles de l'«explosion du cambrien», une période d'une cinquantaine de millions d'années où la diversification de la vie, apparue sur Terre il y a 3,8 milliards d'années, s'est accélérée.

Mathieu PERREAULT

publié le 29 juin 2015

La Presse (Canada)

 
 
 

Images:

 

1. Stephen J. Gould (sources :  www.stephenjaygould.org)

2. le mont Burgess et son lac (Canada, Colombie britannique)

3. les animaux du schiste de Burgess. Beaucoup de ces êtres n'ont donné aucun descendant actuel : ils étaient pourtant aussi bien armés que les autres, certains ayant même développé des solutions très originales. (source : maxicours.com)

4. la carte de la Terre au cambrien (sources : www.alex-bernardini.com/)

 

 

Mots-clés : Stephen J Gould - livre de Gould : "la vie est belle" - Charles Doolittle Walcott - cambrien - Harry Whittington - "explosion" du cambrien - extinctions de masse - sélection naturelle - contingence - hasard - déterminisme

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

 

 

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19 février 2008 2 19 /02 /février /2008 18:20

 

 

  soleil dans la galaxie

 

le Soleil dans la Voie lactée

(source :  www.cuk.ch)

 

 

 

      Adolescent, levant les yeux vers le ciel par une belle nuit sans lune, j'observais avec étonnement ces myriades d'étoiles dont je savais que le Soleil n'était que l'une d'entre elles. Sans cesse me revenait cette question : où nous situons-nous réellement dans cette immensité ? Je savais évidemment que nous nous trouvions dans une galaxie bien particulière, la Voie lactée, et que, au delà, brillaient, d'un feu atténué par l'incommensurable distance, des milliards d'autres galaxies recelant chacune des milliards de soleils.... La réflexion de Pascal me revenait alors à l'esprit : « La profondeur glacée de ces espaces infinis m'effraie ». Pourtant, moi, l'ignorant, je n'étais pas effrayé (au sens pascalien du terme) mais simplement curieux. Comme pour les milliards d'années qui ont été nécessaires pour façonner la Vie sur Terre, notre cerveau a du mal à imaginer le nombre des étoiles et leurs distances. Parlons alors plus simplement de l'infime parcelle où nous vivons.

 

 

Notre galaxie, la Voie lactée

 
     Depuis toujours, puisque c'est la nôtre, on la nomme « la Galaxie » (avec un grand G). C'est donc la galaxie dans laquelle se trouve le Système solaire et toutes les étoiles visibles à l'œil nu. Sous de bonnes conditions d'observation, notamment l'absence de pollution lumineuse, elle se voit sous la forme d'une bande plus claire, la Voie lactée, dans le ciel nocturne. Puisque nous en sommes partie intégrante, il est difficile de connaître sa forme exacte, mais l'on sait que celle-ci est assez semblable à celle de notre voisine du groupe local, la Galaxie d'Andromède M31.

 
     Notre galaxie est une grande galaxie spirale de type Sb ou Sc. On ne sait toujours pas avec certitude si elle a une structure barrée mais des études récentes le donnent à penser.

 
     Composée d'un disque (70% de la masse visible et constitué d'étoiles de caractéristiques variées) et d'un halo (composante sphéroïdale de notre Galaxie située au-delà du bulbe et surtout peuplé d'étoiles âgées), elle représente un ensemble d'environ 150 milliards d'étoiles, principalement concentrées dans un disque oblong d'un diamètre de 30 kiloparsecs pour une épaisseur moyenne d'environ 400 parsecs (voir glossaire). Elle est animée d'un mouvement de rotation autour de son centre, mouvement qui est mis en évidence par l'étude du déplacement des étoiles au voisinage du Soleil (ajoutons que ce mouvement se mesure aussi sur la raie d'émission de l'hydrogène neutre). Sachant que la vitesse de rotation d'une étoile dépend de sa distance au centre galactique (et que la variation de la vitesse en fonction de la distance au centre dépend du fait que les étoiles sont plus concentrées dans les régions centrales de la Galaxie, dont on a pu ainsi déterminer la masse totale, égale à 700 milliards de masses solaire environ), cette vitesse de rotation est, pour le Soleil, de 220 kilomètres par seconde, ce qui correspond à une révolution complète autour du centre galactique en environ 250 millions d'années, durée bien inférieure à l'âge de la Galaxie elle-même qui est de 13,5 milliards d'années environ.

