Jonathan B. Losos

Destinées
improbables

Le hasard, la nécessité
et l’avenir de l’évolution

Traduit de l’anglais (États-Unis)
par Benjamin Watkins

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2021

Présentation

L’histoire naturelle de la Terre est remplie d’exemples fascinants de convergence : certaines structures biologiques, telles que les yeux, les ailes ou les pattes caractéristiques des lézards grimpeurs, sont apparues de nombreuses fois au fil de processus indépendants. Pourtant, les biologistes de l’évolution nous apprennent qu’il existe également de nombreux exemples de contingence : des cas où le moindre événement – une mutation aléatoire, l’éternuement d’un papillon préhistorique – serait capable de modifier la trajectoire de l’évolution. Quel poids attribuer à ces deux forces dans une nature en perpétuel changement ? Les plantes et les animaux qui existent de nos jours, sans oublier les êtres humains eux-mêmes, étaient-ils tous destinés à apparaître ou ne sont-ils que le résultat du hasard ? Et quelles conclusions en tirer au sujet des formes de vie présentes sur d’autres planètes ?

Ce livre nous révèle les dernières découvertes de la biologie de l’évolution ainsi que les réponses qui ont été fournies à l’un des plus grands débats scientifiques de notre temps. C’est à un voyage autour du globe qu’il nous invite, à la rencontre des chercheurs qui sont en train de percer les mystères de la vie. Jonathan Losos, l’un des pionniers de l’approche expérimentale en matière d’évolution, nous explique comment des expériences sur des guppies, des mouches à fruit, des bactéries, des renards et des souris de chasse, ainsi que ses propres travaux sur les lézards anoles des Caraïbes permettent de rembobiner le film de la vie pour déterminer à quel point l’évolution peut être rapide et dans quelle mesure son caractère reproductible la rend prévisible.

L’auteur

Jonathan B. Losos est professeur de biologie à l’université Washington de Saint Louis. Il a notamment dirigé le Princeton Guide to Evolution (2014). Ses travaux de recherche sont régulièrement publiés dans des revues scientifiques de pointe comme Nature et Science.

Collection

Sciences humaines.

Copyright

Cet ouvrage a été publié initialement sous le titre Improbable Destinies : Fate, Chance, and the Future of Evolution par Riverhead Books en 2017.

Illustrations : p. 20, 23, 27, 31, 48, 49, 55, 57, 61, 63, 73, 75, 80, 87, 95, 97, 102, 115, 117, 126, 131, 139, 141, 149, 169, 174, 183, 198, 201, 206, 210, 217, 220, 235, 251, 259, 290, 332, 341, 345, 354, © Marlin Peterson ; p. 93 © David Tuss.

© Jonathan Losos, 2017. Tous droits réservés.

© Éditions La Découverte, 2021, pour la traduction française.

Création graphique de la couverture : Valérie Gautier

En couverture : Gustav Mützel, « Faune éthiopienne », lithographie en couleurs (v. 1907-1908) © akg-images.

ISBN papier : 978-2-348-06062-5

ISBN numérique : 978-2-348-06063-2

Composition numérique : Facompo (Lisieux), septembre 2021

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Nous suivre sur

À ma femme, Melissa Losos,
et à mes parents, Joseph et Carolyn Losos,
pour leur amour et leur soutien.

Préface

Comme beaucoup d’enfants, j’ai eu ma période dinosaure. À l’école maternelle, j’étais connu pour arriver chaque jour avec mon panier rempli de dinosaures en plastique : toutes sortes d’allosaures, de stégosaures, d’ankylosaures et de tyrannosaures. Je les avais absolument tous, ou en tout cas j’avais la vingtaine d’espèces qui étaient alors disponibles dans le commerce (de nos jours, les enfants sont bien mieux lotis).

À la différence de la plupart des enfants, je ne suis jamais sorti de cette période. J’ai gardé tous mes jouets, et j’en ai amassé bien d’autres ; je connais toujours leurs noms et j’arrive même encore à prononcer « Parasaurolophus ». Néanmoins, le centre de mes intérêts s’est déplacé vers les reptiles d’aujourd’hui : les serpents, les tortues, les lézards et les crocodiliens.

Cet infléchissement, je le dois largement aux rediffusions de ce vieux feuilleton télé Leave it to Beaver ; je pense plus précisément à cet épisode où le jeune héros de la série, surnommé « The Beaver » (« Castor »), et son frère aîné, Wally, commandent un bébé alligator par la poste et le cachent dans la salle de bains. Comme vous pouvez l’imaginer, c’est l’hilarité générale quand celui-ci est découvert par Minerva, la gouvernante. À l’époque (c’était le début des années 1970), les animaleries vendaient des bébés caïmans, la version sud- et centre-américaine des alligators, et j’ai imploré ma mère d’accéder à la lubie que cette scène, que je trouvais géniale, m’avait inspirée. Ma mère ne pouvant rien me refuser, elle suggéra que l’on contacte un ami de la famille, Charlie Hoessle, qui était le directeur adjoint du zoo de Saint Louis, espérant sans doute qu’il mette le holà à toute cette affaire. Chaque jour quand mon père revenait du travail, ma première question était : « Est-ce que tu as pu en parler à M. Hoessle aujourd’hui ? » De nature impatiente (surtout à l’âge de dix ans), je passais de l’exaspération à l’irritation, puis à la colère, à mesure que les jours défilaient. Quel pouvait bien être le problème ? En fait, au lieu de lui passer un simple coup de fil, mon père espérait croiser Hoessle à l’occasion d’une réunion. Allaient-ils finir par se voir un jour ? Alors que j’étais sur le point d’abandonner tout espoir d’avoir mon crocodile domestique, mon père est rentré du travail un soir et m’a annoncé qu’il avait parlé à M. Hoessle. « Et alors ? » lui ai-je demandé, trépignant de nervosité et d’espoir. Et là, l’euphorie : Hoessle pensait que c’était une très bonne idée, c’était d’ailleurs exactement de cette manière qu’il avait fait ses débuts en herpétologiea. Ma mère se retrouvait coincée et bientôt notre sous-sol fut peuplé de toutes sortes de reptiles. J’entamais ma carrière dans le domaine.

