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LE VOYAGE PHILOSOPHIQUE

LE VOYAGE PHILOSOPHIQUE

Aliments pour une réflexion philosophique


L'évolution apporte-t-elle les mêmes résultats quoiqu'il arrive ? par Barbara J. KING

Publié par medomai sur 11 Juillet 2018, 21:33pm

Catégories : #ÉVOLUTION, #BIOLOGIE, #DÉTERMINISME, #HASARD, #FUTUR, #DESTIN, #CHANCE, #HISTOIRE, #SCIENCE, #PHILOSOPHIE, #LOSOS, #JONATHAN B., #KING, #BARBARA J., #EXPÉRIENCE, #CONTINGENCE, #GOULD, #STEPHEN JAY, #ENDLER, #JOHN, #LENSKI, #RICH, #DARWIN, #ÉVOLUTIONNISME

 

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Traduction d'un article de Barbara J. King, professeure émérite d'anthropologie au William & Mary College de Williamsburg (Virginie, États-Unis), paru le 25/08/2017 dans le Washington Post.

 

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(source image : article original)

 

Jonathan B. Losos (source : wikipedia)

 

« Le biologiste évolutionniste Jonathan B. Losos a passé beaucoup de temps sur des îles tropicales à la recherche de petits lézards appelés anoles bruns (anolis sagrei), les capturant au lasso avec une soie dentaire couverte de cire, et mesurant leurs pattes. Il s'avère que les espèces d'anoles qui utilisent des surfaces plus larges pour se déplacer ont des pattes plus longues que leurs homologues à substrat étroit. Dans "Destinées Improbables : le Destin, le Hasard, et l'Avenir de l'Évolution", Losos raconte de façon amusante les moments où, au cours de ses recherches, il fut victime de la ruse de ces anoles au "cerveau taille pois-chiche", ou bien dut gérer des surprises telles que des cafards rôdant dans sa boîte de céréales.

 

lézards anoles bruns (source : article original)
Lézards anoles bruns

Mais Losos déroule sous nos yeux, avec une habileté remarquable, une histoire de science sérieuse, grossie sous la loupe des jambes de lézard. Il va au-delà du comportement des plantes et des animaux qui remplissent ses pages pour aborder une question aujourd'hui centrale pour la pratique de la biologie évolutionniste : « la sélection naturelle produit-elle inévitablement les mêmes résultats évolutionnistes, ou les événements particuliers dont une lignée fait l'expérience - les contingences de l'histoire - affectent-ils le résultat final ? »

 

La figure vénérée du biologiste évolutionniste et vulgarisateur scientifique de Harvard Stephen Jay Gould surgit derrière cette question. Gould, décédé en 2002, adoptait une ligne dure en faveur de la contingence [contingency], et contre la prévisibilité évolutive [evolutionary predictability]. Repassez la bande d'enregistrement de la vie [the tape of life], écrit-il, et rien ne se passerait de la même manière que la première fois : nous, les humains, nous ne serions même pas là. Trop de minuscules variables s'accumuleraient en cascade sur des millénaires pour permettre à la même voie évolutive de se produire deux fois.

 

Au début, en offrant des exemples abondants d'évolution convergente dans des conditions naturelles, Losos penche vers une perspective anti-gouldienne. La molécule de caféine contenue dans le café, le thé et le cacao, trois plantes qui ne sont pas étroitement apparentées, a évolué indépendamment. Les yeux des humains et des pieuvres sont "presque identiques", bien que leur ascendance commune remonte à un demi-milliard d'années. Dans les Grandes Antilles, sur quatre îles différentes, des lézards anoles - qui, à nouveau, ne sont pas proches parents - divisent l'habitat de la même manière que des chauves-souris "à oreilles de souris" appartenant à diverses régions du monde.

 

Peu après, Losos complique magnifiquement cette histoire. Les espèces ne parviennent souvent pas à converger, même lorsqu'elles sont confrontées à des pressions de sélection similaires. Les cornes des buffles du Cap, les longues pattes des impalas, les épines des porc-épics et le venin projectile du cobra cracheur, sont autant d'adaptations au partage de l'habitat avec des prédateurs tels que les lions. La structure et la physiologie existantes d'un animal contraignent lesquelles des voies évolutives peuvent être prises. Comme nous le rappelle Losos, la sélection naturelle, dépourvue de prévoyance, "ne favorisera pas une caractéristique préjudiciable simplement parce qu'elle est un premier pas sur un chemin conduisant à une condition finalement supérieure".