 
     Notre galaxie est composée de plusieurs bras spiraux (voir l'image) dont les quatre principaux sont les bras de Norma, Persée, Sagittaire-Carène et Ecu-Croix (dans l'ordre, en partant du centre de la Galaxie : Norma ou bras 3 kps , Ecu-Croix ou bras du Centaure, Sagittaire ou bras Sagittaire-Carène, Orion ou bras local, Persée et le Cygne ou bras extérieur). Il est à noter que le « bras d'Orion » n'est pas à proprement dit un bras mais un conglomérat d'étoiles et de gaz entre les bras du Sagittaire et de Persée). Dernière précision : il existe presque autant d'étoiles sur les bras qu'entre eux mais ce sont les étoiles les plus brillantes qui y résident puisque les bras sont des lieux de formation stellaire.

Pour une présentation plus détaillée de notre galaxie, voir le sujet dédié ICI

 

 

 
Place du Soleil dans la Galaxie

 
     Le Soleil est situé dans le Bras d'Orion - un bras assez petit comparé au Bras du Sagittaire, qui se situe plus près du centre galactique. La carte de l'endroit montre plusieurs étoiles visibles à l'œil nu, situées loin dans le bras d'Orion. Le groupe d'étoiles le plus marquant est composé des étoiles principales de la constellation d'Orion, de laquelle le bras spiral tire son nom. Toutes ces étoiles

sont des géantes et supergéantes lumineuses, des milliers de fois plus lumineuses que le Soleil. L'étoile la plus brillante de la carte est Rho Cassiopeiae, située à 11650 années-lumière de nous (juste une étoile à peine visible à l'œil nu, mais en réalité une supergéante 500

des milliards d'étoiles

000 fois plus lumineuse que le Soleil). Le Soleil se situe donc à la périphérie de la Voie Lactée, proche du bras de Persée. Mais proche jusqu'à quel point ? Cette question, qui peut paraître simple, n'a toujours pas été tranchée par les astronomes. Des mesures séparées ont en effet abouti à des distances variant du simple au double - de 2,2 kiloparsecs (7175 années-lumière) à plus de 4 kpc (13050 années-lumière). Les études récentes font plutôt pencher la balance du côté de la première estimation sans que le débat soit définitivement tranché.

 
     Notre Soleil fait donc partie d'un ensemble gigantesque, lui-même minuscule par rapport au reste de l'univers visible. Il est situé loin du centre de la galaxie qui l'abrite : c'est une petite étoile assez commune, banale même, à mi-chemin de son espérance de vie et qui n'a comme principale caractéristique que de voir tourner autour d'elle la seule planète dont nous sommes sûrs qu'elle abrite la Vie, notre Terre.

 
     On dit parfois qu'il y a plus d'étoiles dans l'Univers qu'il y a de grains de sable à la surface de la Terre : la comparaison est-elle exagérée ? En réalité, presque pas... Et elle a le mérite de bien parler à l'esprit en nous rappelant que le Soleil n'est qu'un de ces grains de sable parmi tous les autres et en nous faisant comprendre combien nous sommes petits et isolés. De ce fait, comment pourrait-on croire que la Vie n'a pas pu apparaître ailleurs, plus ou moins différemment ? C'est statistiquement impossible...

 

 

 
Glossaire

 
     * parsec :  le parsec (pc) est une unité de mesure appréciable en astronomie galactique. Il représente 3.26 années-lumière et est la distance d'une étoile d'où l'on voit la séparation Terre-Soleil sous un angle de une seconde d'arc.

 

Images

 

1. place du Soleil dans la Galaxie (sources : www.cuk.ch)

2. la galaxie d'Andromède M31, une sœur de la Voie lactée (sources : cidedom.com)

3. notre Soleil, une étoile parmi des milliards de milliards d'autres étoiles (sources : www.fond-ecran.net/)

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

 

 

 

 

 Brêve :Voie lactée, le recensement

 

     Depuis 1985 une équipe de l'observatoire de Besançon a entrepris le colossal travail de recensement des étoiles composant notre galaxie, travail à présent publié. La Voie lactée se compose en fait de 140 milliards d'étoiles (un chiffre plus faible que prévu et fidèle à 10 milliards près) dont la répartition, déséquilibrée, fait apparaître une prédominance des étoiles de faible masse : 60 % des étoiles sont des naines rouges. Les étoiles supergéantes (plus de 15 masses solaires), par contraste, sont peu nombreuses, environ 18 000 seulement (0.00001 % du total), tandis que les étoiles géantes (entre 2 et 15 masses solaires) ne sont que 100 millions. Les étoiles "moyennes" (de 0.5 à 2 masses solaires) sont moins de 15 % et celles qui sont rigoureusement identiques à notre Soleil ne sont "que" 2,4 milliards (1.7 %). L'ensemble des étoiles "qui brillent" représente donc 100 milliards d'astres. Les 40 milliards restants sont représentés par les naines brunes (30 milliards soit 21 %) et les naines blanches (1 milliard soit 7 %). Le reste se compose d'étoiles à neutrons (1 milliard environ) et  de trous noirs (1 milliard également). Par extrapolation, on estime le chiffre des planètes tournant autour de ces étoiles à mille milliards.

