Au cours des temps géologiques, il y eut pour la Vie sur Terre cinq grandes extinctions de masse, la plus importante d'entre elle s'étant produite il y a environ 250 millions d'années (MA), à une époque appelée par les scientifiques le Permien, époque qui marqua la fin du paléozoïque (c'est à dire l'ère primaire dans l'ancienne terminologie). Précédée par le Carbonifère et suivie du Trias, le Permien - qui doit son nom à la ville de Perm, en Russie , où fut découvert ce type de gisement fossilifère - s'étend sur un peu moins de cinquante millions d'années. Pour tous les paléontologues, cette période est particulièrement célèbre parce qu'elle s'acheva par la disparition de 95% des espèces vivantes marines et de trois-quarts des espèces terrestres.  Cette extinction massive est la troisième recensée par les scientifiques depuis l'apparition de la Vie (la première eut lieu à l'Ordovicien il y a 440 MA et la deuxième au Dévonien il y a 360 MA) mais elle fut la plus terrible. Pourquoi un tel phénomène si brutal ? Les extinctions postérieures suivirent-elles le même modèle apocalyptique et, si oui, peut-on y distinguer là une sorte de rythmicité ? Voilà quelques unes des questions que je me propose d'aborder dans ce sujet.

la vie au permien

     A cette époque lointaine, il n'existe qu'un seul supercontinent, la Pangée, dont la plus grande partie est située dans l'hémisphère sud et qui contient (presque) toutes les terres. Le continent unique renferme de nombreuses mers intérieures (mais avec des niveaux moyens assez bas) : d'une façon générale, le climat y est plutôt aride avec des températures plus élevées qu'au Carbonifère qui précédait et une quasi-disparition des glaces. Plus humide sur les bords de l'océan Panthalassa qui entoure les terres, le climat est plus sec dans le centre de la Pangée avec des températures pouvant passer de 0° la nuit à 40° le jour, un peu comme dans le désert du Sahara d'aujourd'hui. La pluviométrie générale y est plutôt faible et le climat relativement homogène ce qui devait permettre les migrations des animaux tout au long du supercontinent sauf dans la dernière partie du Permien (Permien supérieur) où le climat semi-désertique était devenu trop dominant dans le centre des terres.

     La vie dans la Pangée comprend, pour les plantes, des gymnospermes (dont les éléments reproducteurs sont protégés par des capsules), des fougères et on voit apparaître vers la fin de cette époque les premiers arbres, essentiellement des conifères.

     Mi-reptiles, mi-mammifères, dès le début du Permien, les thérapsidés (anciennement appelés reptiles mammaliens) furent les premiers animaux à adopter un mode de vie exclusivement terrestre : une de leurs branches, celle des cynodontes (dont certains représentants portaient déjà des poils), donnera à l'époque suivante (au Trias) les précurseurs des mammifères (placentaires et marsupiaux). C'est probablement à cette époque, vers la fin du Permien, qu'apparurent les premiers éléments de thermorégulation comme en atteste la présence chez certaines espèces (pelycosaures) de "voiles" essentiellement dorsaux permettant d'évacuer la chaleur du jour mais également de capter celle du Soleil pour l'activité matinale. À cette époque, également, on constate l'apparition des premières bipédies. Les amphibiens, les arthropodes (araignées, scorpions, insectes) et les ancêtres des grands reptiles du secondaire constituent l'essentiel du reste des espèces animales terrestres.

     La vie marine est également bien représentée avec, pour les mollusques, essentiellement des céphalopodes (comme les nautiles) et de nombreux foraminifères (protozoaires unicellulaires).

On trouve également des arthropodes comme les crustacés (mais les derniers trilobites ont déjà commencé à disparaître), des brachiopodes (animaux filtreurs, coquillages bivalves ressemblant à des palourdes, lys de mer, oursins, etc.) et des coraux dits "rugueux" (très différents des coraux actuels). Pour les poissons, ce sont ceux dits "cartilagineux" (comme les raies ou les requins) qui dominent les mers jusqu'à la fin du Permien tandis que les poissons osseux sont encore minoritaires.

     L'équilibre entre les différentes espèces animales et végétales qui durait tant bien que mal depuis plusieurs dizaines de millions d'années va soudain être détruit aux environs de - 252 MA par ce qui restera dans l'histoire de notre planète comme la pire catastrophe pour la Vie sur Terre.

les causes du désastre

     Comme souvent, il n'existe pas une cause unique pour expliquer l'extinction massive mais la juxtaposition, voire l'intrication de plusieurs d'entre elles.

     Le Permien, on l'a déjà évoqué, est la réalisation d'un événement unique : la réunion de toutes les terres émergées du globe en un seul supercontinent, la Pangée. Cette juxtaposition de terres auparavant indépendantes a eu pour conséquence principale de faire considérablement diminuer les plateaux continentaux et, d'une manière générale, de fortement réduire la longueur des côtes qui, on le sait, sont un habitat particulièrement recherché par la Vie. Par ailleurs, cette diminution entraîna, à surface égale, la baisse concomitante des terres soumises à un climat océanique alors que, au contraire, les zones continentales se firent plus vastes avec leur climat semi-aride moins favorable.

     Vers -265 MA (soit 15 MA avant l'extinction), une fois le supercontinent réalisé, la tectonique des plaques diminua considérablement ce qui eut pour conséquence l'affaissement de la dorsale océanique et donc une diminution des hauts-fonds des plateaux continentaux entraînant évidemment celle de la surface habitable : pour les espèces vivantes, la compétition devint de plus en plus âpre.

     Durant les quelques millions d'années qui précédèrent la fin du Permien supérieur (vers ‑257/‑252 MA), se mit en place une élévation générale des températures. En effet, grâce à des études portant sur des milliers de fossiles d'animaux, les scientifiques sont arrivés à la conclusion que la température moyenne des terres équatoriales avoisinait les 50° (voire 60°) tandis que celle des masses océanes équatoriales atteignait, elles, souvent les 40° : on comprend dès lors la difficulté pour les animaux de survivre dans un environnement aussi hostile. Quelles furent les causes d'une telle élévation des températures ? Très certainement, la conjonction d'un volcanisme intense aboutissant à un effet de serre entretenu, comme on le verra, par d'autres mécanismes. C'est en effet, dans les dernières centaines de milliers d'années du Permien supérieur que survint un phénomène éruptif capital appelé  les trapps de Sibérie.

     En suédois, le mot "trapps" signifie marches et c'est bien de cela dont il s'agit lorsqu'on regarde certaines photos de cet épisode volcanique majeur, peut-être le plus violent survenu sur

Terre au cours des 500 derniers millions d'années : environ trois millions de km³ de lave vont se répandre durant des milliers d'années sur la Sibérie. La lave produite par le phénomène correspondait à la hauteur du Mont Blanc sur une surface supérieure à deux fois celle de la France sur une durée d'environ 600 000 ans, peut-être plus : on imagine les conséquences sur le climat terrestre ! À titre de comparaison, rappelons le phénomène dit "de Laki", survenu en Islande entre juin 1783 et février 1784 : seulement 12 km³ de lave mais le rejet dans l'atmosphère de millions de tonnes de dioxyde de soude et de dioxyde de carbone qui décimèrent cultures et troupeaux dans toute l'Europe, provoquant un nombre de décès humains singulièrement élevé ; certains historiens prétendent même que ce fut un des éléments déclencheurs de la révolution française ! Alors 600 000 ans d'éruption volcanique... Outre les laves elles-mêmes, il y a leur action sur les sols qui, dans le cas des trapps, provoqua la libération d'une énorme quantité de gaz toxiques et donc l'accélération de l'effet de serre.

     Toutefois, selon les spécialistes, si les trapps de Sibérie furent les probables responsables de l'extinction, le phénomène ne porta que le coup de grâce à une faune et une flore déjà stressés auparavant. Dans la genèse de la catastrophe, on peut ainsi incriminer :

* la désoxygénation des eaux : dans les 20 millions d'années précédents, le niveau des mers avaient baissé de plus de 200 m, réduisant - on l'a déjà dit - les zones de vie en pente douce que sont les plateaux continentaux ; de plus, ces mers étaient

particulièrement anoxiques, c'est à dire manquant d'oxygène à tous les niveaux (et pas seulement en profondeur comme aujourd'hui) : la conséquence en a été le développement d'une importante flore anaérobie produisant de l'hydrogène sulfuré dont l'action principale a été, non seulement de détruire la faune aérobie, mais surtout d'entraîner par diffusion en surface pluies acides et destruction de la couche d'ozone protectrice naturelle. En somme, un stress considérable pour des populations devant déjà se partager un territoire plus restreint et plus hostile.

* l'empoisonnement général : les volcans - et donc les trapps - eux-aussi sont de grands pourvoyeurs d'hydrogène sulfuré et, émis en grande quantité, ce gaz s'est combiné avec l'oxygène restant des océans aboutissant à désoxygénation et acidification des eaux : difficile pour les habitants de ces endroits de résister longtemps.

     Sur Terre, la situation n'était guère meilleure avec la conjonction des actions délétères de l'hydrogène sulfuré et du dioxyde de carbone. Les scientifiques spécialistes de la question avancent les chiffres suivants : au moment de l'extinction Permien-Trias, le taux d'oxygène au niveau de la mer était équivalent à celui d'aujourd'hui au dessus de 2000 m d'altitude. Dans la dizaine de millions d'années qui a suivi, la raréfaction de l'oxygène s'est poursuivie au point que l'air respirable avait fini par correspondre à celui que l'on trouve de nos jours au dessus de 5300m. On comprend dès lors que peu d'organismes vivants ont pu résister à un tel régime.

* l'élévation constante des températures : comme pour tout effet de serre, les températures, nous l'avons déjà vu, ont augmenté de façon sensible jusqu'à atteindre les 50° voire plus en moyenne journalière d'été tandis que les hivers devaient être redoutablement rigoureux.

     Les éventuels coupables ne manquent pas et, plus récemment, a été proposé l'action mortifère d'un puissant gaz à effet de serre, le méthane. En effet, certains chercheurs se demandent si les seuls gaz toxiques des trapps peuvent avoir conduit à une élévation si considérable des températures. Or, depuis 1971, on s'intéresse de près au pergélisol sibérien qui renferme d'immenses quantités de méthane (10 000 milliards de tonne d'équivalent carbone), gaz toxique redoutable puisque, à l'échelle d'un siècle, il est 24 fois plus puissant que le CO₂. (C'est d'ailleurs une des grandes angoisses du moment de savoir que le réchauffement climatique actuel pourrait libérer le méthane piégé par les glaces de Sibérie ce qui accentuerait le réchauffement en un cercle vicieux infernal). Pour le désastre du Permien, l'augmentation des traces de libération de méthane (le carbone₁₂) apparaissent un peu après la date fatidique : le méthane ne serait donc pas le tueur principal mais un exécutant secondaire...

     Signalons pour être complets que, comme pour la cinquième extinction de masse (celle d'il y a -65 MA qui vit disparaître les grands sauriens), on rechercha avec beaucoup d'attention les cicatrices d'un éventuel astéroïde pouvant s'être écrasé à cette période sur Terre mais sans que les différents cratères successivement proposés n'emportent la conviction des scientifiques.

     Diminution de la surface de vie, raréfaction de l'air remplacé par des gaz toxiques à effets de serre,  pluies acides, augmentation de l'action ionisante des rayons solaires par disparition de la couche d'ozone, élévation généralisée des températures, le tout se poursuivant sur des centaines de milliers d'années, tout ceci explique que la Vie a failli totalement disparaître de la surface de la Terre. Pourtant, contrairement à ce que pouvait laisser prévoir ce scénario cataclysmique, elle résista quand même.

La vie est plus résistante qu'on le croit

     L'affaire est entendue : la crise du Permien fut exceptionnelle puisque trois-quarts des espèces terrestres et plus des 9/10 des espèces marines disparurent. Comme toujours lors d'une extinction massive, il y eut des perdants (beaucoup) et des gagnants (moins nombreux) qui eurent l'avantage considérable de trouver un environnement soudain "libéré" ce qui permit leur développement rapide, voire, pour certaines espèces, une véritable radiation (c'est à dire une nouvelle et intense diversification géographique).

        Précisons tout d'abord que la flore fut relativement épargnée. Bien sûr, elle a fortement évolué à cette époque mais surtout en raison de l'élévation des températures qui privilégia les plantes peu exigeantes en climat sec comme les conifères et les cycadales (palmiers), les plantes herbacées et les fougères.

           Sur Terre, bien qu'il soit toujours difficile d'affirmer avec certitude pour ces temps anciens, il semble que les reptiles dominants, les synapsides (dont font partie les thérapsides cités en début de texte et les pelycosaures "à voile"), sont ensuite toujours présents mais au prix de renouvellements importants des différentes lignées. Ces reptiles dits anciennement "mammaliens" qui, souvent, ressemblent aux varans d'aujourd'hui (les pelycosaures étaient très agiles) se retrouveront au Trias qui suit et ils concurrenceront un temps les dinosaures. Chez les synapsides herbivores, les dicynodontes qui sont des reptiles dotés de dents fouisseuses ne réchappent que par une seule de leurs espèces (lystrausaurus). Les cynodontes, en revanche, s'en sortent très bien : certains d'entre eux existeront jusqu'au Jurassique inférieur (-180 MA), soit encore 70 millions d'années ! Ces reptiles subsisteront, certes, au mésozoïque (ère secondaire) mais sous la forme de petits animaux fouisseurs insectivores, probablement à sang chaud et parfois poilus, les précurseurs des mammifères. Ce qui fait leur singularité (qui, bien longtemps après sera transmise aux mammifères), c'est la faculté qu'ils ont, à l'inverse des autres reptiles, de pouvoir mâcher la nourriture tout en respirant : les autres reptiles, en effet, ne le peuvent pas et c'est la raison pour laquelle ils avalent la nourriture par gros morceaux ce qui ralentit la digestion... et les réponses à la prédation. Les cynodontes avaient des dents bien différenciées et des muscles masticateurs développés tout en gardant une apparence générale de reptile archaïque.