Aux petits soins de mes protégés à écailles, j’étais également un lecteur assidu du mensuel Natural History, qui était publié par l’American Museum of Natural History à New York. Un des moments forts de chaque numéro était la rubrique du brillant et érudit paléontologue d’Harvard, Stephen Jay Gould : « Cette vision de la vie ». Cette chronique, dont le titre s’inspirait de la dernière phrase de L’Origine des espèces, exposait régulièrement les idées peu orthodoxes de Gould sur le processus de l’évolution, et insistait particulièrement sur son caractère indéterminé et imprévisible. D’une écriture élégante, puisant pêle-mêle ses exemples dans l’histoire, l’architecture ou le baseball, Gould savait rendre sa vision convaincante.

En 1980, j’intégrai Harvard. J’avais hâte d’en apprendre davantage, et directement auprès de l’homme lui-même. Dans son cours, qui était modestement intitulé « L’histoire de la Terre et de la vie » et qui était également ouvert aux élèves de licence, il se révéla aussi fascinant et stimulant que dans ses articles. Mais le membre du corps enseignant qui m’a le plus marqué, c’est Ernest Williams, le conservateur du département d’herpétologie au Muséum de zoologie comparative à Harvard (poste que j’occupe à présent). Ce scientifique chevronné dont l’autorité s’imposait ne s’en montra pas moins encourageant à l’égard d’un jeune parvenu intéressé par l’étude des reptiles. Bientôt, je me retrouvai en train d’étudier cette espèce toute particulière de lézards à laquelle il avait dédié sa vie.

De petite taille, de couleur généralement verte ou marron, avec des coussinets adhérents aux bouts des doigts et un fanon gulaire rétractable sous la gorge, les lézards du groupe des anoles sont plutôt photogéniques et leurs facéties sont captivantes. Mais, dans les milieux scientifiques, ce qui les a propulsés vers la gloire, c’est avant tout leur exubérance évolutive : on en dénombre plus de quatre cents espèces et chaque année on en découvre de nouvelles, ce qui fait des Anolis un des genres les plus vastes chez les vertébrés. Cette diversité immense s’explique par une grande richesse locale – jusqu’à douze espèces peuvent cohabiter ensemble – ainsi qu’une endémicité régionale : la plupart des espèces se limitent à n’être présentes que sur une seule île ou alors dans une petite zone du continent tropical américain.

Dans les années 1960, un des étudiants de Williams, Stan Rand, remarqua que les anoles arrivaient à coexister en s’adaptant à différentes parties de leur habitat : certains se trouvaient dans les hauteurs des arbres, d’autres dans les herbes ou perchés sur des brindilles. L’idée géniale de Williams fut de comprendre que les mêmes groupes spécialisés dans un certain habitat avaient évolué sur chacune des îles des Grandes Antilles (Cuba, Hispaniola, la Jamaïque et Porto Rico). Autrement dit, les lézards s’étaient diversifiés indépendamment les uns des autres, tout en évoluant vers une répartition des habitats disponibles qui était quasi identique sur chacune des quatre îles.

Je n’étais alors qu’en licence et je n’ai joué qu’un rôle mineur dans cette histoire, m’occupant d’un projet de recherche sur les interactions entre deux espèces de lézards en République dominicaine. Après avoir obtenu mon diplôme, je suis allé faire ma thèse en Californie, en me faisant la promesse de ne plus jamais travailler sur ces lézards, puisque tout ce qui était d’importance avait déjà été découvert par Williams et son équipe.

Ah ! la naïveté de la jeunesse. N’importe quel scientifique vous le dira : les projets fructueux répondent à une certaine question mais en font émerger trois autres nouvelles ! Cela m’a pris deux années entières en thèse ainsi qu’une douzaine de projets ratés pour comprendre à quel point les anoles des îles étaient en fait un groupe parfait pour l’étude de la diversification évolutive.

J’ai alors passé quatre années à me balader dans les Caraïbes, à escalader des arbres, attraper des lézards et siroter à l’occasion quelques piña colada. À l’issue de ce séjour, j’ai pu montrer, à l’aide des toutes dernières techniques d’analyse, que Williams avait parfaitement raison. Des espèces très similaires du point de vue de leur anatomie et de leur écologie étaient apparues sur chacune de ces îles au terme de processus évolutifs indépendants. De plus, les analyses biomécaniques que j’avais menées pour étudier la manière qu’ont les lézards de courir, de sauter et de s’agripper avaient révélé les fondements adaptatifs de ces variations anatomiques : certaines caractéristiques, comme des pattes longues ou des coussinets larges, n’apparaissaient que chez des espèces qui utilisaient certaines parties de leur habitat.