(sources : Science & Vie, n° 1103, août 2009)

 

  Nota : pour en savoir plus sur les caractéristiques de ces différents groupes d'étoiles, se reporter à l'article : mort d'une étoile

 

 

 

Mots-clés : Voie lactée - Soleil - galaxie d'Andromède - galaxie barrée - disque galactique - halo galactique - parsec - bras spiraux - bras d’Orion -  Rho Cassiopeiae

 

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

 

 

 

 

 

 

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Mise à jour : 18 septembre 2018

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19 février 2008 2 19 /02 /février /2008 17:05

 

 

                                     division cellulaire (mitose)

 

 

 

 

     Comme toute théorie scientifique, la théorie de l'Evolution est une théorie en ce sens qu'il s'agit d'une tentative quantifiée de rapprocher et d'expliquer un certain nombre de faits restés autrement orphelins. Elle s'appuie, entre autres, sur des observations directes (par exemple, le voyage de Darwin à bord du Beagle), sur des expériences reproductibles qui la confortent et sur l'apport d'autres disciplines qui la complètent, telles, pour ne citer que celles-là, la génétique et l'éthologie.

 
     Puisqu'il s'agit d'une théorie scientifique, elle évolue constamment et, au contraire des dogmes, notamment religieux, ne reste jamais figée. En somme, elle évolue au fur et à mesure qu'évoluent les connaissances humaines... Et, vous savez quoi ?, plus ces connaissances et les moyens techniques d'investigation avancent, plus la théorie se complète et, contrairement à ce que prétendent les esprits chagrins, prend encore plus de consistance. Vous voulez un exemple ? Prenons l'indispensable apport de la génétique à l'Evolution.

 

 

Évolution et génétique

 
     Lorsque Darwin pensa et publia la théorie qui le rendit universellement célèbre, on ne savait rien de la génétique (qui ne fut redécouverte qu'au début du XXème siècle). Une partie de son observation reposait donc sur des faits qu'il ne pouvait pas expliquer. Plus tard, la génétique progressant, les trous furent progressivement comblés tant et si bien que, dans les années 1940, le russe Theodosius Dobzhansky et l'allemand Ernst Mayr élaborèrent la "théorie synthétique de l'Evolution" qui mariait le génétique de l'époque, encore balbutiante, avec la théorie darwinienne de l'Evolution. Du coup, un certain nombre de points d'interrogation tombèrent. Toutefois, on pensait - et beaucoup pensent encore - que les mutations génétiques n'étaient dues qu'au fruit du pur hasard. Un certain nombre de généticiens se posèrent alors cette question : pourquoi l'unique mécanisme de l'Evolution échappant à la sélection naturelle était-il celui qui engendrait les variations héréditaires ? Ainsi, la sélection naturelle aurait abouti à l'oeil du lynx, au cou de la girafe, au cerveau de l'homme mais il n'y aurait aucun mécanisme particulier à l'apparition de mutations héritables et profitables aux organismes ?

 

 

Génétique et épigénétique

 
    C'est ainsi que, sous l'influence du prix Nobel de physiologie et de médecine, l'américaine Barbara McClintock, on arriva à une lecture plus approfondie de la transmission génétique dite "épigénétique" : des organismes possédant des ADN identiques peuvent avoir des phénotypes (voir glossaire) différents. Comment cela est-il possible ? Eh bien, à ADN identique, grâce aux modifications de l'activité d'un ou plusieurs gènes, des changements deviennent permanents à la suite d'un évènement particulier comme un stress persistant, la modification de l'environnement, etc. On parle alors d'épimutation, c'est-à dire la transmission de différences, non sur l'ADN lui-même, mais sur des groupements chimiques qui lui sont attachés. (Il est à noter que cette transmission n'existe pas seulement au niveau cellulaire mais concerne aussi le comportement de l'individu à travers l'apprentissage comme l'a montré l'éthologie). Revenons un instant au niveau cellulaire.

 
     On sait bien que, lorsqu'une cellule osseuse se divise, elle donne un autre cellule osseuse, une cellule pancréatique, une autre cellule pancréatique, et ainsi de suite, alors que le patrimoine génétique de ces cellules relève du même ADN. Comment ? On possède quelques pistes parmi lesquelles les mieux connues concernent en effet les profils d'expression des gènes qui induisent des modifications perdurant même lorsque les stimuli qui les ont mis en place ont disparu. Or, chez les organismes pluricellulaires, ce mécanisme existe également dans leurs cellules sexuelles et permet la transmission d'une génération à l'autre. Par exemple, l'inactivation permanente d'un gène peut conduire deux individus de même génotype à avoir deux phénotypes différents : c'est le cas chez la fleur Linaria vulgaris mais a aussi été trouvé chez la souris. Etonnant, non ?