          En revanche, les prédateurs du Permien supérieur, les gorgonopsiens ne survivent pas. Eux aussi faisant partie des thérapsidés, leur nom fait allusion aux Gorgones de la mythologie

grecque, ces femmes aux chevelures de serpents : ils étaient, en effet, les superprédateurs de cette époque, s'attaquant à toutes les proies rencontrées. Curieusement, bien que n'ayant rien à voir avec les mammifères, ces animaux leur ressemblaient avec un appareil dentaire voisin du nôtre (mais avec deux canines de plus de 10 cm de long), des pattes plus élancées que celles habituelles des reptiles, une apparence générale plus gracieuse. Nous ne savons pas, en revanche, s'ils possédaient un pelage. Faute de nourriture, les gorgonopsiens disparurent complètement lors de l'extinction.

          En milieu marin, l'hécatombe fut encore plus importante. On pourrait dire pour résumer très grossièrement que disparurent principalement ici les animaux fixés qui se nourrissaient d'aliments en suspension tandis que furent plutôt épargnés les animaux pouvant se déplacer.

        Certains groupes disparurent totalement : par exemple, chez les arthropodes, les fameux trilobites, les euryptides (ou scorpions de mer) et les grands foraminifères, essentiellement représentés par les fusulines qui vivaient posées sur les fonds océaniques, sont anéantis. Il semble, toutefois, que ces groupes aient commencé à décliner avant l'extinction qui serait en quelque sorte apparue comme le dernier coup porté. D'autres groupes souffrirent énormément mais sans disparaître totalement : c'est le cas de certains brachiopodes qui dominèrent les océans au paléozoïque ; ces animaux à coquilles bivalve sont aujourd'hui représentés par moins de 330 espèces, le groupe ayant perdu lors de l'extinction permienne 50 familles soit 90% des genres. D'autres subissent aussi de lourdes pertes : c'est le cas de divers échinodermes comme les étoiles et concombres de mer, les échinides (oursins : un seul genre survivant est à l'origine de tous les oursins modernes), les crinoïdes, etc. Signalons également la diminution importante des poissons cartilagineux (du type de la raie), dominants jusque là qui, sans disparaître complètement, laissent leur place aux poissons osseux.

         Quoi qu'il en soit, cinq pourcents des animaux marins de cette époque lointaine ont donc donné toutes les espèces actuelles.

           L'extinction de masse du Permien fut terrible et il faudra plus de 30 millions d'années à la Vie pour rebondir, ce qui n'est pas rien  !

Réalité des extinctions de masse

          Dans les années 1980, certains spécialistes scientifiques de la question avancèrent l'hypothèse qu'il existait peut-être une rythmicité des extinctions : ils crurent discerner certains pics de fréquence, notamment pour des extinctions mineures revenant régulièrement au cours des temps géologiques. On avança même que, peut-être, entraînée par la rotation du Soleil autour du centre de la Galaxie, notre planète traversait à dates fixes des portions de l'Univers "toxiques" pour la Vie.  À moins qu'il ne se soit agi de chutes régulières de météorites géants. Ces idées sont aujourd'hui abandonnées par la majorité des scientifiques qui pensent qu'il s'agit là essentiellement d'artéfacts statistiques.

          Il n'en reste pas moins que la Vie faillit disparaître à plusieurs reprises et singulièrement au Permien qui nous intéresse aujourd'hui. A-t-on identifié des causes communes à ces différents cataclysmes ? La seule extinction dont on soit à peu près certains qu'elle est la conséquence de la chute d'un météorite géant est la dernière (au Crétacé, il y a 65 MA avec la disparition des dinosaures). Pour les quatre précédentes, l'impact d'une météorite pourtant consciencieusement recherché n'a jamais été démontré. Restent les phénomènes volcaniques, souvent présents mais à des degrés divers, les modifications de la configuration des continents (et donc des modifications de vie) et de la profondeur des océans correspondants, l'intervention de gaz à effets de serre d'origine variable : en somme, bien des phénomènes souvent liés mais dont la coexistence à un moment donné semble plutôt dûe au hasard…

          Pour la Vie, en tout cas, ces événements ne furent pas anodins puisque, comme nous l'avons dit, elle faillit être totalement anéantie, bien des espèces animales ne devant leur salut qu'à la survie de quelques individus. Des espèces dominantes furent soit détruites, soit presque réduites à néant : leur disparition permit alors la libération de niches écologiques et le développement de nouveaux arrivants qui, sans l'extinction, n'auraient jamais pu prospérer à leur tour (je pense à l'exemple parfait de la disparition des dinosaures au Crétacé sans laquelle les mammifères - et notamment l'espèce humaine - n'auraient jamais pu dominer le monde). On peut presque se demander s'il ne s'agit pas là, à l'échelle géante, d'un mécanisme de sélection naturelle. Les lois de l'Évolution en dimension planétaire en quelque sorte…

           Il reste évidemment que si extinctions de masse il y a eu, et ce à plusieurs reprises, il peut en arriver d'autres. Elles ne sont toutefois pas si fréquentes : cinq en l'espace de plus de 400 millions d'années… Cependant, un million d'années est déjà un chiffre que notre cerveau humain ne peut réellement saisir, lui qui est habitué à ne connaître qu'une civilisation vieille de tout au plus 5 000 à 6 000 ans. Et la dernière extinction eut lieu il y a… 65 millions d'années  !

        Toutefois il existe depuis peu - moins de 200 ans - un élément nouveau sur Terre : la modification radicale des conditions de vie avec l'apparition d'un réchauffement climatique par gaz à effet de serre et la réduction des territoires nécessaires à l'épanouissement des espèces animales présentes : étrange coïncidence puisque c'est en grande partie l'explication de l'extinction permienne  ! Seulement, cette-fois ci, pas de hasard : l'Homme et lui seul est responsable du bouleversement à venir. Ira-t-on jusqu'à dire qu'il s'agit de la sixième extinction de masse ou faut-il prétendre qu'il s'agit seulement d'un épiphénomène prévu par la théorie de l'Évolution à savoir la prise de pouvoir d'un superprédateur ? Je laisse à chacun des lecteurs le soin de conclure selon sa propre sensibilité.

Sources :

1. Wikipedia France ; Wikipedia USA

2. les dossiers de la Recherche, 39, mai 2010

3. Encyclopaedia Universalis

4. Encyclopaedia Britannica

5. www.futura-sciences.com

Images :

1. la Pangée (sources : www.futura-sciences.com)

2. dimétrodon (sources : dinosoria.com)

3. nautile (sources : biodiversite.nc)

4. carte des continents au Permien (sources : blogs.mediapart.fr)

5. trapps de Sibérie (sources : www.earth-of-fire.com)

6. océans terrestres (sources : 123ocean.com)

7. pergélisol sibérien (sources : futura-sciences.com)

8. dicynodonte (sources : dinosoria.com)

9. gorgonopsien (sources : paleodico.wifeo.com)

10. trilobite (sources : en.wikipedia.org)

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

Mots-clés : extinctions de masse - Pangée - reptiles mammaliens - tectonique des plaques - volcanisme - effet de serre - trapps de Sibérie - hydrogène sulfuré - dioxyde de carbone - pergélisol sibérien - trilobites - fusulines - sixième extinction de masse

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

Sujets connexes sur le Blog

1. les extinctions de masse

2. la dérive des continents ou tectonique des plaques

3. spéciations et évolution des espèces

4. la notion d'espèce

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mise à jour : 16 mars 2023

     Ernst Mayr (1904-2005), ornithologue, biologiste et généticien, s’était posé la question suivante : « Pourquoi les fauvettes qui occupent l’environnement de ma maison du New Hampshire ont-elles entamé leur migration vers le sud dans la nuit du 25 août ? ». Selon lui, on peut évoquer quatre possibilités :

• Les fauvettes se nourrissent d’insectes qui désertent singulièrement l’endroit en hiver : si elles devaient rester, il est vraisemblable qu’elles mourraient de faim. Il s’agit là d’une cause écologique.

• Au fur et à mesure de l’évolution de leur espèce, ces oiseaux ont acquis une constitution génétique qui les prédispose à un comportement migratoire lorsque se présentent certains stimuli environnementaux : il s’agit là d’une cause génétique.

• Lorsque le jour décline et que sa durée tombe en dessous d’un certain seuil, des changements comportementaux et physiologiques poussent les fauvettes à migrer : le comportement migratoire est alors lié à la photopériodicité et on évoquera ici une cause physiologique intrinsèque.

• Enfin, le 25 août, le temps s’est dégradé et une masse d’air froid s’est abattue sur le New Hampshire : alors que les oiseaux étaient prêts à migrer, cette baisse soudaine de la température et de la luminosité à été le signal du départ : il s’agit là d’une cause physiologique extrinsèque.

     Pour Ernst Mayr, il faut opposer les deux causes « immédiates », c'est-à-dire pour lui celles qui agissent du vivant de l’organisme (les causes physiologiques intrinsèque et extrinsèque) aux causes « ultimes » qui, elles, se rapportent à un temps antérieur au vivant de l’organisme et donc se rattachent à l’histoire de l’espèce (les causes écologique et génétique).

     Ces dernières – les causes ultimes de Mayr - se rapportent à la biologie de l’Évolution. Elles sont présentes chez tous les représentants d’une même espèce. Peut-on avancer que ces causes ultimes participent à ce que l’on nomme l’instinct que l’on définit classiquement comme la part héréditaire et innée des tendances comportementales (étant entendu que l’Homme, un primate donc un animal) est également concerné ?

Comment évaluer un caractère instinctif ?

     Avant de chercher à comprendre comment il se manifeste, il convient d’identifier de façon formelle ce qu’est un comportement instinctif. Plusieurs approches, d’ailleurs fortement complémentaires, sont envisageables.

L’évaluation par l’éthologie

Depuis Konrad Lorenz (1903-1989), l’un des pères fondateurs de l’étude des animaux, l’éthologie essaie, autant que faire se peut, de les étudier dans leur milieu naturel, dans leur environnement. Et quels sont donc les moyens pour un animal d’agir sur son environnement ?

Sa seule possibilité d’action est d’utiliser ses muscles : en effet, un acte, ici, se caractérise par une succession de contractions musculaires. Le problème est alors de savoir si l’acte est inné (génétique) ou acquis (apprentissage). Quatre critères d’appréciation sont possibles pour départager son origine.

• • • • Tous les représentants d’une espèce donnée ont une réponse absolument identique : on parle alors de comparaison horizontale.

• • • • D’une espèce à l’autre, la réponse varie en intensité et en forme selon la distance séparant des groupes proches du point de vue de l’Évolution : il s’agit en pareil cas d’une comparaison verticale.

• • • • Il est parfois envisageable d’identifier le centre nerveux responsable de l’acte considéré et d’en percevoir le contrôle automatique (méthode physiologique), enfin

• • • • L’apprentissage ne doit en aucune façon modifier l’acte. La vérification de cette notion se fait par la méthode dite d’isolation : l’absence effective de soins parentaux ou la mise à l’écart de l’individu depuis sa naissance permet d’exclure un apprentissage extérieur.

Les coordinations héréditaires

     Les coordinations héréditaires sont ainsi nommées lorsqu’un acte se déroule jusqu’à la fin une fois qu’il a été enclenché et cela même si la cause qui l’a engendré a disparu. On prend souvent l’exemple de l’oie qui, face au mouvement de roulis de son œuf, exécute des mouvements latéraux du cou pour le ramener au bon endroit : toutefois, même si l’expérimentateur retire l’œuf du champ de vision du volatile, celui-ci poursuit ses mouvements du cou et doit les terminer avant de passer à autre chose. Ajoutons que des conditions sont souvent requises pour que l’acte ait lieu : dans l’exemple de l’oie, pour que celle-ci cherche effectivement à replacer son œuf, il faut qu’elle soit en période de couvaison.

L’instinct sexuel et la méthode neuroscientifique

     Il est possible de rechercher des circuits neuraux innés en les identifiant par traçage ou l’étude de lésions. C’est ainsi que l’on a pu identifier les différentes conditions de l’instinct sexuel chez les animaux non-primates. Normalement c’est la reproduction sexuée donc hétérosexuelle qui est toujours privilégiée et un certain nombre de mécanismes se succèdent alors :

• D’abord entrent en jeu les phéromones sexuelles : ce sont elles qui attirent le mâle vers la femelle et permettent à celle-ci de ne pas s’enfuir.

• Lorsque le choix est fait, un réflexe de lordose (hypercambrure de la colonne vertébrale) permet la présentation en bonne position du vagin pour une pénétration optimale

• Des poussées pelviennes cadencées du mâle se trouvent alors initiées par un réseau de neurones de la moelle épinière qui fonctionne de façon autonome sans intervention de circuits supérieurs.

• L’éjaculation est favorisée par la transformation du vagin qui s’est lubrifié.

• Enfin, la motivation sexuelle est amplifiée par un système de récompenses (sensations agréables péniennes, vaginales, etc.).