Je venais à peine de mettre le point final à ma thèse que parut La vie est belle. Les surprises de l’évolution, sans doute le plus grand ouvrage de Gould. Je l’ai dévoré, trouvant l’argumentation très convaincante. L’évolution est un chemin sinueux et imprévisible, affirmait-il. Si l’on devait redérouler le film de la vie, on obtiendrait un résultat complètement différent.

Mais attendez. L’idée gouldienne de remonter l’horloge et de redérouler le film de l’évolution avait beau être impossible, du moins en pratique, il y avait tout de même une autre façon de déterminer la reproductibilité de l’évolution : dérouler le même film dans plusieurs lieux à la fois. Chacune des îles des Caraïbes abritant les descendants d’un même lézard anole, leur étude ne revenait-elle pas à redérouler le film de la vie ? Si l’on part du principe que les îles ont plus ou moins le même environnement, leur comparaison ne constitue-t-elle pas un bon moyen de vérifier la reproductibilité de l’évolution ?

C’était bien le cas et cette perspective me confrontait à un dilemme : Gould m’avait convaincu que l’évolution ne pouvait pas se répéter, pourtant mes propres recherches montraient le contraire. Gould avait-il tort, ou mes travaux étaient-ils l’exception qui confirmait la règle ? Je finis par opter pour cette dernière explication, embrassant la vision gouldienne alors même que j’en avais apporté un contre-exemple.

Le dernier quart de siècle a mené la vie dure à ces idées : un contrepoint intellectuel à l’insistance de Gould sur l’imprévisibilité et la non-reproductibilité de l’évolution a émergé entre-temps. Cette conception alternative mettait l’accent sur l’omniprésence d’une évolution par convergence adaptative : des espèces vivant dans des environnements semblables développent des caractéristiques similaires en réponse aux mêmes pressions sélectives dont elles font l’objet. Mes lézards Anolis étaient un exemple parfait de ce phénomène de convergence. Pour les tenants de cette nouvelle approche, la convergence démontrait le caractère prévisible de l’évolution, laquelle était loin d’être un processus fantasque et indéterminé : les moyens pour survivre dans la nature étant limités, la sélection naturelle entraîne encore et toujours l’apparition des mêmes caractéristiques évolutives.

La biologie de l’évolution a fait des progrès considérables depuis la publication de La vie est belle et depuis l’obtention de mon doctorat. De nouvelles idées, de nouvelles approches et de nouvelles méthodes pour recueillir des données sont apparues. Le nombre de scientifiques qui étudient l’évolution a énormément augmenté. On a décodé le génome ; on a cartographié l’arbre de la vie ; on a élargi nos connaissances sur les aires biotiques, elles aussi prises dans le mouvement de l’évolution ; d’impressionnantes découvertes de fossiles ont contribué à clarifier des pans entiers de l’histoire évolutive des espèces.

Ces données en disent long sur le caractère prévisible de l’évolution. Plus on en apprend sur l’histoire de la vie sur cette planète, plus on prend conscience des phénomènes de convergence, plus on se rend compte à quel point les résultats de l’évolution sont similaires. Mes anoles semblent désormais moins exceptionnels, et la règle de Gould d’autant plus contestable.

On sait également qu’il est possible d’étudier l’évolution autrement qu’en documentant son avancée à travers les âges. On a découvert que l’on peut observer l’évolution en temps réel, telle qu’elle se déroule actuellement sous nos yeux. Autrement dit, on peut littéralement redérouler le film de la vie en exploitant les ressources de la méthode expérimentale – véritable marque de fabrique de la science de laboratoire – afin d’appréhender la prévisibilité de l’évolution.

Les expériences sont un moyen efficace pour étudier l’évolution. Et on peut aussi beaucoup s’amuser en les élaborant. Vous vous souvenez sans doute de vos propres expériences en cours de chimie au lycée. Personnellement, je n’ai jamais pris beaucoup de plaisir à mélanger des réactifs chimiques dans des béchers pour les verser dans des tubes à essai. Mais quand vos tubes à essai sont les Bahamas et vos réactifs sont des lézards, c’est autre chose. Certes, le soleil tape parfois un peu fort, et il n’y a rien de plus frustrant qu’un lézard qui vous file entre les doigts parce que vous avez été distrait par un dauphin qui nageait non loin de là. Mais l’évolution expérimentale représente la pointe de la biologie de l’évolution, puisqu’elle met nos hypothèses à l’épreuve dans la nature même, en temps réel. Quoi de plus excitant ? Des expériences de ce type sont menées aujourd’hui partout dans le monde – des forêts tropicales montagneuses de Trinidad jusqu’aux monts ensablés du Nebraska en passant par les étangs de la Colombie-Britannique – et elles nous permettent de déterminer le caractère prévisible de l’évolution.

Puissé-je être à nouveau étudiant en doctorat ! Les biologistes de l’évolution vivent une époque formidable, un véritable âge d’or de la science. Avec les outils dont on dispose, du séquençage du génome jusqu’aux expériences de terrain, on a enfin les moyens de répondre aux questions qui ont tourmenté les scientifiques du siècle dernier.