 

 

La théorie de l'Évolution "évolue" sans cesse

 
     L'exemple que nous venons de résumer et qui, bien entendu, fait le cas de vérifications encore en cours d'analyse, démontre, s'il en était besoin, la plasticité de la théorie de l'Evolution, jamais figée, jamais définitive, mais dont les piliers (sélection naturelle, transmission génétique des caractères, hasard dirigé par les changements du milieu) restent toujours des quasi-certitudes.

 
     On le comprend
bien, il n'est nul besoin du "dessein intelligent" (voir article), dernière illusion à la mode des créationnistes. Mais nous aurons l'occasion d'en reparler.

 

 

 

Sources : Eva Jablonka (in la Recherche, n° 27, mai-juillet 2007)

 

 

Glossaire

 
     génotype : un génotype est le patrimoine héréditaire, génétique propre à un individu. Tous les individus d'une même espèce possèdent le même nombre de chromosomes (23 paires chez l'espèce humaine; notation : 2N=46) transmis par les cellules sexuelles et disponibles en une ou plusieurs copies (ploïdie). Chacun des chromosomes est composé de gènes (environ 30 à 35000 chez l'homme) qui sont eux mêmes composés d'allèles (version différente d'un même gène). On appelle génotype l'ensemble des allèles d'un individu portés par l'ADN d'une cellule vivante. L'interaction du génotype d'un individu avec son environnement détermine son phénotype qui peut être modifié par mutation.

 
    phénotype : le phénotype est l'ensemble des traits observables (caractères anatomiques, morphologiques, moléculaires, physiologiques, éthologiques) caractérisant un être vivant donné (ex: couleur des yeux, des cheveux, phénylcétonurie...). Le phénotype est dépendant du génotype ou plus précisément de l'identité des allèles portés par chaque individu sur une ou plusieurs positions des chromosomes, mais l'influence du milieu peut également être importante. De nombreux phénotypes sont dépendants de multiples gènes et influencés par certaines conditions spécifiques du milieu.
épimutation : transmission héréditaire des différences, non sur l'ADN lui-même, mais sur des groupements chimiques qui lui sont attachés.


 
Images:

1. division cellulaire (sources : www.mpl.ird.fr)

2. Ernst Mayr (sources : harvardsquarelibrary.org)

3. mécanisme épigénétique de la régulation transcriptionnelle par l’acétylation ou la déacétylation des histones. L’histone acétyltranférase (HAT) est impliquée dans l’activation transcriptionnelle et l’HDAC est impliquée, avec les MBD, dans la répression transcriptionnelle (Nakao 2001). (source : archimede.bibl.ulaval.ca)

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

 

 

 

 

Mots-clés : - Charles Darwin - théorie de l'évolution - voyage du Beagle - génétique - éthologie - Theodosius Dobzhansky - Ernst Mayr - théorie synthétique de l'évolution - sélection naturelle - épigénétique - épimutation - Barbara McLintock  

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

  

 

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Mise à jour : 15 août 2009

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19 février 2008 2 19 /02 /février /2008 16:50

SMCDetail.jpg          Plusieurs lecteurs m'ayant demandé à quoi se rapportait l'intitulé de mon blog, c'est tout à fait volontiers que je fais un point d'information sur ce sujet : les céphéides sont, en effet, des étoiles bien particulières, tant du point de vue astronomique que de celui de l'histoire même de l'astronomie. Et c'est bien pour ces raisons que je les ai choisies...

 

 


caractéristiques des céphéides


     Une céphéide est une étoile géante ou supergéante de couleur jaune dont la masse représente entre 4 à 15 fois celle du Soleil tandis qu'elle est de 100 à 30 000 fois plus lumineuse que lui. Sa caractéristique principale est que son éclat varie de manière périodique de 0,1 à 2 magnitudes (cf. glossaire sujet  astronomie et astrologie) selon une période fixe comprise entre 1 et 100 jours. C'est d'ailleurs la raison pour laquelle les céphéides sont également appelées « étoiles variables », le terme céphéide provenant de la première d'entre elles découverte dans la constellation de Céphée.

 
     Une céphéide est une étoile jeune, plus jeune que le Soleil mais aussi plus complexe que lui. Elle doit sa lumière intense à la fusion nucléaire qui, en son centre, transforme l'hélium en carbone (pour mémoire, le Soleil transforme l'hydrogène en hélium). De ce fait, il existe chez une céphéide une alternance de contraction et de dilatation de son enveloppe externe en raison du déséquilibre entretenu par les forces de la gravité et de la pression des gaz. La conséquence en est une variation régulière de la
température de surface de l'étoile et donc un changement périodique de sa luminosité. On estime que la période de variation d'éclat de ce type d'étoiles correspond à environ deux fois le temps mis par l'onde de pression pour migrer du centre à la périphérie de l'astre.