     Il existe donc ici un circuit d’actions qui échappe totalement à un quelconque élément volontaire. En revanche, c’est par l’apprentissage que certaines séquences, comme celle de la monte, peuvent se réaliser (observation des autres, essais plus ou moins réussis lors des premières tentatives).

     Précisons que chez les primates – et notamment chez les hominidés – la sexualité échappe en grande partie à ces circuits automatiques : par exemple, le réflexe de lordose disparait au profit du système de récompense qui est devenu prépondérant.

Les processus moteurs

     Un certain nombre d’éléments de base se manifestent dès la naissance et cela indépendamment de tout apprentissage, notamment d’origine parentale. C’est le cas de la marche (et de la course). Tous les animaux peuvent d’emblée marcher même si certains

mammifères (prédateurs notamment) rampent durant leurs premiers jours. Rapidement, le mouvement s’améliore pour devenir très tôt optimal. Nous avons tous en mémoire les images des bébés gazelles qui, dans la steppe africaine, cherchent à se lever dès la mise-bas et qui, après quelques essais balbutiants, trouvent rapidement leur équilibre. Le même mécanisme existe chez les animaux pour la nage (qui n’est, en réalité, qu’une marche tête hors de l’eau). Cette faculté est plus difficile à réaliser d’emblée chez les grands singes anthropoïdes dont la morphologie n’est ici guère adaptée.

Facteurs déclenchants

       Un éthologue célèbre, Nikolaas Tibergen (1907-1988) a longtemps étudié les facteurs susceptibles de déclencher une réaction instinctive chez l’animal. Il étudia tout

spécialement un petit poisson de quelques centimètres de longueur et pourvu de trois épines dorsales, l’épinoche. Ce petit animal est capable de présenter une terrible agressivité lorsqu’il est mis en présence d’un de ses congénères mâles. Un jour, Tibergen observa cette réaction violente chez une épinoche qu’il avait posé dans son bocal sur sa fenêtre. Il n’y avait pourtant aucun autre poisson à portée de vue. C’est alors qu’il remarqua la camionnette de la poste qui était venue se garer en contrebas : c’est la couleur rouge de l’engin qui provoquait la colère du petit poisson. En effet, à l’époque de la reproduction, les mâles de cette espèce arborent une coloration rouge de la gorge et de l’abdomen. Dans ce cas, seule la coloration rouge est donc le facteur déclenchant du réflexe d’agressivité du poisson.

     Bien entendu, dans la nature, si un facteur déclenchant peut être seul à même d’entrainer une réaction, cela se fait dans un contexte où interviennent également l’espace, la vitesse de déplacement, l’orientation etc.

       Chez l’animal, une réaction instinctive est toujours déclenchée par un stimulus qui peut être visuel (comme dans le cas de l’épinoche que nous venons d’évoquer), sonore, tactile ou odorifère. Il existe même des cas où le stimulus peut être amplifié, entraînant alors une réaction encore plus grande : par exemple, une oie va réagir de façon bien plus forte lorsqu’elle est mise en présence d’un œuf d’autruche, beaucoup plus gros, en dehors de son nid ; elle va même finir par préférer cet œuf géant aux siens, même si elle est incapable de le transporter… On parle alors d’hyperstimulus.

       Lorenz explique également que seules quelques caractéristiques fondamentales sont nécessaires pour provoquer la réaction instinctive, indépendamment du reste de l’objet lui-même : on parle de stimulus-clé (la tâche rouge pour l’épinoche qui agresse un leurre en carton pourvu que celui-ci soit taché de rouge).

Les activités de déplacement

     Dans certains cas, la réaction instinctive se produit alors qu’aucun stimulus ne semble présent. Lorenz rapporta en 1937 l’exemple suivant : un étourneau captif présenta tous les actes de prédation  (guet, attaque et déglutition) alors qu’aucun insecte n’était présent. En apparence, il s’agit là d’une activité de déplacement : tout se passe comme si l’oiseau, incapable de chasser puisque emprisonné, avait cherché à compenser sa frustration par une activité de remplacement. Il est toutefois difficile d’être certain qu’aucun stimulus n’était présent (un grain de poussière ?) et on sait que la séquence une fois entamée, elle doit aller jusqu’au bout.

     Un autre éthologue, Frederik Kortlandt (né en 1946) observa deux oiseaux se menacer alors qu’ils étaient à la limite de leurs territoires respectifs. Leur agressivité s’amplifia jusqu’à ce que, tout à coup, chacun des deux se mette à picorer des matériaux de construction pour construire leur nid : l’agressivité avait soudain été détournée vers une tâche plus pacifique…

     Lors d’un séjour sur l’Ile de la Réunion, j’ai été témoin d’une scène peu banale : alors que

je regardais la télévision, sur le mur blanc qui me faisait face, un margouillat (sorte de lézard local) se trouva nez à nez avec une araignée babouk (ou babouque). Ces araignées, noires et dotées de grosses pattes, font, quand elles sont très petites, volontiers l’ordinaire d’un margouillat mais celle-ci était vraiment très impressionnante (de la taille d’une grosse soucoupe).

Les deux animaux s’observèrent durant environ vingt minutes, chaque mouvement de l’un compensé par un mouvement contraire de l’autre. Je me demandais si le margouillat allait se risquer ce qui aurait pu lui coûter cher. Finalement aucun stimulus ne prédisposant à l’attaque de part et d’autre ne sembla s’imposer et le margouillat se mit à se lécher la queue… ce qui permit immédiatement à l’araignée de passer rapidement sans encombre et sans que le lézard ne réagisse alors qu’il voyait parfaitement son ennemie se faufiler à sa portée.

     Tous ces exemples semblent montrer que les réactions innées peuvent parfois être détournées selon un autre protocole inné : l’instinct est plus complexe qu’il n'y paraît.

Importance de l’instinct en fonction du degré d’évolution

     Plus une espèce est dite évoluée, moins les actes instinctifs semblent présents. On pense bien sûr aux primates et tout particulièrement à l’Homme. Il s’agit là à la fois d’une vérité et d’une illusion d’optique. Vérité car, chez l’Homme, l’apprentissage, c’es-à-dire sa dimension culturelle, est immense. Ses pouvoirs d’analyse et de réflexion lui permettent tout à fait de choisir des modes d’action qui l’éloignent du simple comportement instinctif. Toutefois, la situation n’est pas toujours aussi claire et l’illusion d’optique consisterait à croire que l’être humain échappe presque intégralement à sa part génétiquement instinctive : c’est manifestement une erreur car cette part automatique de nos comportements est certainement plus importante qu’on veut bien le croire. Le problème est d’ailleurs si complexe que cet aspect devrait (et fera peut-être) l’objet d’un sujet à part.

Instinct et apprentissage

     Comprendre dans quelle mesure, chez l’animal, l’apprentissage (par les parents, par l’expérience personnelle, par l’observation des autres, etc.) peut restreindre la part purement instinctive d’un comportement relève d’un débat fort ardu qui nécessiterait un approfondissement qui devrait faire l’objet d’un autre article : pour en démontrer toute la complexité, je souhaiterais en guise de conclusion rapporter le cas d’un oiseau très étrange : le drongo.

     Le drongo est un petit passereau africain remarquablement « intelligent » selon les observateurs. En effet, il se nourrit d’insectes et de larves mais ne sait pas ou ne peut pas creuser les trous où les insectes se cachent. Lorsqu’il ne trouve plus de nourriture, il est assez rusé pour voler celle des autres. Voilà comment il procède. Après avoir repéré une bande de fauvettes ou de suricates, ces petits mammifères du désert de la famille des mangoustes, il se positionne sur une branche d’arbre surplombant le groupe. Dès qu’il aperçoit un prédateur, serpent ou oiseau de proie par exemple, en parfait imitateur, il vocalise le cri d’alerte de la sentinelle passereau ou suricate : tout le groupe s’enfuit. Après quelques véritables alertes, le drongo passe à la tromperie : il alerte le groupe alors qu’il n’y a aucun prédateur et profite de sa fuite éperdue pour voler la nourriture. Tous les drongos sont capables d’organiser une telle tromperie : il s’agit là d’un comportement complexe qui a probablement été choisi par la sélection naturelle au cours de millions d’années. Mais est-on certain qu’une part d’apprentissage n’existe pas ? Est-on certain que le bébé drongo n’a pas observé certains de ses congénères avant de mettre en place sa propre stratégie ?

     On conçoit ici toute la difficulté d’une réponse claire…

Sources :

• Wikipédia France
• encyclopaedia Universalis
• encyclopaedia britannica
• revue La Recherche
• https://bestioles.ca/animaux/instinct-animal.html

Images :

1. Une oie et sa couvée (sources : www.yahki.com)
2. Konrad Lorenz (sources : www.tumblr.com)
3. Chat qui nage (sources : www.assuropoil.fr)
4. Epinoche (sources : www.siahvy.org)
5. Margouillat (sources : www.maillyn.over-blog.com)
6. Araignée Bibe (sources : photos-reunion974.wifeo.com

Mots-clés : Ernst Mayr - Konrad Lorenz - Nikolaas Tibergen - hyperstimulus - coordination héréditaire - stimulus-clé - activité de déplacement - apprentissage - Freredik Kortland (en anglais) - drongo

les mots en gris renvoient à une documentation complémentaire

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mise à jour : 22 mars 2023

     Après avoir parcouru certaines publications et/ou sites sur Internet et, plus encore, ayant découvert les interventions de quelques uns sur les réseaux sociaux, le moins que je puisse en conclure est que la notion même de ce que représente la sélection naturelle dans le processus général de l’Évolution est plutôt mal connue. Lorsqu’elle n’est pas totalement dénaturée… Il parait donc utile de revenir aujourd’hui (et bien que nous l’ayons déjà longuement évoquée sur ce blog) sur ce qu’est vraiment la sélection naturelle dans la grande machinerie de l’Évolution.

la théorie de l’Évolution est un ensemble de

lois validées par l’expérience

     Précisons tout d’abord que la théorie de l’Évolution est bel et bien comme le dit le dictionnaire une théorie, c’est-à-dire « un ensemble organisé de principes, de règles, de lois scientifiques visant à décrire et à expliquer un ensemble de faits » et non pas comme le souhaiteraient les créationnistes de tous poils une sorte de juxtaposition d’hypothèses plus ou moins justifiées selon la bonne volonté de leurs auteurs. La théorie de l’Évolution revue et corrigée par ses aspects les plus modernes est à ce jour la meilleure explication possible à la manière dont est organisée la vie sur Terre. Comme la théorie de la relativité générale est pour le moment la plus susceptible d’expliquer l’univers qui nous entoure. Ces précisions étant faites, essayons d’aller un peu plus avant.

     Dès la publication de son ouvrage, Charles Darwin (illustration) a bien expliqué que ce qui lui paraissait être le but de l’évolution des espèces était leur maintien le plus longtemps possible dans la sphère du vivant et donc leur adaptation continue au fur et à mesure de la survenue des inévitables changements du milieu au sein duquel elles vivent.

     Il est bon de rappeler que le scientifique anglais fit part de sa découverte à un moment où la science était encore balbutiante dans de nombreux domaines. La génétique, par exemple, était totalement inconnue (ce qui obligea d’ailleurs Darwin à recourir partiellement à une explication par la transmission des caractères acquis !). De même, l’embryologie, la biologie, la génétique des populations, etc. n’existaient pas non plus ou si peu : Charles Darwin n’en eut que plus de mérite à bâtir une théorie que ces disciplines alors ignorées allaient largement valider par la suite.

     Un des mécanismes fondamentaux de l’Évolution des êtres vivants est la sélection naturelle, à savoir la survie du plus apte, de celui qui présente le degré de résistance le plus élevé aux changements de son environnement, celui qui, en somme, possède sur tous les autres un avantage évolutif qui lui permet de survivre là où ses concurrents ne le peuvent pas.

Où agit réellement la sélection naturelle ?

     Son action peut se situer à différents niveaux dont certains, parfois, sont peu intuitifs.

* l’individu : pour Darwin, c’est à travers l’individu que se signale cette faculté supérieure d’adaptation ; pour pouvoir se reproduire, en effet, un sujet doit tout d’abord atteindre l’âge de la maturité afin de rencontrer le ou la partenaire qui lui permettra de se reproduire puis il devra avoir la descendance la plus nombreuse possible, susceptible d’échapper ainsi aux « aléas » de l’existence. S’il est porteur d’un avantage significatif, il ne lui en sera que plus facile de « distancer » les autres. Cette approche de la sélection dite naturelle est longtemps restée ultra-dominante avant que d’autres évolutionnistes ne cherchent à l’étendre à d’autres niveaux.

* le groupe : pour certains évolutionnistes, l’individu, s’il est important, n’est pas seul dans la sélection : il faut également regarder le groupe auquel il appartient. Effectivement, dans certains cas plus nombreux qu’on l’imagine, il existe des sortes de collaborations innées comme nous avons pu le voir dans le sujet qui a été consacré à « l’intelligence animale collective ». En pareil cas, l’association de plusieurs individus leur permet d’être bien plus performants dans leur survie globale que s’ils avaient dû rester autonomes. Un exemple bien connu est celui des fourmis : seul, un individu ne peut rien mais avec l’aide de ses congénères, il appartient alors à une force tout à fait redoutable, susceptible non seulement de s’attaquer à des ennemis en apparence bien plus importants mais également capable d’actions spectaculaires et parfois difficilement imaginables. D’autres insectes sociaux (abeilles, termites, araignées sociales, etc.) décuplent aussi leurs possibilités par des actions de groupe.