Ma première intention en écrivant un livre synthétisant les recherches en cours était de répondre à cette question : à quel point l’évolution est-elle prévisible ? Au fil du processus, je me suis toutefois rendu compte que ce livre ne pouvait pas se réduire au seul matériau proprement scientifique. La connaissance scientifique ne sort pas de nulle part ; elle est le résultat du travail acharné de chercheurs qui mobilisent toute leur créativité et leur perspicacité afin d’en apprendre davantage sur le monde naturel. Parmi eux, ceux qui étudient la prévisibilité de l’évolution forment un échantillon particulièrement fascinant.

Destinées improbables ne détaillera donc pas simplement ce que l’on sait de l’évolution, mais tâchera également d’expliquer comment on a découvert ce que l’on sait actuellement. Pas seulement les technologies employées, pas seulement les théories scientifiques, mais également l’origine des idées elles-mêmes – comment les chercheurs les ont conçues, comment elles ont été affinées par les expériences de terrain, comment la science procède parfois par d’extraordinaires concours de circonstances, rassemblant des idées disparates à travers des observations inattendues. De plus, les questions apparemment ésotériques qu’étudient les chercheurs se révèlent avoir un véritable impact sur la compréhension que l’on a de notre place dans l’univers et de la manière dont la vie qui nous entoure s’adapte à un monde en perpétuel changement. Destinées improbables retrace ainsi l’histoire d’individus, de lieux, de plantes et d’animaux, de grandes questions et de problèmes pressants. Et, à l’instar de mon amour pour le monde naturel, tout cela commence avec les dinosaures.

a. L’étude des amphibiens et des reptiles.

Introduction

Le bon dinosaure

La bande-annonce du Voyage d’Arloa des studios Pixar s’ouvre sur un amas de gigantesques blocs de roche flottant dans l’espace : une ceinture d’astéroïdes. Tout à coup, traversant la muraille, un astéroïde en heurte un autre et vient ricocher sur un troisième, qui file à toute vitesse à travers le vide, en partance pour un objet lointain. À mesure que l’objet grandit, son identité ne fait plus aucun doute : c’est une planète bleue émaillée de touches de vert et de traînées blanches. « Il y a des millions d’années, un astéroïde large de dix kilomètres a détruit tous les dinosaures sur Terre », commente le narrateur. On voit l’astéroïde qui rentre dans l’atmosphère de la Terre, il devient orange, il grésille.

Vous connaissez la suite : l’impact dans le golfe du Mexique ; instantanément, les forêts de l’hémisphère nord prennent feu ; des tremblements de terre partout dans le monde ; le ciel, noir de suie pendant des mois. Les dinosaures, et bien d’autres créatures, anéantis. Un jour bien triste. Cette production Pixar a l’air d’être bien plus sombre que la plupart des autres films du studio : une véritable tragédie, marquant la disparition des grands reptiles.

Ou peut-être pas, finalement.

« Et si… ? » se demande la voix de la bande-annonce en montrant l’astéroïde filant à toute allure à travers le ciel crétacéen. Quelques béhémoths en pâturage – ce sont des sauropodes, à savoir des dinosaures à bec de canard – lèvent les yeux un court instant puis s’en retournent remplir leurs ventres caverneux de feuilles. L’astéroïde poursuit sa course : il ne s’est pas écrasé sur Terre, il est passé juste à côté. La vie suit son cours et les dinosaures continuent de manger leurs salades.

La réponse à cette question, « Et si… ? », je pense la connaître. Il y a 66 millions d’années, les dinosaures étaient au sommet de leur règne. Leur domination s’est étendue sur plus de 100 millions d’années. Sans astéroïde, ils auraient continué de régner sans partage : T. rex, Triceratops, Velociraptor, Ankylosaure – ils auraient tous survécu. De nouveaux dinosaures auraient évolué et auraient remplacé les anciens. De changements en changements, le cortège dinosaurien aurait poursuivi sa marche. Selon toute vraisemblance, les dinosaures seraient toujours en train de fouler la Terre de nos jours.

Et qui seraient-ils, les grands absents dans ce nouveau tableau ? Nuls autres que nous-mêmes, bien entendu ! En effet, bien que nous autres mammifères soyons apparus il y a 225 millions d’années, presque exactement au même moment que les dinosaures, nous n’avons pas accompli grand-chose de nos premières 160 millions d’années d’existence. Les dinosaures eux-mêmes s’en étaient assurés personnellement. Nos ancêtres à fourrure ne représentaient alors qu’un ajout tout à fait anecdotique dans la biosphère mondiale : en règle générale, ils étaient bien plus petits que le plus petit des dinosaures, actifs seulement pendant la nuit afin d’éviter leurs seigneurs reptiliens, se précipitant sous les broussailles et se nourrissant des quelques restes qu’ils parvenaient à trouver ici et là. Prenez l’opossum, par exemple, et vous aurez une bonne idée de l’apparence ainsi que du mode de vie de nos lointains parents du Crétacé.

Ce n’est qu’après la collision de l’astéroïde et l’extinction des dinosaures que les mammifères eurent leur première grande occasion dans la course à l’évolution. Avec succès d’ailleurs, puisque notre prolifération extrêmement rapide remplit toute l’écosphère, inaugurant un véritable Âge des mammifères pour les 66 millions d’années à venir. Mais tout cela, nous le devons avant tout à l’astéroïde.