 
     En astronomie, la relation entre la période et la luminosité d'une céphéide en ont, en quelque sorte, fait des marqueurs des échelles de distance dans l'Univers. En effet, plus une céphéide est volumineuse et plus le trajet suivi par les ondes lumineuses en son sein sera long ce qui entraîne que plus elle est lumineuse, plus sa période de variation d'éclat sera long. A partir du moment où l'on connaît la période d'une céphéide – ce qui est facilement mesurable – on peut en déduire sa
luminosité intrinsèque (réelle) par la relation période-luminosité. Dès lors, il suffit de comparer la luminosité apparente de l'étoile (celle observée à partir de la Terre) à sa luminosité intrinsèque pour obtenir sa distance. Très brillantes, donc visibles de loin, les céphéides sont détectées à présent dans d'autres galaxies que la nôtre jusqu'à des distances de 80 millions d'années-lumière environ grâce au télescope spatial Hubble. Ces déterminations de distances sont essentielles au calcul de la valeur de la constante de Hubble, qui mesure le rythme d'expansion de l'Univers. On comprend donc pourquoi certains astronomes les ont appelées les « balises de l'espace ».

 
     Voilà pour la partie exclusivement explicative du phénomène mais ce n'est pas seulement pour cette caractéristique, fut-elle exemplaire, que j'ai choisi les céphéides : elles témoignent également d'une des avancées les plus importantes en astronomie au siècle dernier.

 

 

 

 histoire de la découverte des céphéides

 

     Dans les années 1910-1920, une astronome de l'université Harvard, Henrietta Leavitt (1868-1921), remarque la présence de céphéides dans les nuages de Magellan, galaxies naines satellites de la Voie lactée. Elle se rend compte que plus elles sont brillantes, plus leur période de variation est longue. C'est elle qui nullva établir la relation entre la période de variation et la luminosité apparente de ces astres très particuliers, mesure qui sera pour la première fois réalisée en 1916 par son collègue Harlow Shapley (1885-1972). Par la suite, cette découverte viendra conforter les travaux d'Edwin Hubble (1889-1953), le premier à avoir compris, en 1924 et grâce au nouveau télescope du Mont Wilson, que les « nébuleuses » que l'on croyait jusqu'alors faisant partie de notre galaxie lui sont en réalité extérieures. Il pourra ensuite formuler sa fameuse « loi de Hubble », à l'origine du concept de l'expansion de l'Univers.

 

 

 

un exemple de l'intelligence humaine

 

     La découverte des céphéides m'a semblé être exemplaire de ce qu'est la Science : une observation minutieuse des phénomènes qui nous entourent, de la logique et de la déduction (Leavitt), l'accélération de nos connaissances grâce au perfectionnement des techniques (le télescope du Mont Wilson) et, peut-être le plus important, le travail d'équipe. Même s'il est parfois difficile de rendre justice à tous (les travaux d'Henrietta Leavitt ne furent pas reconnus d'emblée à leur juste valeur). Il n'empêche : la Science, dans toutes ses composantes, sait évoluer, se transformer, se remettre en cause et, au bout du compte, nous expliquer ce que nous sommes. C'est cela sa grandeur.
 
  
 
 

images :

 

1. détail du petit nuage de Magellan (source : www.astrosurf.com/astrofil/)
2. Henrietta Leawitt (1868-1921) (source : www.astronoo.com)
           Pour lire les légendes des illustrations, passer le pointeur de la souris dessus)

 
 

Mots-clés :  céphéides - Henrietta Leavitt - luminosité intrinsèque - luminosité apparente - loi de Hubble  

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

 

 

Avis au lecteur : on trouvera d'intéressantes précisions sur le sujet dans le commentaire de GG2, en date du 23/07/08.

 

 

 

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Mise à jour de l'article : 16 août 2009

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19 février 2008 2 19 /02 /février /2008 15:15


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     Médecin de l'Industrie pharmaceutique une partie de ma carrière et médecin généraliste par la suite (je le suis encore), j'ai été assez tôt confronté à l'évaluation des « autres médecines », une demande assez fréquente de la part des patients. Je dois tout d'abord dire qu'on classe sous le vocable de « médecines parallèles » (ou médecines alternatives, ou médecines douces) nombre de disciplines qui n'ont le plus souvent aucun rapport les unes avec les autres (voir sujet : médecines parallèles et dérives sectaires) : quoi de commun (à part le fait de prétendre soigner) entre l'acupuncture, l'auriculothérapie, la nullchiropraxie, la relaxation transcendantale, la balnéothérapie, la musicothérapie, etc., toutes à risque quand elles sont utilisées hors de leurs possibilités ? Sans oublier un certain nombre d'autres matières plus ou moins exotiques provenant de l'étranger... Elles méritent toutes qu'on s'intéresse à elles individuellement, aussi, pour commencer, je me propose d'évoquer le cas – très français – de l'homéopathie.