. pour en savoir plus, voir le sujet : l’intelligence animale collective

. illustration : termitière "cathédrale" au Mali

* l’espèce : le paléontologue Stephen J. Gould, souvent cité dans ces pages, va même un peu plus loin ; il pense que la sélection naturelle peut concerner des espèces entières, notamment lorsqu’elles occupent des niches écologiques voisines. Il imagine que des changements environnementaux, parfois minimes, peuvent entraîner la fusion de niches écologiques jusque là parfaitement distinctes ; de ce fait ce sont deux espèce différentes qui se disputent un même milieu et cette compétition ne finira que par la disparition de l’une des espèces concernées.

* le gène : Richard Dawkins, dans son livre « le gène égoïste » publié en 1976, prend le contre-pied des approches précédentes en allant vers l’infiniment petit, le gène, composant des chromosomes. Selon son approche, seul le gène a de l’importance et seule sa survie au fil des âges explique la sélection naturelle ; ici, le groupe n’est que le moyen de diffuser et sauvegarder les gènes et, d’ailleurs, l’individu qui les renferme dans son patrimoine génétique n’est qu’une enveloppe, un simple contenant. Bizarre à première vue, l’idée n’est plus si étrange après réflexion.

     Quoi qu’il en soit et quel que soit le support ou l’aspect de l’élément à transmettre, c’est bien la sélection naturelle, indépendamment du niveau de son d’action (on peut imaginer qu’il soit multiple), qui va permettre la transmission de certains caractères aux génération suivantes. Quels en sont les principes ?

Principes de la sélection naturelle

Premier principe : la variation

     Au sein d’une même population, même s’ils gardent un air « général » de parenté, les individus varient de l’un à l’autre en taille, pilosité, couleur, etc.. Sur les chromosomes des différents sujets, la diversité génétique se manifeste à l’échelle de segments d’ADN qui localement varient : mutations, recombinaison génétique (notamment par la reproduction sexuée, nous y reviendrons) voire épigénétique expliquent que les individus d’un même groupe diffèrent les uns des autres.

Deuxième principe : la sélection

     Les différents individus vivent dans un environnement spécifique qui présente la particularité d’être instable et changeant sur le long terme. Parfois ces changements sont si importants (climat, phénomènes naturels, irruption brutale de prédateurs, maladies, etc.) que nombre d’individus ne possèdent pas les moyens de s’adapter. C’est à cette occasion que celui qui sera porteur d’un avantage sélectif (obtenu, par exemple, au moyen d’une mutation jusque là restée latente) prendra le dessus sur ses congénères. La conséquence en sera qu’il aura plus facilement accès à la nourriture (il restera donc en bonne santé) ou à la reproduction et aura normalement plus de descendants ce qui nécessite toutefois qu’il puisse « transmettre son avantage » d’où le troisième principe indispensable à la sélection naturelle…

Troisième principe : l’hérédité

     Nous avons vu que pour qu’une population puisse s’adapter à des changements de milieu, il fallait que les individus qui la composent soient variés et que, parmi eux, les mieux armés soient sélectionnés. Encore faut-il qu’ils puissent transmettre leur héritage à leurs descendants. Si c’est le cas, l’avantage sélectif sera réparti et développé dans l’ensemble du groupe. C’est de cette façon qu’une population finit par s’adapter aux changements de milieu (en précisant toutefois qu’il ne faut pas que ce changement soit trop brutal ou trop rapide).

illustration : chromosomes, une approche génétique que Darwin ne pouvait connaître

De quelle façon s’exprime la sélection naturelle ?

     Dans l’imaginaire du profane, compte-tenu des généralisations approximatives et des contresens parfois volontaires, la scène qui vient presque toujours à l’esprit quand on évoque la sélection naturelle est celle du lion qui course la gazelle : cette dernière sera finalement attrapée et ce d’autant qu’elle est âgée (ou trop jeune) ou malade : on imagine alors que ne subsistent chez les gazelles que les individus les plus robustes, concourant ainsi à l’amélioration de l’adaptation de l’espèce à son milieu. Stricto sensu ce n’est pas faux mais cela reste terriblement réducteur ! En effet, cet aspect « guerrier », agressif et cruel de la Nature n’existe tout simplement pas : les animaux n’ont aucune animosité les uns envers les autres, jamais de haine ou de désir de vengeance et s’ils doivent se combattre c’est parce qu’ils n’ont pas d’autre moyen pour prendre l’ascendant sur cet autre qui est en compétition avec eux. La violence pure et dure reste fréquente mais il existe bien d’autres méthodes pour circonvenir celui dont on est in fine le prédateur. Précisons d’emblée qu’il s’agit là d’agression interspécifique mais que cette compétition existe aussi au sein d’une même espèce comme nous aurons l’occasion de le voir.

* compétition directe

     Il existe donc dans la Nature des couples spécifiques proie-prédateur. Ces « couples » sont effectivement très spécialisés dans la mesure où, pour une niche écologique déterminée (et parfois même une saison précise), une proie n’a que peu de prédateurs, toujours les mêmes et qui dépendent d’elle : que la proie vienne à disparaître et le prédateur sera lui-même en grand danger, incapable le plus souvent de se fixer sur une autre proie équivalente. Prédateurs et proies ont des destins liés et la disparition de l’un peut entraîner un déséquilibre conduisant à des catastrophes écologiques. Dans la Chine de Mao, par exemple, il fut une année décidé de mettre à mort tous les oiseaux qui, semblait-il, ravageaient les vergers et diminuaient ainsi le rendement des récoltes : des dizaines de millions de volatiles furent ainsi exterminés dans l’allégresse générale. Hélas, l’année d’après il n’y eut plus de récolte du tout, les insectes, proies habituelles des prédateurs oiseaux, ayant tout dévoré.

. pour en savoir plus, voir le sujet: l’agression

. illustration : une araignée verte chasseuse d'insectes

* parasitisme

     Il s’agit ici aussi d’une agression puisque la proie devient la victime de son parasite qui va profiter d’elle. Il existe néanmoins une différence capitale avec le cas précédent : autant qu’il le pourra, le parasite cherchera à être le moins agressif possible car, est-il besoin de le rappeler, la mort de la proie serait également une catastrophe pour lui, obligé de chercher à nouveau un hôte susceptible de l’héberger. C’est la raison pour laquelle certains parasites peuvent coexister étonnamment longtemps avec leurs proies, ne la quittant que lorsque celle-ci est victime d’un accident de vie, voire tout simplement de la vieillesse.  Il existe évidemment diverses formes de parasitisme, depuis la guêpe fouisseuse qui pond ses œufs dans le corps d’un cafard prisonnier qui servira de réserve alimentaire pour ses larves, jusqu’à la douve du foie, parasite des ruminants dont l’homme n’est en somme qu’un hôte par défaut et même jusqu'au protozoaire qui pousse les rats au suicide…

. pour en savoir plus, voir le sujet: parasitisme et évolution

* mimétisme et discrétion

     L’art de se cacher, de se fondre dans son environnement est un moyen de résister au sort contraire, un moyen de s’adapter. On cite volontiers le cas de l’ours blanc dont une mutation ancienne a permis à ceux qui en sont porteurs de mieux se fondre dans la banquise et donc d’approcher plus facilement les proies (avantage évolutif). Il existe de nombreuses formes de mimétismes, certains individus copiant à merveille ceux dont ils s’inspirent afin le plus souvent de tromper leurs propres prédateurs : ainsi, des lézards imitent à la perfection le bois de l'arbre sur lequel ils guettent (photo); ailleurs des serpents imitent la robe de plus mortels qu’eux afin de dissuader toute attaque ; ailleurs encore des orchidées imitent la forme et l’odeur de guêpes ou d’abeilles de manière à ce que l’insecte mâle trompé puisse disséminer le pollen récupéré sur son corps lors de la pseudo-copulation. Les mimétismes sont parfois si élaborés qu’on se demande quel phénomène extraordinaire a pu les produire : nul miracle n’est ici en jeu et seule, l’Évolution, par tâtonnements successifs au cours de milliers de siècles, a pu arriver à un tel résultat…

. pour en savoir plus, voir le sujet : le mimétisme, une stratégie d'adaptation

. pour en savoir plus, voir le sujet: comportements animaux et évolution

. illustration : geckos uroplatus, sorte de lézard mimétique

* coévolution

     La coévolution est l’évolution « côte-à-côte » de deux espèces qui, dans certains cas, finissent par devenir dépendantes l’une de l’autre ; en effet, chacune des espèces trouve un bénéfice dans une collaboration qui assure à chacune survie et reproduction. Pour illustrer une coévolution d’espèces, on cite souvent l’association d’un papillon de nuit avec une orchidée de Madagascar. Cette dernière possède une extension de la corolle (pétales) appelée « éperon ». Cet organe contient le nectar mais est d’une longueur assez importante puisqu’il mesure jusqu’à 25 cm : de ce fait, sur l’île de Madagascar, seul le papillon de nuit possède une trompe assez longue pour aller puiser le nectar. Ainsi, la fleur peut se reproduire facilement grâce au papillon qui, en contrepartie, bénéficie d’une nourriture réservée. La solution trouvée ici par l’Évolution est apparemment élégante mais souffre d’un handicap certain : si l’une des deux espèces disparaît, l’autre est automatiquement condamnée.

Cas particulier de la sélection sexuelle

     Cette partie du sujet a fait l’objet d’une publication spécifique (voir « reproduction sexuée et sélection naturelle »), nous n’en évoquerons donc ici que les grandes lignes.

     Très tôt dans l’histoire de la théorie de l’Évolution, il avait été remarqué cette bizarrerie que semble représenter la reproduction sexuée et plus précisément la sélection sexuelle. En effet, afin de « séduire » la femelle, le mâle (c’est exceptionnellement l’inverse) est amené à prendre des risques : il peut se parer de couleurs chatoyantes comme certains poissons ou oiseaux ou bien agrémenter sa parade du déploiement d’organes particulièrement voyants et malcommodes comme la queue du paon faisant la roue ; ailleurs, le mâle se lance dans une parade compliquée, extraordinairement codifiée, et qui demande toute son énergie car s’il manque un geste ou l’effectue improprement, la femelle se détournera de lui, persuadée qu’il ne possède pas les qualités (et les chromosomes) qu’elle recherche (exemples de nombreux oiseaux, notamment aquatiques). Dans tous les cas, le mâle fragilise sa position, soit en attirant l’attention d’un prédateur par sa nouvelle visibilité, soit en se déconcentrant et en baissant sa garde. Il doit donc bien exister un avantage quelque part pour qu'un individu se découvre ainsi puisque, au fil du temps, la sélection naturelle a conservé cette approche…

     Eh bien, le risque d’être victime d’un prédateur existe mais, toutes choses pesées par ailleurs, il semble que, pour l’espèce, il soit inférieur au gain que représente le choix du meilleur mâle par la femelle. Séduire par une parade particulièrement réussie coûte peut-être la vie à quelques uns (au fond, peut-être trop hardis ?) mais permet le choix d’individus performants par rapport à ceux vécus comme plus ternes car moins entreprenants ou courageux,. Ce sont donc les chromosomes du plus vigoureux qui se distribueront plus rapidement et en plus grand nombre dans le groupe…

     Nous venons d’évoquer ce que les spécialistes appellent la sélection intersexuelle, c’est-à-dire mettant en jeu mâles et femelles. Il reste à signaler un autre aspect de cette sélection par le sexe : la sélection intrasexuelle qui oppose les mâles entre eux pour la possession des femelles ; c’est, par exemple, les combats de cerfs se terminant parfois

par la mort d’un combattant (voire des deux lorsque leurs bois sont emmêlés) ou de gorilles lors de la remise en cause de la position dominante du mâle « alpha ». En terme de « rentabilité » évolutive, on peut formuler ici les mêmes remarques que pour la sélection intersexuelle.

La sélection naturelle, un item universel

     La sélection naturelle est un élément majeur de la théorie de l’Évolution qui explique le fondement de l’Évolution elle-même : l’adaptabilité des espèces. Pour qu’une espèce, quelle qu’elle soit, survive au fil des centaines de milliers d’années, il lui faut s’adapter aux changements de son milieu, changements qui inéluctablement surviendront. Même ainsi, certaines transformations de la nature restent trop brutales ou trop rapides et, du coup, de nombreuses espèces disparaissent faute d’avoir pu s’adapter : ce fut le cas au cours des cinq grandes extinctions de masse qui ont peuplé l’histoire de la vie sur Terre (nous vivons d’ailleurs à cause de l’Homme actuellement une sixième extinction tout aussi terrible mais il s’agit là d’un autre sujet).

. pour en savoir plus, voir le sujet: les extinctions de masse

     La vie est une course sans fin vers l’adaptation, vers une mise en conformité naturelle : le milieu change et oblige, sous peine de mort, à la mise à niveau des espèces ; la proie se dote d’une arme défensive nouvelle et oblige son prédateur à « inventer » une parade ; un nouveau prédateur apparaît qui contraint proie et prédateur de l’ancienne dualité à se « reconvertir » rapidement, etc. Il en est ainsi depuis la nuit des temps et, en dehors de toute intervention humaine, il en sera toujours ainsi. Ce paradoxe qui veut que l’on se transforme continuellement pour retrouver un équilibre antérieur se trouve résumé dans ce que l’on appelle « l’hypothèse de la reine rouge ».