Scientifiques comme profanes, il fut un temps où nous pensions tous que l’ascension des mammifères était inévitable, que nous autres mammifères étions naturellement supérieurs à ces brutes de reptiliens. En témoignaient notre cerveau particulièrement large ainsi que notre moteur à combustion interne produisant de la chaleur corporelle. Cela avait pris un certain temps, disait-on alors, mais nous avions bien fini par les supplanter, ces dinosaures, peut-être en dévorant leurs œufs jusqu’à les condamner à l’extinction ou, de manière générale, en leur montrant à qui ils avaient affaire.

Nous savons à présent que toute cette histoire est absurde. Les mammifères n’ont joué qu’un rôle mineur dans cette grande pièce de l’évolution qu’a été le Mésozoïque. Les dinosaures, eux, s’en tiraient à merveille jusqu’à ce fameux jour il y a 66 millions d’années, leur domination aucunement remise en cause par la vermine fourmillant sous leurs pieds. Sans l’intervention de l’astéroïde, la vie aurait tranquillement suivi son cours, ponctuée de toutes sortes d’intrigues et de machinations reptiliennes. De nouvelles espèces seraient apparues, d’autres se seraient éteintes, ainsi qu’il en avait été depuis des millions d’années. Tout indique que nous autres mammifères, nous ne serions absolument pas sortis de l’ombre pour devenir ces grands concurrents de l’écosystème global. Les dinosaures étaient déjà installés, occupant toutes les niches écologiques, utilisant toutes les ressources disponibles – ce n’est qu’après leur disparition que nous avons bénéficié d’un véritable tournant évolutif.

Pas d’astéroïde, pas d’extinction de masse et pas d’explosion évolutive pour les mammifères, pas de vous et pas de moi. J’étais donc très content d’aller voir ce film de Pixar. Un film qui parlait d’un monde toujours peuplé de dinosaures, un monde qui n’avait pas été touché par l’astéroïde. Après quarante-cinq secondes de bande-annonce, je savais déjà que ce film allait me plaire.

La bande-annonce se poursuivit alors avec un T. rex qui chassait un troupeau d’herbivores en pleine débandade, un pêle-mêle d’énormes bêtes mangeuses d’herbes, des brontosauresb au long cou1 et des Triceratops à trois cornes : rien de nouveau sous le soleil du Mésozoïque. Mais, soudain, j’eus un choc : certaines de ses bêtes ressemblaient plus à des bisons velus avec de grosses cornes qu’à des cératopsiens. Et, dans la scène suivante, on voyait un brontosaure bondissant le long d’un chemin avec quelque chose sur sa tête – un petit enfant !

Mais si l’astéroïde n’avait fait que frôler la Terre, que faisaient donc là les mammifères ? Certes, c’est un film Pixar, donc on s’attend à ce que certaines libertés soient prises (des dinosaures qui parlent anglais, par exemple), mais y a-t-il une quelconque preuve scientifique pouvant soutenir la coexistence d’un brontosaure, d’un bison et d’un bébé ? Si les dinosaures n’avaient pas tous disparu, les mammifères se seraient-ils tout de même diversifiés, produisant alors des bisons et, surtout, l’espèce humaine ? Les dinosaures avaient tenu les mammifères en respect dans leurs petites broussailles pendant des millions d’années. Après tout ce temps, les mammifères auraient-ils pu enfin se libérer de leurs chaînes évolutives et prospérer pendant le règne des grands reptiliens ?

C’est en effet possible, en tout cas selon les dires du paléontologue britannique Simon Conway Morris. Les dinosaures, en tant que reptiles, préféraient les températures chaudes. Leur métabolisme lent ne produisait pas beaucoup de chaleur corporelle. Quand il faisait chaud, ce n’était pas un problème – ils tiraient leur source de chaleur de leur environnement et, si besoin, se contentaient de paresser à la lumière du soleil. D’ailleurs, la dynastie des dinosaures avait été rendue possible par une longue période de réchauffement climatique : la majeure partie du monde était tropicale, il faisait bon être un reptile à cette époque.

Mais, selon Conway Morris, le climat commença à changer il y a environ 34 millions d’années. Le monde se refroidissait. Une ère glaciaire débuta, les glaciers s’étendirent et, partout sur la planète, il commença à faire un peu plus frisquet. Ce n’est pas par hasard si l’on ne trouve aucun reptile à l’extrême sud ou à l’extrême nord du globe : il y fait trop froid pour eux ! Conway Morris affirme donc que, même si les dinosaures avaient survécu, ce refroidissement global aurait permis aux mammifères d’amorcer leur radiation évolutive. Les dinosaures auraient été forcés de battre en retraite vers l’équateur, libérant les latitudes hautes et moyennes, donnant enfin aux mammifères une chance dans le jeu de l’évolution.

Faisons comme si Conway Morris avait raison et que ce scénario était plausible. Les mammifères ont donc commencé à se diversifier et à s’installer dans des niches écologiques qui depuis longtemps avaient été occupées par les dinosaures, croissant et se multipliant, devenant de plus en plus complexes. Cette diversification évolutive, rendue possible par l’arrivée d’un âge de glace, aurait alors mené à un Âge des mammifères tout aussi riche et tout aussi somptueux que celui qui suivit effectivement l’impact de l’astéroïde.