 

  
 

 

L'homéopathie : ses principes de base


 
     Le terme
homéopathie, inventé par le médecin saxon Samuel Hahnemann, s'oppose au terme allopathie (la médecine classique), également inventé par lui ; l'observation des symptômes provoqués chez un sujet sain par une substance permet, sous certaines conditions de dilution, de soigner un sujet malade qui présente des symptômes semblables.

  
     En allopathie, une molécule identifiée par sa formule doit être présente dans le médicament pour que ce dernier ait une action tandis qu'en homéopathie ou homœopathie (du grec όμοιος / hómoios, « similaire » et πάθος / páthos, « souffrance ») le médicament est basé sur le « principe de similitude ».

 
     Les bases de l'homéopathie ont été posées en 1796 par Hahnemann (1755-1843) et s'organisent selon lui, en un principe et deux corollaires :

 
          * le principe de « similitude » : la cure d'un ensemble de symptômes est apportée par une substance qui provoque des signes semblables chez un sujet sain, selon le principe similia similibus curantur (en latin « les semblables sont guéris par les plus semblables ») ;

 
          * l'« adaptation » du traitement au patient : l'application du principe de similitude, puis sa vérification, ont lieu chaque fois que la recherche du remède le plus semblable a été effectuée de manière consciencieuse par le praticien. Chaque traitement est personnalisé à chaque patient, quel que soit le nom de la maladie, la recherche de la « totalité » des symptômes présentés par le patient étant au centre de la méthode. Elle explique la longueur du dialogue entre le médecin et le patient. L'étape d'observation des symptômes provoqués par une substance chez l'individu sain, qui précède toujours l'application du principe de similitude, et sa retranscription correspond à l'établissement d'une pathogénésie.

 
        * la « dynamisation » : ce second corollaire est expérimental. Le principe actif subit des dynamisations, terme désignant des dilutions répétées associées à des « succussions » : la préparation est secouée à chaque dilution.

 

 

 

Efficacité d'un traitement

 

 
     C'est ici que l'affaire se complique car, contrairement à ce que l'on pourrait croire, l'efficacité d'un traitement ou d'un médicament est – sauf cas finalement assez rare – relativement difficile à prouver. Cette difficulté provient de ce qu'on appelle « l'effet placebo ».

 

 

 

 
Effet placebo

 

 
     Émile Coué (1857-1926) est l'initiateur et le concepteur du placebo : substance sans principe actif mais qui, en raison de son aspect, peut agir par un mécanisme psychologique sur un sujet croyant prendre une substance thérapeutique. Du coup, on peut parler « d'effet placebo », c'est-à dire le résultat positif obtenu sur un sujet par l'administration d'un placebo. Rappelons que placebo est un mot latin qui correspond à la forme conjuguée du verbe nullplacere (plaire) à la première personne du singulier du futur de l'indicatif. De ce fait, en pharmacologie, un placebo est un médicament reconstitué sans le principe actif et en médecine, un effet placebo est un processus psychophysiologique d'« auto-guérison ».

  
     On comprend dès lors toute la difficulté de l'appréciation de la part qui revient, dans la guérison d'un patient, à l'effet pharmacologique réel d'un médicament et au simple effet placebo. Pour contourner ce biais, les fabricants de médicaments (fortement « sollicités » par les autorités compétentes) ont donc dû mettre en place toute une batterie de tests expérimentaux destinés à gommer, autant que faire se peut, cet effet placebo.

 

 



Évaluation de l'activité d'un médicament

 

 
     Après avoir été « repérée » comme potentiellement active (par l'observation, par déduction chimicopharmacologique, par screening, etc.), la nouvelle molécule subit une première estimation effectuée sur l'animal (qui diffère selon l'action pharmacologique attendue) et, plus souvent aujourd'hui – mais ce n'est pas toujours possible – sur des cultures cellulaires. On peut ainsi apprécier son éventuelle toxicité (et de nombreuses molécules étudiées ne passent pas cette première barrière).

 
    L'étape suivante est la première administration du futur médicament, presque toujours sur des volontaires dits sains, qui vient conforter ce que l'on savait de l'expérimentation animale. On parle alors de "phase II" de l'évaluation du médicament.