     Cette hypothèse de la reine rouge a été formulée par le biologiste américain Leigh Van Valen en 1972. Le biologiste fait allusion à une scène du roman de Lewis Carol, « de l’autre côté du miroir » qui est la seconde partie, moins connue, de « Alice au pays des merveilles ». À cet instant de l’histoire, Alice se trouve sur un échiquier et est entraînée dans une course terrible par la reine rouge du jeu d’échecs ; Alice ne peut s’empêcher de demander : « mais, Reine rouge, c’est étrange, nous courons vite et pourtant le paysage autour de nous ne change pas ? » et la reine de répondre : « Nous courons pour rester à la même place ».

     Cette idée a été également reprise par l’écrivain italien Tomasi di Lampedusa dans son unique livre, « le guépard » où il fait dire à l’un de ses héros, Tancredi : « il faut tout changer pour que tout reste comme avant ! ».

     La Vie est un éternel recommencement et la sélection naturelle y contribue de façon considérable.

Sources :

1. Wikipedia France

2. Science et Vie.com

3. Encyclopaediae Britannica

4. CNRS : sagascience (dossier évolution)

(https://www.cnrs.fr/cw/dossiers/dosevol/decouv/articles/chap7/olivieri.html)

Images :

1. la lionne et le zèbre (sources : ctv.be)

2. Charles Darwin (sources : kpfa.org)

3. termitière (sources : biomimtismesite.wordpress.com)

4. araignée verte chasseuse d'insectes (sources : linternaute.com)

5. geckos mimétique (sources : radiblog.fr)

6. paon faisant la roue (sciencetonnante.wordpress.com)

7. combat de cerfs (sources : youtube.com)

8. Alice au pays des merveilles par Walt Disney (sources : allocine.fr)

Mots-clés : Charles Darwin - adaptation continue - avantage sélectif - diversité génétique - mutation - couple prédateur-proie - parasitisme - camouflage - mimétisme - coévolution - sélection sexuelle - hypothèse de la reine rouge

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

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4. le mimétisme, une stratégie d'adaptation

5. parasitisme et Évolution

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7. spéciations et évolution des espèces

8. intelligence animale collective

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mise à jour : 22 mars 2023

Dans un sujet précédent (voir le propre de l'Homme), nous évoquions le fait que, contrairement à ce qui avait été longtemps pensé, le « rire n’est pas le propre de l’Homme » puisque certains animaux peuvent également user de cette émotion, notamment par dérision. Pour nous différencier de nos amies les bêtes ne restait alors plus que cette antienne : « l’Homme, seul, est capable de concevoir qu’il est mortel et que, un jour, le monde continuera à tourner sans lui… » L’animal, même le plus évolué (en dehors de l’Homme, évidemment) ne serait donc pas capable d’utiliser cette anticipation, probablement par manque de pouvoir d’abstraction : c’est, en tout cas, l’idée défendue par beaucoup. Toutefois, certains comportements animaliers, certaines attitudes peuvent laisser croire le contraire… Proposons-nous, aujourd’hui, de nous pencher sur cette intéressante – et angoissante – question mais en convenant, au préalable, de bien faire la distinction entre deux aspects fort différents du problème chez les animaux : le suicide et l’anticipation de leur propre mort.

Le suicide des animaux

La littérature abonde en signalements de « suicides » chez les animaux. Qui n’a pas entendu parler du scorpion qui, cerné par les flammes, préfère se piquer avec son dard ? Ailleurs, on évoque le chien qui meurt de chagrin sur la tombe de son maître ou les bancs de baleines s’échouant en un ensemble parfait et donc probablement volontaire. Ailleurs encore, on décrit les grandes migrations de lemmings suivies de « suicides collectifs »…

Pour chaque exemple étudié, une explication bien plus simple peut être retrouvée : pour le scorpion, par exemple, il a été démontré que, entouré par les flammes, il meurt en réalité d’une déshydratation provoquée par la chaleur et si, parfois, son dard semble vouloir le piquer, il ne s’agit que d’un mouvement spasmodique et involontaire dû à son  agonie (de plus, on sait que le scorpion est immunisé contre son propre venin). Les baleines ? Ici aussi, la théorie du suicide collectif a du plomb dans l’aile : les scientifiques avancent des causes bien différentes comme la désorientation du meneur du groupe (la baleine dominante) qui entraîne les autres sur une plage ou la présence de parasites qui prolifèrent dans l’oreille et le cerveau de ces animaux, parfois avec une rapidité terrible, déréglant leur système d’écholocation. Voire une pollution sonore ou des perturbations météorologiques intenses. Ou plusieurs de ces causes à la fois.

Le cas des lemmings a été élucidé récemment, en 2003. Ces petits rongeurs de Scandinavie sont connus pour leur explosion démographique tous les quatre ans environ, surpopulation suivie par une disparition massive et immédiate (les studios Disney ont même popularisé ce « suicide » dans un documentaire intitulé « le désert de l’Arctique », en 1958, contribuant ainsi à la diffusion de cette sorte de légende urbaine). Disney avait tort, on le sait à présent. Si les lemmings disparaissent soudainement et qu’on retrouve leurs cadavres par dizaines dans les étangs et les cours d’eau, c’est la conséquence d’une classique compétition prédateurs-proies : victimes de quatre prédateurs spécifiques (renard polaire, hermine, chouette et un oiseau de mer, le labbe), les lemmings prolifèrent jusqu’à être considérablement chassés ; le nombre des proies diminuant, les prédateurs quittent alors les lieux… et il faudra environ quatre ans pour que la population de lemmings explose à nouveau, cette surpopulation générant parfois des bousculades entraînant une partie des individus vers la mort, certes, mais une mort involontaire.

De nombreux autres exemples de « suicides animaliers » sont ainsi rapportés de temps en temps : chaque fois, une explication éthologique est retrouvée (quand on la cherche !). Si l’on admet que le suicide est un acte volontaire, une décision délibérée de terminer sa vie en pleine connaissance de cause (comme chez l’Homme), il semble évident que l’animal n’est jamais confronté à une telle situation. Un chien qui se laisse mourir à la suite de la disparition de son maître ou d’un compagnon de vie ne semble pas relever d’une stratégie volontaire : en pareil cas, on doit plutôt se référer à une perte de ses repères d’appartenance puisque, animal social, disparaît alors pour lui celui qu’il considère comme le chef de la meute.

En revanche, les « suicides collectifs » ne dépendent pas de cette logique ; comme on vient de le voir, il s’agit plus d'accidents en relation avec une perturbation du milieu dans lequel vivent les individus.

Le suicide des animaux, qu’il soit collectif ou encore plus individuel, relève certainement du mythe et, d’une façon plus générale, fait partie de cet anthropomorphisme qui dort en nous, nous poussant à prêter aux autres acteurs de la Nature nos propres sentiments.

D’un point de vue plus théorique, il est clair que, pour adopter des comportements suicidaires, il est impératif qu’existe chez les animaux une base génétique de l’autodestruction : on voit mal comment celle-ci pourrait se transmettre de génération en génération du point de vue strict de la sélection naturelle pour laquelle le « suicide » est forcément une impasse.

Il se trouve toutefois un certain nombre de situations dans lesquelles des individus – parfois en nombre – disparaissent au profit de leur communauté mais il ne s’agit pas de suicides : chez les insectes sociaux, par exemple, des individus peuvent être amenés à se sacrifier pour le bien-être de tous. J’ai déjà eu l’occasion de l’évoquer dans un sujet précédent (voir : insectes sociaux et comportements altruistes). J’avais alors souligné qu’il s’agissait de sacrifices entraînant la survie d’individus génétiquement très proches des sacrifiés, permettant ainsi ce qui semble être le point le plus important de l’Évolution : la transmission du code génétique de l’individu et de son espèce. Ce qui, au passage, remet singulièrement en perspective le soi-disant « altruisme » des animaux…

Toutefois, bien différente du « suicide » est la notion de mort, imminente ou non, chez l’animal et c’est cette notion que je souhaiterais à présent aborder.

La notion de mort chez les animaux

Enfant, je vivais dans un pavillon de banlieue, à Courbevoie (92). La famille possédait alors une chatte dont la grande spécialité était la capture de rats qu’elle dénichait près d’une usine voisine. Elle les chassait pour les acculer dans un recoin sombre du jardinet mais elle prenait grand soin de ne pas les mettre à mort immédiatement : j’ai toujours en mémoire les cris épouvantables (et très caractéristiques) des rats ainsi promis à une fin certaine et, encore aujourd’hui, je ne peux m’empêcher de penser que les rongeurs savaient parfaitement ce qui les attendait…

Certains animaux réagissent de façon parfois spectaculaire lorsqu’ils sont confrontés à la mort. J’ai déjà eu l’occasion de citer le cas très spécial des éléphants : on dit que les grands mâles vieillissants s’écartent du troupeau lorsqu’ils sentent « venir » leur propre fin et qu’ils rejoignent alors ce qu’on appelle le « cimetière des éléphants », un endroit spécifique de la savane où, avant eux, d’autres individus sont venus mourir. Légende ? On connait pourtant l’attitude singulière de ces animaux face à la mort de l’un d’entre eux : ils recouvrent de branchages et de terre le cadavre à la façon d’un linceul, veillant parfois toute une nuit le défunt, et se lancent même dans des processions, emportant avec eux une défense ou des os de leur mort. Comment expliquer une telle attitude ?

Chez les grands singes, les femelles confrontées à la mort de leur enfant continuent de s’occuper du petit cadavre en l’emmenant partout avec elles durant plusieurs semaines comme s’il leur fallait ce temps pour s’adapter à ce deuil, comme si, les jours passant, elles arrivaient enfin à se « séparer » de leur petit. Est-ce si différent de l’attitude des humains qui, eux, n’ont plus le corps de leur enfant mais doivent parfois attendre des années avant de faire leur deuil ?

Ailleurs, dans un zoo écossais, un psychologue a assisté (par enregistrements vidéo) à la mort d’une femelle chimpanzé de 50 ans ; très calmes, les autres singes usèrent d’attitudes typiquement humaines : les jours précédant la mort, ils l’entourèrent étrangement en la toilettant et en restant auprès d’elle durant la nuit ce qu’ils ne faisaient jamais auparavant. Enfin, au moment de sa mort, ils l’examinèrent sous toutes les coutures, la stimulant et lui soulevant la tête, comme pour s’assurer de l’inéluctabilité de la situation avant de décider collectivement qu’il n’y avait plus rien à faire. Durant les semaines qui suivirent, les chimpanzés furent différents, s’alimentant bien moins que d’habitude. Il est certain que la constatation de la mort n’est pas son anticipation mais il reste difficile, me semble-t-il de savoir où commence l’une et où finit l’autre…

 La mort, une notion universelle ?

Il est certainement malaisé d'appréhender ce que représente la réalité de l’idée de mort chez l’animal. Bien des études restent à faire et il convient d’être terriblement prudent. Même chez l’Homme dont la conscience et la faculté d’anticipation sont considérables, il est certainement compliqué pour chacun d’entre nous de comprendre – et d’accepter - ce que signifie notre propre disparition. Difficile, en effet, de se faire à l’idée que le monde qui fut le nôtre continuera d’exister exactement comme du temps où nous en étions le spectateur plus ou moins passif, mais sans nous.

Chez l’animal dont les possibilités cognitives sont moins développées, il existe probablement des embryons de compréhension d’un tel phénomène. Il s’agit d’une idée certes personnelle mais je reste persuadé que, entre nous et les autres animaux, il n’existe pas de différence de nature mais seulement de degrés.

Les animaux, selon le développement plus ou moins important de leurs capacités mentales, vivent leur vie « au jour, le jour », dans une ambiance plutôt mécaniciste régie par une configuration instinctuelle génétiquement héritée mais tempérée par un apprentissage glané au fil de l’expérience. Ils possèdent, comme tous êtres vivants, un instinct de conservation intense qui leur permet de subsister dans un environnement forcément hostile. L’instinct de conservation n’est bien sûr pas superposable à la compréhension vraie de la mort mais il s’en approche. Qui nous dit que la notion de mort, au moins dans les derniers instants, ne fait pas partie de leur patrimoine existentiel ? Pour ma part, je suis persuadé que, chez certains d’entre eux au moins, cette « conscience » de leur propre disparition existe, fut-elle rudimentaire. Je ne peux bien sûr pas le prouver : il ne s’agit donc que d’une intime conviction.

 Photos :

1. le rire n'est pas le propre de l'Homme (sources : http://blonville.unblog.fr/2008/11/)

2. deathstalker scorpion (Leiurus quinquestriatus) ou scorpion jaune de Palestine (sources : newsblaze.com)

3. baleine bleue échouée sur une plage (sources : www.ccdmd.qc.ca )

4. lemming (sources : http://www.systemwissenschaft.de)

5. éléphant (sources: pinku-natural-scens.blogspot.com)

6. femelle chimpanzé et son petit (sources : http://booguie.unblog.fr)

7. un homme et une hyène (source : forum.pvtistes.net)

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

Mots-clés : lemmings - Dysney : le désert de l'Artique - compétition prédateurs/proies - sélection naturelle - comportements altruistes - instinct de conservation

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

Sujets apparentés sur le blog :

1. l'agression

2. indifférence de la Nature

3. insectes sociaux et comportements altruistes

4. l'inné et l'acquis chez l'animal

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 Mise à jour : 5 mars 2023

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

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

 

 

 
          la science avance

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

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

 

 

 
          la mort

 
     L'âme, on l'a déjà dit, survivrait (c'est d'ailleurs sa caractéristique principale) à la mort de l'individu qui en était doté. Définissons d'abord ce qu'est la mort et pour cela reportons-nous au dictionnaire : en biologie, la mort

d'un être vivant est l'arrêt irréversible des fonctions vitales : assimilation de nutriments, respiration, fonctionnement du système nerveux central. On la distingue d'un arrêt temporaire (hibernation, congélation). Elle est suivie de la décomposition de l'organisme mort sous l'action de bactéries ou de nécrophages. Dans la plupart des spiritualités, la mort du corps est distinguée de la mort de l'esprit ou du moins n'est pas considérée comme une mort totale de l'individu. En particulier, du point de vue de certains ésotérismes, la mort du corps physique est due au détachement total du corps éthérique de celui-ci. La mort peut être vue comme la fin de la vie par opposition à la naissance, ou comme l'absence de vie. Dans le premier cas, le fait que le cœur puisse arrêter de battre pendant un moment avant d'être réanimé pose la question de la limite, ou de la transition entre vie et mort.