Mais aurait-on assisté au même Âge des mammifères ? Est-ce qu’il y aurait eu des éléphants et des rhinocéros ? Des tigres et des cochons de terre ? Ou est-ce que ce monde parallèle aurait fait surgir un ensemble très différent d’animaux – des espèces complètement inconnues se partageant les ressources du monde, remplissant ses niches écologiques mais de manière totalement différente des créatures qui nous entourent ? Ou pour formuler la question d’une manière plus directe : serions-nous apparus, nous les humains ? Y aurait-il eu des bébés pour s’asseoir sur la tête d’un brontosaure Pixar ?

C’est avec emphase que Conway Morris répond : oui. Lui et d’autres scientifiques soutiennent que l’évolution est un phénomène de nature déterministe, prévisible, appelé à suivre toujours le même chemin. La raison étant, selon eux, qu’il existe un nombre limité de moyens de façonner un être vivant. À chaque problème posé par l’environnement, il existerait une solution unique et optimale, poussant la sélection naturelle à produire encore et encore les mêmes résultats évolutifs.

Pour prouver ce qu’ils avancent, ils pointent du doigt les convergences évolutives, autrement dit le phénomène à travers lequel des espèces différentes sont amenées, indépendamment les unes des autres, à développer des traits similaires. S’il existe bien un nombre limité de façons pour un organisme de s’adapter à son environnement, alors on peut raisonnablement s’attendre à ce que des espèces occupant des environnements similaires finissent par développer le même genre de solutions adaptatives. Et c’est justement ce qu’on observe. Ce n’est pas un hasard si les dauphins et les requins se ressemblent beaucoup – afin de poursuivre rapidement leurs proies dans l’eau, ils ont développé la même morphologie. Les yeux des poulpes et ceux des humains sont quasi identiques : la raison en est que leurs ancêtres avaient développé des organes très similaires pour détecter et concentrer la lumière. Comme nous le verrons très bientôt, ces convergences évolutives forment une longue liste d’adaptations. Selon Conway Morris et ses collègues, il s’agirait là d’un phénomène à la fois universel et inéluctable, dont l’existence nous autorise à imaginer une histoire alternative de l’évolution dans le cas hypothétique d’une apparition tardive des mammifères. Conway Morris aboutit à la conclusion suivante : « L’émergence dans des milieux arboricoles de mammifères actifs et agiles, ressemblant au singe, et enfin d’une forme de vie proche des hominidés aurait été seulement retardée, et non pas annulée […]. Sans l’impact de l’astéroïde à la fin du Crétacé […], l’apparition des hominidés aurait été repoussée d’à peu près 30 millions d’années2. » Autrement dit, Pixar tenait le bon bout en mélangeant bébés et brontosaures.

Poussons l’argument un cran plus loin : même si les mammifères étaient à jamais restés dans l’ombre, une espèce comme la nôtre aurait-elle pu apparaître à partir d’une autre lignée ancestrale ? Si la convergence est à ce point inévitable, l’instance de certaines solutions particulières à ce point implacable, il n’y a aucune raison de penser que l’émergence des mammifères en était la condition nécessaire. Un bipède avec un gros cerveau, extrêmement sociable, muni d’une paire d’yeux orientés vers l’avant ainsi que de membres antérieurs capables de manipuler des objets aurait pu très bien apparaître à partir d’une ascendance différente. Mais si ce n’est pas à partir des mammifères, alors à partir de quoi ?

La réponse à cette question nécessite que l’on passe du « bon dinosaure » au « terrible dinosaure ». Plus spécifiquement, au Velociraptor, le grand méchant de Jurassic Park (et, à la faveur d’une rédemption pour le moins surprenante, le héros de Jurassic World). Quelle intelligence hors norme ! Ces reptiles rusés, travaillant en équipe, s’y montraient encore plus malins que le chasseur de safari aguerri et comprenaient même comment ouvrir les portes en utilisant leurs pattes à trois griffes. Ils s’orientaient visuellement et leur station était bipède. Une telle description n’est-elle pas étrangement familière ?

À quelques exceptions, la représentation des vélociraptors dans Jurassic Park est à peu près correctec. Bien entendu, on ne peut pas déterminer leur degré d’intelligence avec exactitude, mais on sait qu’ils étaient dotés de larges cerveaux. De l’avis de certains paléontologues, ils étaient de nature sociable, vivant en groupes et se coordonnant les uns les autres pour attaquer leurs proies, comme des lions ou des loups. Si d’aventure vous étiez à la recherche d’un point de bascule marquant les débuts évolutifs d’un animal ressemblant à un hominidé, le Velociraptor serait donc un bon candidat.

C’était d’ailleurs le point de départ du paléontologue canadien Dale Russell au début des années 19803. Son objet d’étude était un proche parent du Velociraptor, un autre petit théropode du nom de Troodon qui date également de la fin de la période du Crétacé. Proportionnellement au poids total du corps, les Troodons possédaient le plus gros cerveau de tous les dinosaures : sa taille le rendait comparable à celui d’un tatou ou d’une pintade. Autrement dit, ces dinosaures n’étaient pas de grands génies mais ils étaient loin d’être ineptes. Russell remarqua que, pendant des millions d’années, les animaux avaient tous progressivement développé des cerveaux de plus en plus gros. Le fait que le cerveau dinosaurien le plus imposant soit apparu chez une espèce datant de la fin du règne des dinosaures indique qu’ils suivaient également cette même tendance évolutive d’accroissement progressif du cerveau. Mais que se serait-il passé si l’astéroïde ne les avait pas tous anéantis ? se demanda Russell. Comment les descendants du Troodon auraient-ils évolué si la sélection naturelle les avait poussés à développer des cerveaux de plus en plus gros ?