 

Les listes de volontaires pour un duel, offertes soit pour soutenir soit contre la prévisibilité évolutive, ne donnent aucune réponse définitive. Qu'en est-il des expériences qui testent directement la question du déterminisme évolutionniste ? C'est ici que "Destinées improbables" prend son essor, atteignant parfois le frisson du rythme et du facteur "wow" de la fiction.

 

Guppy (source : wikipedia)

Depuis l'époque de Darwin jusqu'à il y a environ 50 ans, on pensait que l'évolution se produisait à un rythme si lent qu'il serait impossible de tester sur le terrain les hypothèses qui s'y rapportent. Losos prend une licence poétique en suggérant que nous savons maintenant que l'évolution peut fonctionner "à la vitesse de la lumière", mais du point de vue des éons du temps géologique, il ne se trompe pas beaucoup. Travaillant à Trinidad dans les années 1970, le zoologiste John Endler déplaça des guppys d'un cours d'eau avec une population dense de crenicichlas [pike cichlids], "une torpille profilée munie de dents qui fait profession de manger des guppys", vers d'autres cours d'eau contenant des killis (cyprinodontes), qui ont une approche beaucoup plus atone de la consommation de guppies. En l'espace de deux ans seulement, les guppys évoluèrent d'une couleur terne avec de petites taches, à très colorés avec de plus grandes taches, en réponse à la forte diminution de la pression de prédation.

 

Losos mentionne en passant "plusieurs préjudices potentiels" se produisant lorsqu'on délocalise des animaux de cette façon. En effet, tout au long du livre, les scientifiques interfèrent en permanence avec la vie des animaux, comme lorsque la mortalité des souris à patte blanche (Peromyscus), de l'espèce claire ou de celle foncée, augmente parce qu'elles ont été déplacées pour une expérience d'adaptation au Nebraska. Bien sûr, les animaux font face à toutes sortes de pressions mortelles dans la nature ; des populations entières de lézards ont été emportées par les ouragans pendant les recherches de Losos. Mais c'est lorsque les scientifiques interviennent avec une apparente assurance, qu'il convient d'accorder une plus grande écoute aux préoccupations éthiques.

 

Escherichia Coli (source : doctissimo)

Mais quels que soient les avantages et les inconvénients de ces expériences sur de nombreuses espèces, le message à retenir est clair : l'évolution peut être rapide et, dans une notable mesure, prévisible. Gould avait-il tort ? Si nous pouvions rembobiner l'enregistrement de la vie, l'évolution se déroulerait-elle de la même manière ? Ne se contentant pas de réponses faciles, Losos additionne les nuances par petites touches, tout en montrant à quel point il est difficile de répondre à cette question de façon concluante. Une expérience de laboratoire avec la bactérie E. coli "encapsule" la raison de cette difficulté : dirigée par Rich Lenski, l'expérience couvre désormais sans interruption presque trois décennies et implique plus de 64 000 générations. Au départ, toutes les E. coli étaient génétiquement identiques, ce qui signifie que lorsqu'elles étaient confrontées à de nouvelles conditions expérimentales, la mutation était la seule voie disponible pour un changement évolutif. Après 14 ans, les données indiquaient que "face au même environnement sélectif, les populations évoluaient indépendamment de la même manière". Puis vint le choc : une population développa une adaptation, la capacité de se nourrir de citrate aussi bien que de glucose en présence d'oxygène, qui n'avait apparemment jamais eu lieu auparavant. "Dommage pour la prévisibilité et pour l'évolution parallèle !", s'exclame Losos.

 

Cela peut prendre plusieurs générations avant que des imprévisibilités évolutives n'apparaissent. Des voies [paths] à la fois aléatoires et fortement (bien que pas complètement) déterminées se produisent, et c'est le travail des scientifiques de comprendre les contributions relatives de chacune, dans chaque cas individuel.

 

Pourquoi tout cela importe-t-il, en dehors de la classe de sciences ? La connaissance des voies [pathways] de l'évolution peut nous aider à lutter contre la catastrophe potentielle de la résistance accrue aux antibiotiques, ou concevoir des traitements personnalisés pour les patients atteints de fibrose kystique, qui souffrent de saccages bactériens dans leurs poumons. Peut-être même cela peut-il nous aider à réfléchir aux réactions des animaux et des plantes aux changements climatiques, ou aux formes potentielles d'une vie extraterrestre. Toutefois, la science n'a pas besoin d'être appliquée à [l'amélioration de] notre propre bien-être pour être importante. Avec une combinaison idéale de clarté et de comédie, de prudence académique et d'enthousiasme contagieux, Losos nous montre comment la biologie évolutionniste ouvre à chacun de nous le fonctionnement glorieux de notre monde, avec des surprises à chaque coin de rue. »

Fous à pieds bleus (île Isabela, Galapagos ; source : article original)

 

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