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

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

 

 

          qui a besoin de la notion d'âme ?

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

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

 

Images

 

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

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

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

4. la mort (sources : editionsledune.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 : 10 février 2023

   Le mot « dinosaure » a été formé à partir du grec ancien δεινός / deinόs (« terriblement grand ») et σαùρος / saûros (« lézard »). C’est dire que, dès la découverte des premiers fossiles de ces animaux, les scientifiques avaient avant tout suspecté une relation entre eux et les reptiles. D’ailleurs, ces bêtes énigmatiques pour l’époque étaient également appelés « grands sauriens », saurien désignant un reptile comme le lézard ou le caméléon. Il faut dire que les squelettes immenses, parfois reconstitués avec difficulté, « donnaient l’impression » de rappeler quelque part la classe des reptiliens. On ne possédait alors pas d’éléments décrivant l’aspect extérieur des dinosaures, s’ils portaient des écailles ou des plumes, quels étaient leurs comportements réels, etc. Aujourd’hui, notamment avec les extraordinaires fossiles récemment mis au jour en Chine, on en sait un peu plus et le problème de l’origine des grands sauriens semble plus complexe que prévu…

Les différentes lignées de dinosaures

   Peu après leur apparition il y a 225 millions d’années, les

dinosaures se séparent en deux branches : les saurischiens et les ornithischiens. La différence entre ces deux groupes est d’ordre anatomique : les premiers, les saurischiens (herbivores ou carnassiers), ont un bassin de lézard (pubis orienté vers l’avant) tandis que les ornithischiens (herbivores) ont un bassin comme celui des oiseaux (pubis vers l’arrière) d’où leur autre nom d’avipelviens. Les saurischiens se divisent à leur tour en deux familles différentes, les sauropodes (herbivores)

et les théropodes (carnassiers). Or - et c’est ici que se situe un paradoxe - on est pratiquement certain aujourd’hui que les oiseaux, seuls descendants des dinosaures, se sont formés à

partir des théropodes (les dinosaures qui avaient primitivement un pubis de lézard) : nous aurons l’occasion d’y revenir.

Première piste : l’archéoptéryx, oiseau archaïque ?

   Le premier fossile d’archéoptéryx a été découvert en 1876 en Allemagne (plus précisément sur le site de Blumenberg près de Eichstätt). D’emblée, il pose un problème aux scientifiques puisqu’ils s’interrogent : a-t-on affaire à un oiseau très archaïque ou encore à un dinosaure volant à plumes ? Quelques « spécimens » supplémentaires plus tard, il semble bien que nous soyons face à un animal de transition entre dinosaures et oiseaux. Ayant vécu à la fin du Jurassique, il y a environ 150 millions d’années, archéoptéryx était semble-t-il capable de voler mais s‘agissait-il d’un simple vol plané (en s’élançant par exemple d’un arbre ou d’une hauteur) ? Des études récentes (2017) semblent prouver qu’il était capable de battre des ailes

pour voler, probablement pas à la manière des oiseaux actuels mais plutôt comme les nageurs de brasse-papillon. Son anatomie lui interdisait également de décoller comme les oiseaux modernes mais, après tout, de nos jours, c’est aussi le cas de l’albatros qui arrive pourtant bien à quitter le sol après une course parfois approximative…

   Archéoptéryx était couvert de plumes dont on a récemment démontré qu’elles étaient noires. Il possédait nombre de caractères le rapprochant des dinosaures théropodes comme, entre autres, des ailes pourvues de trois doigts griffus, un museau « très dinosaurien », une mâchoire avec des alvéoles renfermant des dents pointues, loin évidemment des becs cornus des oiseaux actuels.

   La paléontologie chinoise, en plein essor grâce à des sites de fossiles à la conservation remarquable, a récemment apporté une réponse avec la découverte de nouveaux spécimens d’archéoptéryx et apparentés (anchiornis). Les scientifiques purent ainsi mettre en évidence chez ces individus le museau assez plat et des régions postérieures aux orbites assez étendues : absents chez les oiseaux, ces caractères morphologiques sont ceux que l’on connait chez les vélociraptors et autres microraptors et, de ce fait, notre archéoptéryx retrouve, 150 ans après sa découverte, son statut vraisemblable, non pas d’oiseau mais de dinosaure volant.

Les ancêtres des oiseaux : les maniraptoriens

   Il y a quelques années, en cherchant à « systématiser » l’origine des oiseaux, les scientifiques se sont particulièrement intéressés à un groupe (clade) bien particulier de dinosaures

théropodes nommés maniraptoras (« mains préhensiles ») qui vivaient au Jurassique et au Crétacé (et qui incluait les vélociraptors). Pourquoi ? parce que ces dinosaures présentent des caractéristiques très particulières qui, comme on va le voir, les rapprochent de ce que deviendront les oiseaux.

          * les maniraptoriens ont de longs bras et mains, des plumes, une queue raide et un pubis allongé pointant vers l’arrière (caractéristique des oiseaux)

          * leur système respiratoire est porteur de propriétés typiquement aviaires. Pour comprendre, revenons un instant sur la manière de respirer des oiseaux. Ceux-ci ne respirent pas comme les mammifères : l’air entre de façon continue dans leurs poumons dont la structure est capillaire et non alvéolaire. Pas d’alvéoles, certes, mais des sacs aériens dont certains s’infiltrent dans les os (qui sont creux ce qui allège considérablement le vol). Au repos (et durant le sommeil), les poumons varient en amplitude mais sont bloqués durant le vol. Cette synergie poumons-sacs aériens autorise les énormes besoins en énergie demandés par le vol. De plus, le système permet également une température corporelle constante, plus élevée que chez les mammifères. Eh bien, les maniraptoriens sont les seuls dinosaures possédant un système respiratoire voisin (bréchet et sternum étant remplacés par des côtes supplémentaires dans leur abdomen).

          * les plumes : les rémiges (grandes plumes des ailes des oiseaux aussi appelés pennes) ont été identifiés chez certains maniraptoriens (dont les vélociraptors, n’en déplaise à « Jurassic Park »). Or, la plupart de ces dinosaures ne volaient pas ce qui laisse supposer une fonction différente pour les plumes : camouflage probablement, sélection sexuelle, peut-

être, comme on l’a déjà noté dans ce blog pour bien des oiseaux ou, plus simplement encore, protection contre la perte de chaleur ce qui laisserait alors supposer qu’ils étaient homéothermes, qu’ils avaient le sang chaud. Du coup, la réutilisation ultérieure des plumes pour une autre fonction (le vol) est ici une exaptation, c’est-à-dire, selon Stephen J. Gould, une adaptation sélective différente de la fonction initialement prévue.

   Les arguments en faveur de la transformation d’un sous-groupe de théropodes, les maniraptoriens, en oiseaux semblent donc assez solides.

Des dinosaures…

   Le règne des dinosaures a pris fin, au crétacé, il y a 66 millions d’années lorsqu’un astéroïde gigantesque vint frapper la presqu’île du Yucatan, au Mexique, et supprima la presque totalité de la vie de notre planète : ces animaux auront donc exercé leur supériorité sur le reste du vivant durant plus de cent-soixante millions d’années. 160 millions d’années  ! Voilà un chiffre qui n’est pas facile à visualiser lorsqu’on a déjà du mal à comprendre ce que représente sur Terre la présence de l’homme moderne, un peu plus de 5000 ans. On peut dire autrement : l’homme moderne a vécu 0,003% de la durée de la présence des dinosaures sur Terre… Ce rappel des durées immenses qui nous séparent du crétacé n’est pas anodin : il permet de concevoir comment, peu à peu, sous la pression de la sélection naturelle, d’avantages sélectifs en avantages sélectifs, certains dinosaures ont pu se perpétuer en changeant totalement de forme pour devenir le groupe abondant et diversifié des oiseaux.

…aux  oiseaux (petit rappel)

   Les oiseaux forment la classe des Aves. Ce sont des animaux

vertébrés, à quatre membres dont deux sont des ailes ce qui permet (pour l’immense majorité d’entre eux) le vol. En 66 millions d’années (depuis la météorite de la fin du crétacé), ils ont eu le temps d’apparaître, de s’adapter et de se diversifier puisqu’on compte près de 10 500 espèces d’oiseaux recensées (en 2016).

   Ils possèdent en commun, à différents degrés variés, des plumes ou des écailles cornées (ou les deux), une mâchoire dépourvue de dents (contrairement à l’archéoptéryx) mais enveloppée d’une gaine cornée formant un bec, une queue courte et, surtout, des membres antérieurs transformés en ailes (le

plus souvent fonctionnelles mais pas toujours) ainsi que des pattes arrières qui sont seules à permettre la progression au sol ou dans l’eau. Ils sont par ailleurs homéothermes. Enfin,

caractère à ne pas oublier, ils sont tous ovipares ce qui veut dire qu’ils pondent des œufs entourés d’une fine coquille que les parents devront couver un certain temps pour assurer le développement de leur progéniture.

Une transformation aviaire sur une très longue durée

   Longtemps on a cru que, dans le règne animal, les oiseaux étaient une sorte d’intermédiaire entre les reptiles et les mammifères.. On sait aujourd’hui qu’il ne s’agissait que d’une hypothèse qui arrangeait notre ignorance. La phylogénétique moléculaire nous apprend que le groupe actuel le plus proche de celui des oiseaux est le groupe des crocodiliens.

   La paléontologie laisse supposer, avec, on l’a dit, des arguments plutôt convaincants, que ce sont en fait des dinosaures théropodes qui ont donné naissance aux oiseaux, et plus particulièrement le groupe des maniraptoriens (voir plus haut dans le texte).

   Une discipline spécialisée de la biologie évolutive appelée néontologie a étudié l’anatomie comparée des oiseaux pour en déterminer l’évolution récente et ses conclusions vont dans le même sens. De son côté, la cladistique (qui est, rappelons-le, la reconstruction des relations de parentés entre les êtres vivants au moyen de « cellules » appelées clades dans lesquels les individus retenus sont plus apparentés entre eux qu’avec n’importe quel autre groupe) a également conclu que les oiseaux sont bien issus des dinosaures théropodes.

   La transformation dinosaures-oiseaux s’est faite au cours des millions d’années qui nous séparent du crétacé et, comme pour les humains, il n’y a pas de chaînon manquant (voir l’article : le mythe du chaînon manquant). Cela veut dire que, progressivement, avec parfois des retours en arrière et des

périodes de stase, de plus en plus de caractéristiques aviaires sont apparues chez des dinosaures de moins en moins « sauriens ». Une fois l’essentiel réuni, lorsque les propriétés anatomiques principales des oiseaux furent suffisamment présentes, ce fut une explosion évolutionnaire et la diversification que nous connaissons. Comme pour les humains donc, il n’y a pas un « ancêtre » commun à tous ces oiseaux mais des espèces et des individus porteurs progressivement de plus en plus de caractéristiques aviaires. Cette « aviarisation » de certains dinosaures théropodes a commencé bien avant la catastrophe du crétacé et a permis à cette branche très particulière de résister à la grande extinction qui emporta tous leurs cousins. Ce que l’on ne sait pas, en revanche, c’est la raison de cette survie lors de la catastrophe : simple bonne fortune donc hasard ou déjà adaptation à des circonstances nouvelles ? On pourrait se poser la même question pour d’autres survivants (je pense par exemple aux crocodiliens).

   Les grands sauriens ont, durant des millions d’années semble-t-il, bridé l’expansion des mammifères et il aura fallu attendre la disparition des plus agressifs et volumineux d’entre eux pour que cette libération se produise. Dans le même temps, on peut également avancer que d’autres dinosaures - les oiseaux - n’ont pas empêché la diffusion radiative des mammifères tout en réussissant leur occupation d’un écosystème très important. On peut en retenir que la nature est toujours une notion d’équilibre ce que certains humains, de nos jours, semblent oublier… à leurs risques et périls.

Brève 1 : les plumes avant le vol !

   Depuis la découverte de dinosaures à plumes en Chine, il est établi que les oiseaux sont issus des dinosaures théropodes. Les nombreux fossiles de ces animaux révèlent que les plumes sont apparues d’abord sous forme de duvets colorés, utiles pour préserver la chaleur du corps et s’attirer l’intérêt des femelles. La capacité de voler n’est venue qu’après, au terme d’une lente et profonde modification de la morphologie des dinosaures aviens.

   Zhenyuanlong est un dinosaure à plumes découvert à Jinzhou, en Chine. C’est l’un des nombreux fossiles découverts récemment qui montrent que les dinosaures théropodes ont longuement évolué avant même l’apparition de la capacité à voler.

   Rendre le vol possible, séduire une femelle ou intimider un rival, retenir la chaleur corporelle, protéger les œufs pendant la couvaison… Les plumes ont tant d’usages qu’il a été difficile de comprendre quelle fut leur première fonction.