Afin d’imaginer l’apparence d’un descendant actuel du Troodon, Russell raisonna de la manière suivante : des cerveaux plus gros nécessitent des boîtes crâniennes proportionnellement plus grandes ; celles-ci sont généralement associées à un raccourcissement de la région faciale ; les têtes plus lourdes s’équilibrent plus facilement dès lors qu’elles sont directement placées en haut du corps ; ce qui favorise à son tour une posture verticale et rend inutile la présence d’une queue faisant office de contre poids puisque la moitié antérieure du corps ne penche plus vers l’avant. Ajoutez-y encore quelques hypothèses sur le meilleur schéma à adopter pour une jambe et la meilleure structure pour une cheville chez un organisme qui marche debout et vous y êtes : on obtient alors ce qu’on a pu appeler, faisant fi de toute élégance, le « dinosauroïde » : une créature verte, écaillée, dotée d’une ressemblance frappante avec l’homme – même les fesses et les ongles y sont !

Gardez bien à l’esprit que Russell ne s’est pas demandé comment un dinosaure ferait pour évoluer vers un humanoïde. Son but était plutôt de réfléchir à la manière dont la sélection naturelle, favorisant des cerveaux de plus en plus imposants, serait amenée à provoquer certains changements anatomiques. Le résultat final conduit à imaginer une créature extrêmement similaire à nous-mêmes : un humanoïde reptilien.

Le dinosauroïde

Les projections évolutives de Russell, bien que formulées des années avant les travaux de Conway Morris, sont donc bien cohérentes avec les vues de ce dernier : l’évolution d’une forme de vie proche des hominidés était inévitable. La proximité entre les deux auteurs est telle que, dans un documentaire de la BBC, on pouvait voir Conway Morris siroter son café à côté d’un dinosauroïde en train de lire le journal4.

Ainsi, bien des options s’offraient à Pixar pour faire un bon scénario. Si l’astéroïde crétacéen avait raté la Terre, alors, selon Conway Morris et ses collègues, l’espèce humaine, ou du moins quelque chose s’en approchant, serait apparue d’une manière ou d’une autre. Restait à savoir si l’espèce en question aurait été poilue, étant le fruit d’une diversification mammifère retardée, ou si elle aurait plutôt eu des écailles, résultant alors d’une sélection naturelle favorisant chez les dinosaures des cerveaux de plus en plus grands.

Rien de plus stimulant que d’envisager des hypothèses contrefactuelles, de songer à ce qui aurait pu se passer si l’histoire avait suivi un cours différent. Néanmoins, s’interroger sur l’inévitabilité d’une évolution humanoïde est un questionnement qui transcende les simples spéculations sur l’histoire naturelle de la Terre.

Nous savons à présent qu’il existe de nombreuses planètes dans l’univers qui sont susceptibles d’abriter la vie telle que nous la connaissons. Ces « exoplanètes habitables » ne sont ni trop chaudes ni trop froides et ont de l’eau liquide à leur surface. Une étude récente a démontré qu’on pourrait en trouver des milliards dans la seule Voie lactée. La plus proche d’entre elles pourrait même se situer à seulement quatre années-lumière5.

Supposez maintenant que la vie soit apparue sur certaines de ces planètes. À quoi ressemblerait-elle ? Les formes de vie s’approcheraient-elles de celles que nous connaissons ? Et qu’en serait-il des formes de vie intelligentes, potentiellement aussi intelligentes que nous, ou même encore plus ? À quel point ressembleraient-elles aux humains, si ressemblance il y avait ?

Si l’on s’en tient à ce qu’on nous montre dans les films, la ressemblance serait très grande. D’ailleurs, certains scientifiques réputés tombent d’accord avec ce genre de rapprochement. « Si jamais nous réussissions à rentrer en communication avec des êtres capables de pensée conceptuelle, écrivait le défunt biologiste Robert Bieri, ils n’auraient pas l’apparence de sphères ou de pyramides, de cubes ou de crêpes. Selon toute vraisemblance, ils nous ressembleraient beaucoup6. » Le doyen du champ interdisciplinaire émergent qu’est l’exobiologied, David Grinspoon, va même plus loin : « Quand [les extraterrestres] atterriront enfin sur la pelouse de la Maison Blanche, quel que soit l’être qui descendra de la rampe télescopique, en marchant ou en ondulant, il y a de grande chances qu’il nous paraisse étrangement familier7. » Sans surprise, Conway Morris tombe également d’accord et suggère que « les contraintes de l’évolution couplées à l’ubiquité des phénomènes de convergence font de l’apparition d’un être qui nous ressemble un événement inévitable8 ». Mais avant d’explorer les fondements scientifiques de ces prédictions, revenons-en à la planète Terre.