 
     Vient alors le moment de l'administration à de vrais malades, des malades souffrant de l'affection pour laquelle on pense que la molécule pourrait les aider. C'est à ce stade (phase III) qu'on va essayer d'empêcher l'effet placebo rapporté plus haut. Pour ce faire, le meilleur moyen est d'administrer le médicament à une population suffisamment nombreuse d'un point de vue statistique mais en ayant recours à ce que l'on appelle une «
expérimentation en double aveugle » : on donne à chacun des malades tirés au sort, soit le principe actif à tester, soit un médicament en tous points comparables mais sans le principe nullactif ; on parlera alors dans ce dernier cas de « groupe placebo ». Bien entendu, ni le malade, ni le médecin expérimentateur ne savent si le médicament administré est « actif » ou simplement placebo. A la fin de cette enquête, on fera une « sortie de l'anonymat » et on comparera les résultats cliniques des deux séries. Le nouveau médicament sera considéré comme apportant un « plus thérapeutique » si l'écart d'amélioration de la série active est statistiquement significatif par rapport à celui du placebo. Il pourra alors bénéficier d'une AMM ou Autorisation de Mise sur le Marché, délivrée par le Ministère de la Santé, tant à l'échelon national qu'européen.. Signalons, pour être complet, que tout au long de la commercialisation et de l'utilisation du médicament, ce dernier sera l'objet d'une surveillance constante par les divers services de pharmacovigilance qui pourront à la longue réunir des informations sur des milliers, voire des centaines de milliers de malades. Cette surveillance après commercialisation du médicament est appelée "phase IV".

 
     On comprend aisément qu'il s'agit d'une procédure lourde, coûteuse mais totalement incontournable. On estime qu'il faut environ une dizaine d'années pour effectuer l'ensemble du processus avant commercialisation mais c'est la seule voie pour être (assez) raisonnablement sûr de ce que peut apporter le nouveau médicament.

 

 

 

 
Le cas particulier de l'homéopathie

 

 

     Les médecins homéopathes ont toujours refusé de se plier à cette méthodologie indispensable et c'est bien là que le bât blesse... Ils s'y refusent en arguant du fait qu'un « malade homéopathique » est particulier, que ses rapports avec son médecin sont très spéciaux (principe d'adaptation), etc. Il existe, bien sûr, quelques études démontrant l'efficacité du traitement homéopathique mais elles portent sur de petits nombres de malades et leur méthodologie est douteuse. A l'inverse, les grandes études effectuées sur l'homéopathie n'ont en réalité jamais démontré une efficacité de la méthode supérieure à celle d'un simple placebo.

 

 

 

 
Qu'en conclure ?

 

 

    Évoquons tout d'abord l'essence même de l'homéopathie qui repose notamment sur le principe de dilution : en France, les dilutions courantes vont jusqu'à 30 CH, le taux de dilution est donc de 10-60 mais dans de nombreux pays sont utilisées des dynamisations et dilutions allant jusqu'à 200 CH. Pour donner une idée plus juste, on reprend souvent cet exemple : une goutte d'eau (environ 0,05 ml) dans le lac Léman (88 900 millions de m3), cela représente une dilution d'environ 6-19, soit l'équivalent de 10 CH ;
une dilution à 30 CH, elle, correspond à 1 ml d'une substance-mère dans un volume de solvant correspondant à un cube dont l'arrête est de deux millions de fois la distance entre la Terre et le Soleil...

 
     Dans la même optique, la
succussion (fait de "dynamiser" une solution diluée en l'agitant) n'a aucun fondement scientifique.

 
     Comme, de plus, des études de bonne qualité méthodologique n'ont jamais pu être menées à bien sur cette discipline « médicale », on comprendra les réticences de beaucoup, et notamment de la majorité de la communauté scientifique, à en vanter les mérites.

 
     Avec la Belgique, la France est le dernier pays où l'homéopathie est encore remboursée par la 
Sécurité sociale mais il est vrai que notre pays assure 80% nulldu marché de ce type de médicaments... Une seule consolation : à la différence de bien des pays, l'homéopathe français doit être médecin (c'est le contraire en Suède) et on peut espérer qu'il saura se retourner vers d'autres moyens si d'aventure...

 
     Je veux bien que certains s'en remettent à des « sciences » approximatives dès lors que leur pronostic vital n'est pas en danger mais que de temps perdu ! Or on sait depuis longtemps que celui-ci ne se rattrape jamais.