  La transition entre dinosaures et oiseaux a couru sur des dizaines de millions d’années d’évolution. Elle a été si progressive qu’il n’existe pas de distinction claire entre « oiseaux » et « non-oiseaux ».

(Pour la Science, Hors-Série n°119, mai-juin 2023)

Sources

1. wikipedia.org

2. jurassic-world.com

3. futura-sciences.com

4. lefigaro.fr

5. chine.in (Chine Informations)

6. dinosauria.com

Images

1. archéoptéryx (dkfindout.com) 

2. sauropode (sources : petitcarnetpaleo.blogspot.com)

3. théropode (sources : gallimard-jeunesse.fr)

4. archéoptéryx, spécimen dit de Berlin (sources : commons-wikimedia.com)

5. maniraptorien (microraptor) (sources : slideplayer.fr)

6. velociraptor (sources : famouscutouts.com)

7.gros bec de Guyane (sources : lejournal.cnrs.fr)

8. serin d'Europe (sources : jmrabby.oiseaux.net)

9. aigle royal (sources : champagne-ardenne.lpo.fr)

Mots-clés : saurischiens et ornithischiens - archéoptéryx - anchiornis - vélociraptors - exaptation - phylogénétique moléculaire - cladistique

Sujets apparentés sur le blog

1. le mythe du chaînon manquant

2. l'empire des dinosaures

3. la disparition des dinosaures

4. les mécanismes de l'Évolution

5. la sélection naturelle

6. retour sur la théorie de l'Évolution

7. la notion d'espèce

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mise à jour : 11 mars 2024

     Un anniversaire est toujours un peu l’occasion de dresser le bilan de l’année qui vient de s’écouler. L’an dernier, j’avais passé en revue les articles qui avaient ici fait l’objet d’une publication. Pour le début de cette troisième année du blog, je me propose de le revisiter – comme on dit aujourd’hui de façon quelque peu pompeuse – afin d’en dresser une sorte de thématique globale qui, comme on le découvrira facilement, tourne toujours autour de la notion de Vie (et plus spécifiquement de la place de l’Homme dans le grand concert universel).
     En effet, quelle que soit la discipline choisie (astronomie, paléontologie, éthologie, etc.), la Vie – je veux dire la Vie telle qu’on la connaît sur Terre et qu’on la soupçonne dans l’univers – est le point commun de tous les sujets abordés. Que l’on aborde la géographie spatiale de la planète où nous savons qu’elle existe, les mécanismes supposés de son apparition et de son évolution ou, ailleurs, les fondements physicochimiques qui lui ont permis d’exister, c’est toujours elle le pivot central de notre propos. Je me propose donc de revenir sur une présentation (quasi-lapidaire) des différents articles mais regroupés de façon thématique (Chaque fois, bien sûr, des liens renverront au sujet concerné). Il va de soi que tout cela est loin d’être exhaustif : il ne s’agit que d’une première approche que des articles futurs viendront compléter autant que faire se peut.

Le lieu 

     Pour essayer de comprendre ce qu’est la Vie, il est tout d’abord indispensable de connaître l’endroit où elle a pu apparaître, c'est-à-dire l’Univers qui nous entoure et dont nous sommes partie intégrante. L’astronomie, principalement, répond ici à cette recherche, tant d’un point de vue descriptif que prospectif.

• Big Bang et origine de l’Univers : le point de départ le plus probable de ce dans quoi nous vivons ;

 
• Fonds diffus cosmologique : la preuve, découverte fortuitement, de la validité du modèle cosmologique du Big Bang ;

 
• Distances et durées des âges géologiques : pour essayer d’entrevoir la trace infinitésimale de la trajectoire humaine dans le cosmos passé et à venir ;

 
• Les galaxies : notre galaxie, la Voie lactée n’est que l’une parmi des milliards d’entre elles ;

 
• Mort d’une étoile : comprendre les différents types d’étoiles et leur devenir afin de situer notre Soleil parmi elles ;

 
• Place du Soleil dans la Galaxie : notre étoile est une étoile quelconque, plutôt excentrée, dans une banale galaxie parmi d’autres ;

 
• Céphéides : les étoiles si particulières qui ont permis de comprendre combien l’Univers est immense ;

• La Terre, centre du monde : pour en finir avec l’absurde anthropocentrisme des siècles passés ;

• Météorites et autres bolides : des corps célestes multiples dans la banlieue de la Terre qui peuvent théoriquement poser problème ;

 
• Etoiles doubles et systèmes multiples : il existe beaucoup d’autres types de systèmes stellaires que celui de notre Soleil mais pas forcément exotiques pour autant ;

 
• Amas globulaires et trainards bleus : d’autres étoiles, bien différentes de la nôtre ;

• Trous noirs : des objets étranges, prévus par la théorie, dont l’existence a été longtemps sujette à caution ;

• Pulsars et quasars : d’autres objets mystérieux de l’espace dont on sait aujourd’hui décrypter la structure ;

 
• Matière noire et énergie sombre : environ 90% de la matière contenue dans l’Univers est invisible et encore inconnue de nos jours .

Les moyens

     Que savons-nous des mécanismes fondamentaux qui régissent notre univers ? Quels sont ses composants de base ? Voici quelques pistes de réflexion.

• Les constituants de la matière : il semble impossible de comprendre l’Univers et ses lois sans en connaître les éléments de base ; parlons alors des atomes et des grandes lois universelles qui régissent la matière;

• Théorie de la relativité générale : grâce à Einstein, nous pouvons à présent expliquer les phénomènes cosmiques car ce scientifique génial a pu démontrer que les lois physiques sont les mêmes partout, ici et aux confins de l’univers;

• Mécanique quantique : si la relativité générale explique le macro-univers, celle-ci ne peut s’appliquer à l’échelon de l’atome ; c’est alors qu’intervient la mécanique quantique et ses concepts extraordinaires – voire apparemment incompréhensibles – qui n’a pourtant jamais été prise en défaut.

L’origine

     Sait-on comment est apparue la Vie telle que nous la connaissons ? Peut-on seulement définir ce qu’elle est ?

• L’origine de la Vie sur Terre : longtemps abandonnée aux phantasmes de tous genres, ce problème fondamental a été récemment abordé par la science qui possède à présent quelques pistes sérieuses pour l’éclaircir ;

• Pour une définition de la vie : quels sont les critères nécessaires pour savoir si un être est vivant ou non ? Le sujet s’efforce d’en définir les priorités.

  
L’évolution

     Les êtres vivants d’aujourd’hui sont le fruit d’une très longue évolution. Des milliards d’individus, des millions d’espèces nous ont précédés : comment expliquer ce long cheminement ?

 
• Les mécanismes de l’évolution : seule la théorie de l’évolution mise en place par Charles Darwin et complétée par nombre de chercheurs peut expliquer de façon scientifique et cohérente la transformation progressive des espèces vivantes ; on trouvera dans ce sujet le résumé des principales caractéristiques de cette incontournable loi de la nature ;

 
• Evolution de l’évolution : pour démontrer, s’il en était besoin, que la théorie de l’évolution est tout sauf statique, voici un sujet qui traite des mutations épigénétiques, une découverte qui aurait fait scandale chez les scientifiques il y a encore peu ;

 
• Le schiste de Burgess : à partir de quelques fossiles fort anciens et d’abord mal interprétés, le paléontologue S J Gould a pu expliquer pourquoi les lois de l’évolution reposent avant tout sur le hasard et la nécessité ;

 
• L’œil, organe phare de l’évolution : les créationnistes n’arrivaient pas à comprendre comment un organe aussi complexe que l’œil avait pu apparaître sans plan préétabli ; l’article revient sur ce qui n’est finalement que de la logique simple qui vient en parfait appui des thèses darwiniennes ;

• Les extinctions de masse : au cours des âges géologiques, la disparition concomitante d’un grand nombre d’espèces a failli faire disparaître la vie sur notre planète. Etat des lieux ;

 
• La disparition des dinosaures : retour sur l’une des extinctions massives d’espèces la plus médiatisée et sur ce que l’on peut en savoir aujourd’hui ;

 
• Le dernier ancêtre commun : sait-on quelle fut l’apparence de l’ancêtre commun aux primates et si même il exista ?

 
• East Side Story, la trop belle histoire : avec le paléontologue Yves Coppens, on était tombé d’accord pour situer l’apparition des ancêtres directs de l’homme moderne quelque part dans la vallée du Rift, en Afrique de l’est. On s’était trompé ;

 
• Neandertal et Sapiens, une quête de la spiritualité : l’homme moderne est-il le seul à avoir jamais eu accès à une certaine dimension spirituelle ? L’étude de sa brève coexistence avec l’homme de Neandertal prouve le contraire. Qui était donc Neandertal et pourquoi cette autre espèce d’hommes a-t-elle si brutalement disparu ?

 
• Le propre de l’homme : quelles différences autres que de degré existe-t-il entre les hommes et les autres habitants de la Terre ? Il n’est pas si facile d’en trouver, l’Homme étant lui-même un grand singe seulement doté d’un cerveau plus volumineux ;

 
• La machination de Piltdown : dans le domaine scientifique aussi, il peut exister des faux plus ou moins élaborés qu’il faut du temps pour démasquer. En voici un exemple emblématique.

 
Description et moyens d’existence

     Comment la Vie se maintient-elle sur notre planète ? Quels sont ses moyens de survie ? Est-elle si fragile ?

• Indifférence de la Nature : à l’aide d’exemples concrets, ce sujet s’efforce de montrer que la Nature n’est ni injuste, ni cruelle (des appréciations purement humaines) mais seulement indifférente car avant tout utilitaire ;

• L’agression : l’agression (notamment interspécifique) n’est pas ce que l’on croit, c’est à dire archaïque, mais seulement un moyen pour la Nature de réguler les populations des êtres vivants ;

• Reproduction sexuée et sélection naturelle : la reproduction sexuée est le mode de transmission des gènes le plus répandu car un excellent moyen de brasser les potentiels génétiques qui, seuls, permettent aux espèces vivantes de progresser en s’adaptant au milieu ;

• Insectes sociaux et comportements altruistes : l’altruisme est avant tout utilitaire et les insectes sociaux un bon exemple pour le prouver ;

• Les grandes pandémies : un autre moyen pour la Nature de réguler les flux de populations ? Méfions-nous, en tout cas, car nous ne sommes pas à l’abri de tels cataclysmes ;

• Mécanismes du cancer : les cellules vieillissantes sont souvent le siège de développements anarchiques qui mettent en jeu l’organisme tout entier qui les abrite. Ce sujet rappelle les différents mécanismes qui concourent à l’apparition de cette terrible maladie ;

• Cellules-souches : un espoir pour la médecine et pour l’Humanité mais qui pose aussi de nombreux problèmes éthiques ;

• Vie extraterrestre (1) et vie extraterrestre (2) : la Vie n’est elle que l’apanage de la Terre ? Cet article passe en revue les différentes conditions nécessaires à son apparition et cherche à en estimer les probabilités statistiques dans l’Univers ;

• Médecines parallèles et dérives sectaires : de nombreuses disciplines se targuent de « guérir » l’Homme de ses maux et il faut donc prendre garde de ne pas tomber dans le piège des dogmatismes ;

• L’homéopathie : une médecine dite douce dont on attend encore les preuves de son efficacité ;

 
L’avenir

     Peut-on prévoir un futur lointain ? Quelles traces laisseront nous de notre passage dans ce monde si vaste ?

• La mort du système solaire : on sait très précisément comment finira notre Soleil et son cortège de planètes. Heureusement, on évoque ici un avenir extrêmement lointain ;

• La paléontologie du futur : quelles traces de notre passage laisserons–nous à nos lointains descendants et, surtout, comment faire pour que ces futurs découvreurs comprennent ce que nous fûmes ?

 
Les polémiques

     La structure de l’univers, l’histoire de la Terre et l’Evolution des êtres vivants telles que nous les apprend la science sont contestées par certains pour des raisons plus ou moins avouables. L’obscurantisme est encore bien présent dans notre monde. Retour sur quelques grandes controverses.

• Astronomie et astrologie : l’astrologie n’est pas une science mais la survivance d’un passé obscurantiste ; l’astronomie, seule, est capable d’interpréter l’Univers de façon scientifique et cohérente ;

• L’âme : ce concept éthéré n’est-il que religieux ? Comment la science pourrait-elle en affirmer l’existence ?

• Evolution et créationnisme : toutes les avancées scientifiques de ces dernières années, dans tous les domaines, démontrent le bien-fondé de la théorie de l’évolution. Certains, pour des raisons diverses mais toujours antiscientifiques, ne s’y résignent pas : on les appelle des créationnistes ;

• Intelligent design : un avatar de plus des théories créationnistes. Pourtant, même aux USA où le créationnisme est puissant, on ne lui accorde heureusement pas le statut de théorie scientifique ;

• Réponses aux créationnistes : ce sujet passe en revue les principales réponses à opposer aux arguments créationnistes dont certains peuvent se révéler spécieux.

     Cette longue énumération thématique (regroupant près de cinquante articles parfois en apparence très différents) résume bien l’esprit du blog : comprendre le monde et le vivant selon les approches scientifiques les plus récentes (éventuellement réécrites en fonction des données nouvelles). Evidemment ce blog ne saurait être exhaustif ce qui, d’ailleurs, est impossible. Ce sera le rôle des publications futures que d’en compléter la trame et, à ce sujet, je souhaite rappeler que toutes les suggestions de sujets à développer et les commentaires divers sont ici les bienvenus… Je forme le vœu qu’il y en ait beaucoup.

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Images :

1. étoile double Régulus et la galaxie naine Leo 1 (sources : cidehom.com)

2. une planète, la Terre (sources : www.gulli.fr)

3. Einstein et la relativité générale (sources : espritscience.blogspot.com)

4. un virus est-il vivant ? (sources : www2.crifpe.ca)

5. évolution humaine (sources : fr.wikipedia.org)

6. l'agression (sources : mdt.skynetblogs.be)

7. mort du système solaire (sources : ajir.org)

8. Adam et Eve au musée créationniste de Petersburg, Kentucky (sources : www.vigile.net)

mise à jour : 28 février 2023

Voici quelques courts articles parus sur le site Facebook du blog

LUEUR D'ESPOIR POUR LE CORAIL

     On sait que les différentes barrières coralliennes sont menacées d'extinction rapide, notamment en raison du réchauffement climatique pense-t-on. En fait, c'est plus compliqué que ça.

    Dans les Caraïbes, par exemple, depuis 50 ans, la moitié du corail a été détruite. Des scientifiques ont donc compilé pas moins de 35 000 études menées depuis 1969 dans 34 pays différents sur les récifs coralliens caribéens. Surprise : les principaux responsables du massacre sont la surpêche et la pollution côtière...

     En fait, en 1983, une épidémie a décimé là-bas l'oursin-diadème qui se nourrit des algues proliférant sur les récifs et étouffant le corail. Du coup, ne restent plus comme prédateurs de ces algues que les poissons-perroquets... victimes de la surpêche. Partout où celle-ci est mieux combattue, les récifs coralliens sont en meilleure santé et résistent d'autant plus aux cyclones qu'ils sont riches en poissons-perroquets !

     Ce n'est pas tout : on a pu également mettre en évidence que partout où les requins étaient trop chassés, ils libéraient des niches propices au développement de petits poissons carnivores qui attaquent les poissons herbivores comme nos poissons-perroquets... Qui aurait pu penser que les grands squales protègent indirectement le corail de ces mers chaudes ?

     Ceci nous rappelle une notion fondamentale : tous les êtres vivants font partie d'une chaîne alimentaire et lorsque l'un des maillons de la chaîne est atteint, c'est tout le reste des vivants qui souffre ! On en trouvera plusieurs illustrations dans le sujet du blog : "superprédateurs et chaîne alimentaire" 

photo : poisson-perroquet (sources : Futura-Sciences)

L'ENNEMI N'EST PAS TOUJOURS CELUI QUE L'ON CROIT...

     Tenez, prenez le cas de cette assez jolie plante que l'on appelle le Kudzu et qui est réputée pour permettre l'arrêt de certaines addictions comme celles à l'alcool ou à la nicotine. Je ne sais pas si ses exploits en la matière sont réels ou supposés mais ce dont je suis sûr, c'est que le kudzu est l'une des pires "pestes" végétales existantes.

     Originaire du Japon, le kudzu a été introduit aux USA pour stabiliser certains sols et faire un peu d'ombre sous la forme de tonnelles improvisées. Malheur ! Ce que l'on ne savait pas (?), c'est que cette plante a une croissance tellement rapide (jusqu'à 30 cm par jour) qu'elle envahit tout en très peu de temps et la voilà qui recouvre rapidement tous les végétaux (notamment les arbres) qu'elle étouffe, les réverbères, les panneaux indicateurs ou publicitaires et même les murs et les toits des maisons ! Aux États-Unis où l'on n'arrive pas à s'en débarrasser, elle a envahi des milliers de km² de forêts et de champs et la lutte contre cet ennemi si prolifique est un combat de tous les instants : un moment de relâchement et tout est à recommencer !

     Mais ce n'est pas tout : voilà que les scientifiques l'accusent de participer au réchauffement climatique : le kudzu réduit le volume de carbone stocké dans les sols des endroits envahis par lui, notamment en détruisant les végétaux qui, eux stockent ce gaz à effet de serre. Un vrai poison que nul herbicide ne sait enrayer.

     Méfiance donc pour tous ceux qui, à des fins thérapeutiques, souhaiteraient se lancer dans des "cultures sauvages" de cette plante aux vertus... contrastées !!!

photo : forêt pétrifiée par le kudzu (sources : tenfreshfruits.com)

UNE ARAIGNÉE HÉROÏQUE !

     Elle s'appelle stegodyphus-lineatus et est une petite araignée velue d'environ un cm et demi. Elle habite l'Europe, l'Asie et le nord de l'Afrique et est connue pour faire partie des araignées cannibales...

     Oui mais cannibale comment ? Parce qu'on connait bien ces araignées femelles qui, lors de l'accouplement, dévorent le mâle qui ne s'est pas enfui assez vite mais, ici, l'histoire est différente. En effet, Stegodyphus a un destin tout à fait spécial (du moins la femelle de cette espèce). Dès que la fécondation a eu lieu et que commence l'incubation, les tissus abdominaux de la mère araignée ramollissent progressivement. Une sorte de préparation à la naissance des enfants.

     Lorsque que celle-ci a lieu, la mère araignée commence par régurgiter toutes les bonnes réserves qu'elle avait faites pour ses petits. Mais, très vite, cela ne suffit pas pour ses 80 rejetons. Alors, elle se sacrifie et, suicidaire, s'offre à l’appétit féroce de ses petits en se liquéfiant littéralement. Bientôt, il ne reste plus que son squelette desséché... et 80 petites araignées en pleine forme qui partent découvrir l'Univers !

     Au fil des millions d'années, c'est ce scénario génétiquement inscrit que la sélection naturelle a gardé pour ces étranges animaux car, au bout du compte, dans la Nature, l'individu ne compte pas : seule la survie de l'espèce a de l'importance;

photo : une stegodyphus et ses petits (sources : www.lemonde.fr)

LE PLUS VIEUX MEURTRE DU MONDE

     430 000 ans, tel est l'âge du plus vieux meurtre (connu) pour l'espèce humaine. En réalité, pas l'espèce humaine actuelle mais chez un précurseur, homo heidelbergensis, probable ancêtre de l'homme de Néandertal, notre lointain cousin.

     C'est en Espagne, dans la grotte d'Atapuerca, déjà citée dans ce journal du blog, qu'a été faite cette découverte, récemment publiée dans la presse scientifique.  On a donc retrouvé le squelette d'un hominidé ayant vécu il y a fort longtemps, portant une profonde fracture au dessus de l’œil gauche. Une plaie mortelle causée par un "objet contondant" ayant frappé la victime à deux reprises, les protagonistes se trouvant face à face. La répétition du geste avec le même instrument (on en est certain grâce à une reconstitution virtuelle) traduit à l'évidence l'intention de tuer. Pourquoi ? On ne le saura jamais mais il s'agit très certainement d'un "différend domestique" puisque l'endroit n'est pas un théâtre de combats.

     En ce siècle de violences ultra-médiatisées, on s'étonne de l'agressivité dont font preuve tant d'individus : comme on peut le constater dans l'exemple que je viens de rapporter, tout ça remonte à loin et, j'en fais le pronostic, n'est hélas pas près de s'arrêter !

photo (source : www.plosone.org/)

UN IMITATEUR DOUÉ

     C'est dur de survivre seul dans la jungle lorsque les parents sont partis chercher de la nourriture et qu'ils ne reviennent que durant quelques instants, une fois par heure environ. et d'autant que la nidification est plutôt longue, plus de 20 jours. Comment tromper les prédateurs ?

     La sélection naturelle a permis à l'oisillon de l'aulia cendré d'adopter une attitude étonnante. Alors que les plumages de ses parents sont d'un gris banal, son apparence à lui est éclatante, comme en témoigne la photo. Sera-t-il dès lors plus en vue et donc susceptible d'attirer les prédateurs ? En réalité non car son duvet imite à la perfection... une chenille toxique des environs. L'oisillon en a la taille (environ 15 cm), l'apparence mais aussi le comportement puisque, en l'absence de ses parents, il ne fait aucun bruit et se met à onduler de la tête pour simuler le déplacement de la chenille : dès lors, les éventuels prédateurs préfèrent se détourner !

     On appelle ce phénomène du mimétisme batésien (imiter l'apparence d'un animal toxique) et c'est très rare chez les oiseaux. En aura-t-il fallu des millions de générations de ce petit passereau dans la forêt tropicale pour qu'une mutation de ce genre apparaisse et s'implante enfin au détriment des autres nids décimés...

       Pour en savoir plus sur le mimétisme animal : le mimétisme, une stratégie d'adaptation  et comportements animaux et évolution

photo : oisillon d'aulia cendré (sources : plus.google.com)

ÉTHOLOGIE : LA POLITIQUE DE L'INFANTICIDE

     Dans les reportages animaliers de la télé, on nous montre parfois (mais c'est difficile à regarder), le meurtre des petits de la lionne lorsque le mâle qui la féconda a été évincé par un plus fort. Ce dernier fait alors semblant de jouer avec les lionceaux puis devient brutal tandis que les petits s'étonnent et, soudain, le grand mâle leur brise la nuque sans que la mère intervienne... Cela mettra fin à la lactation de celle-ci et la rendra à nouveau féconde pour le nouveau venu... dont le seul but (inconscient) est de diffuser son propre ADN. Il ne s'agit là que d'un exemple parmi bien d'autres.

     Un chercheur du CNRS de Montpellier a publié il y a quelques mois dans la prestigieuse revue "Science" les résultats de 30 ans d'étude des infanticides chez les mammifères. Surprise : sur 260 espèces étudiées, dans plus de la moitié d'entre elles, les mâles tuent les petits s'ils n'en sont pas les pères ! Cela concerne, bien sûr, les lions comme on vient de le voir mais aussi les singes, les hippopotames, les ours, les léopards, les zèbres, les chiens de prairie, les lièvres, les marmottes, etc.

     Chez les singes (babouins, gorilles, chimpanzés, etc.), tous ont recours à cette politique du vide génétique. Chez les babouins du Botswana dont les dominants peuvent changer au fil de quelques jours, c'est parfois un véritable massacre : 80% des bébés d'un même groupe peuvent ainsi être trucidés ! Il existe toutefois une exception : les bonobos ne pratiquent pas l'infanticide et ce sont, curieusement, nos plus proches parents.

     Toutefois, le pacifisme de nos cousins bonobos n'a eu aucune influence sur l'espèce humaine : l'Homme est en effet le SEUL MAMMIFÈRE à tuer même sa propre descendance ! Rien de très glorieux, on est bien obligé de le reconnaître...

photo : un lion et le petit d'un autre (sources : www.sciencesetavenir.fr)

OISEAU FAUSSAIRE

     Les lois de l'Évolution sont innombrables et parfois difficiles à saisir. Tenez, dans le désert du Kalahari, au Botswana (Afrique de l'est), vit un drôle de petit personnage : le drongo (voir photo). Le drongo est un petit oiseau du type passereau qui dispose d'une très large palette vocale (répertoire individuel variant de 9 à 32 cris différents) et il sait s'en servir. En effet, le drongo est un simulateur.

     Puisqu'il semble plus facile de s'approprier ce qui ne vous appartient pas plutôt que de faire soi-même le travail, il ruse. Parfois, c'est vrai, le drongo a effectivement repéré un prédateur qui s'approche doucement : il permet alors à l'ensemble des oiseaux, y compris lui-même, de s'enfuir. Mais, à d'autres moments, il ne s'envole pas car il sait pertinemment qu'il vient d'émettre une fausse alarme et qu'il n'y a aucun danger : il n'a plus alors qu'à aller se servir parmi les insectes et vermisseaux isolés par les victimes de sa tromperie.

      Bien entendu, de tels subterfuges finiraient pas s'épuiser à force d'être utilisés. c'est là que le drongo montre toute sa force (ou sa capacité de nuisance) puisqu'il est capable d'émettre jusqu'à plus de cinquante fausses alarmes différentes, arrivant ainsi à duper plusieurs fois les mêmes victimes...

     Ce que l'on ne sait pas encore, c'est si cette aptitude à simuler est innée, c'est à dire apparue il y a longtemps et transmise depuis génétiquement, ou bien apprise à chaque génération d'enfants par les parents. Inné ou acquis, le drongo s'en moque bien et sait profiter du travail des autres !

    Pour en savoir plus sur les caractères innés ou acquis dans le monde animal : l'inné et l'acquis chez l'animal

photo : un drongo (sources : news.sciencemag.org)

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mise à jour : 24 mars 2023

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

Les premiers êtres vivants

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

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

L'explosion cambrienne

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

la faune d'Édiacara (-250 Ma) ou la fin du Précambrien

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

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

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

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

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

les nouveaux sites chinois : Chengjiang

(-530 à -520 Ma)

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

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

causes de l'explosion cambrienne

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

* l'environnement

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

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

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

* la génétique

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

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

* l'écosystème

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

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

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

unicité de l'explosion cambrienne

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

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

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

la biodiversité se réduit au fil du temps

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

Sources

1. www.cnrs.fr

2. histoiredutemps.free.fr

3. Wikipedia.org

4. www.futura-sciences.com

5. burgess-shale.rom.on.ca

Images

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

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

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

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

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

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

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

8. trilobites (sources: fossimall.com)

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

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

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

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

Sujets apparentés sur le blog

1. le schiste de burgess

2. les extinctions de masse

3. l'oeil, organe phare de l'Évolution

4. distances et durées des âges géologiques

5. la notion d'espèce

6. vie animale et colonisation humaine

7. la Terre boule de neige

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