 

 

 

Compléments : l'homéopathie de plus en plus contestée (mai 2015)

 

Une étude du National Health and Medical Research Council australien, une institution en matière de santé, vient de conclure à l'inefficacité complète de cette "médecine parallèle". L'institut a procédé à l'étude scientifique et statistique de 176 expérimentations cliniques concernant l'efficacité des médications homéopathiques sur 68 maladies différentes. Celles-ci allaient du SIDA aux toxicomanies, de la sinusite à l'otite et concernaient également l'arthrite, l'insomnie, l'eczéma, les brûlures au second degré, les diarrhées de l'enfant voire le choléra ou le paludisme, etc. Pour aucune des 68 maladies étudiées, l'homéopathie n'a été d'un quelconque secours, ne dépassant jamais l'effet placebo. La conclusion des scientifiques a été sans appel : "l'homéopathie ne doit pas étre utilisée en cas de maladies chroniques, sérieuses ou pouvant le devenir. Les personnes qui choisissent l'homéopathie mettent leur santé en danger s'ils rejettent ou retardent les traitements dont l'efficacité et la sécurité sont prouvées".

 

 

Compléments 2 : l'offensive de 131 académiciens contre l'homéopathie (décembre 2018)

 

   L'homéopathie est un placébo (cf lancet 2005 et toutes les autres méta-analyses) présumer du contraire est au mieux fallacieux voir mensonger. Un placebo c'est utile en médecine mais non remboursé... (lobbying de Boiron au niveau des lobbys de l'allopathie...)

petit rappel de ce qu'est l'homéopathie:

   Le fondateur de la doctrine homéopathique est Samuel Hahnemann (1755-1843), médecin allemand qui étudia   sur lui-même les effets de toutes sortes de plantes et produits divers et tira de lui même  ses conclusions à savoir la loi de similitude. Comme son nom l'indique "les semblables sont guéris par les semblables", simila similibus curantur, et d'établir un catalogue des affections ou maladies et en face des plantes ou produits guérisseurs.

   Certains produits restent toxiques comme l'arsenic, l'aconit, la strychnine ou le mercure ce qui rend leur ingestion impossible, et c'est à ce moment qu'Hahnemann invente le second principe de sa "science" : le principe de dilution, pour  éviter tout risque toxique, mais en réduisant d'autant les effets des produits. Qu'à cela ne tienne, Hahnemann va balayer cet argument en avançant, tout aussi gratuitement, que la dilution d'un produit, loin de lui ôter tout ses effets, au contraire les multiplie alors même que les effets indésirables de la toxicité, eux, disparaîtraient ! Un grand saut dans la magie...

   Hahnemann ajoute quelque chose de plus fort encore pour palier à cette lacune : la "dynamisation" des produits, c'est-à-dire une agitation par fortes secousses du produit dilué qui, paraît-il, le "dynamise". Application directe : mettez donc une goutte de whisky dans une bouteille d'eau, secouez-la fortement et enivrez-vous ! L'alchimie Hahnemannienne fonctionne-t-elle ? Non ? C'est parce que vous n'avez pas suivi le rituel bien précis : une seule unité de produit actif doit être diluée à 99 unités de solvant, puis secouez.

   Cette première dilution (nommée 1 CH pour "Centésimale Hahnemannienne") doit à son tour être encore diluée dans 99 unités de solvant puis encore "dynamisée", et on obtient une deuxième dilution centésimale (2 CH). Certaines dilutions atteignent ainsi 30 CH. Les principes actifs des solvants utilisés comme l'alcool, le lactose ou l'amidon, quant à eux n'existent pas, selon Hahnemann, ou n'interviennent nulle part dans les préparations des petites pilules.

   Arrivé à ce niveau de préparation, la foi est ici de rigueur pour pouvoir continuer à y adhérer, car qu'est-ce que l'homéopathie, lorsqu'on connaît son procédé de fabrication, sinon une profession de foi et de jolis postulats de la part de son créateur ? La magie remplace dorénavant la science...

   Homéopathie et dérives sectaire en médecine font souvent bon ménage...

   Au 18° siècle c'était sans doute acceptable. au 21° siècle...

(extrait d'une intervention par Nicolas-p le jeu sur le site Egora.fr le 6 décembre 2018)

 

 

Images 

 

1. échantillons homéopathiques (sources : http://www.haptonomie-blog.fr/)

2. que contiennent réellement ces granules ? (sources : sfmag.net)

3.  le "vrai" placebo ne porte évidemment pas son nom... (source : www.multisite.com)

4. les traitements homéopathiques sont remboursés par lAssurance maladie (source : linternaute.com) 
            (Pour lire les légendes des illustrations, passer le pointeur de la souris dessus) 

  

 

 Mots-clés : Samuel Hahnemann - allopathie - principe de similitude - adaptation homéopathique - dynamisation - sucussions - effet placebo - AMM - expérimentation en double aveugle 

 

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

 

 

 

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Mise à jour : 6 décembre 2018

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