Transportons-nous plus précisément en Afrique du Sud-Est. La nuit tombe promptement sur les terres boisées de la Zambie. Je suis herpétologiste de profession – mon truc, c’est les lézards ; en temps normal, mon travail ne consiste pas à pister des lions à travers la savane nocturne, mais je me suis rendu en Zambie pour me ressourcer avant de me lancer dans un travail de terrain autre part en Afrique du Sud. Étonnamment, il arrive que les lions s’habituent à la présence de véhicules et acceptent qu’on les suive à la trace lorsqu’ils partent en chasse. Et c’est exactement ce que l’on est en train de faire.

À droite, il y a du mouvement. Un animal de petite taille est en train de s’approcher, sans se douter que sa trajectoire l’amène tout droit vers un groupe de lions. À mesure qu’il s’achemine vers nous, son identité ne fait plus aucun doute : c’est un porc-épic à crête, un rongeur de trente kilos, couvert d’épines acérées de la tête aux pieds, certaines mesurant plus de quarante-cinq centimètres. Bien entendu, ses épines ont une fonction défensive et sont particulièrement utiles dans ce genre de situation, mais elles ne sont pas toujours efficaces. Les lions optent souvent pour une contre-stratégie consistant à glisser une patte sous le porc-épic pour le retourner, exposant ainsi son ventre vulnérable. Je vous laisse imaginer le reste.

Il y a un épisode de Seinfeld dans lequel Jerry est en train de regarder un documentaire animalier sur les antilopes. Quand les lions passent à l’attaque, Jerry se met à crier : « Cours, petite antilope, cours ! Utilise ta vitesse et prends la fuite ! » Le soir suivant, un autre documentaire est cette fois consacré aux lions. Quand ceux-ci se décident à fondre sur une antilope, Jerry s’écrie : « Attrapez-la, mangez-la ! Mordez-lui la tête ! Ne la laissez pas s’enfuir ! » Mais ce soir, même si ce sont bien les lions qu’on est en train de suivre, c’est le porc-épic que je soutiens. Laissez-le donc tranquille et allez vous mesurer à quelqu’un de votre taille !

Comme on peut s’en douter, les choses ne se passent pas ainsi : une des lionnes aborde le porc-épic et celui-ci lui tourne le dos en dressant ses épines, un peu comme un chat cambrant son dos et hérissant le poil. Il commence alors à remuer les épines de sa queue les unes contre les autres dans un cliquetis cadencé, clic-clac, clic-clac. Étonnamment, ça fonctionne. Après un moment, la lionne s’en retourne à la meute et le porc-épic s’évanouit dans la nuit.

Deux porcs-épics : le porc-épic nord-américain (à gauche) et le porc-épic africain à crête (à droite)

À la fin de la soirée, j’étais en train de me remémorer les événements de la journée, me rappelant également mes autres rencontres avec des porcs-épics. En plus d’être présents en Afrique et en Asie, ils vivent également dans la majeure partie du Nouveau Monde. Le porc-épic nord-américain, je n’ai pu le voir dans la nature qu’une seule fois pendant des vacances au ski : croyez-le ou non, il était perché en haut d’un arbre, à dix mètres de hauteur, je l’ai très brièvement aperçu alors que je passais par là sur une remontée mécanique. En revanche, j’ai pu voir un certain nombre de porcs-épics préhensiles dans les forêts tropicales du Costa Rica, également dans des arbres la plupart du temps.

Bien entendu, il existe des différences entre les deux espèces. La plus évidente est la taille : le porc-épic à crête fait deux fois la taille de son cousin nord-américain et trente fois la taille du très chétif porc-épic de Rothschild qui est issu du Panama. Les piquants varient en proportion de la taille – trente-cinq centimètres pour le porc-épic à crête, dix centimètres pour le nord-américain, et encore moins pour celui de Rothschilde. Certaines espèces ont des nez rouges, d’autres ont des nez marron. Les porcs-épics préhensiles n’ont pas de piquants sur la queue. Cependant, les différences sont bien maigres au vu des similarités : non seulement ils possèdent tous des piquants, mais également un corps assez trapu, de courtes pattes, de petits yeux et une coiffe tout en épis. Du fait de ces similarités, je n’avais jamais remis en doute le fait que tous ces porcs-épics constituaient une belle et joyeuse famille évolutive, tous étant des descendants d’un même prototype de porc-épic épineux.

Imaginez ma surprise quand j’ai appris que j’avais tout faux. En dépit de leurs communes épines, les porcs-épics du Nouveau Monde et de l’Ancien ne partagent aucun héritage évolutif commun. Leur belle allure tout en pointes n’est pas due à un ancêtre en commun : les deux lignées ont développé leurs piquants chacune de leur côté en partant d’espèces différentes de rongeurs, lesquelles en étaient toutes deux dépourvues. Ils sont donc le résultat d’une convergence évolutive.

Je ne suis pas le premier à s’être fait berner par le phénomène de la convergence. D’ailleurs, je suis loin d’être en mauvaise compagnie à cet égard. Charles Darwin lui-même est tombé dans le panneau lors de son célèbre voyage aux îles Galápagos, là où il a fait la découverte de ces petits oiseaux qui portent à présent son nom, les pinsons de Darwin. Mais Darwin n’avait pas compris que toutes ces espèces différentes étaient toutes de proches parentes et descendaient toutes d’un ancêtre commun qui avait colonisé l’île auparavant. Il pensait plutôt que ces pinsons se répartissaient en quatre groupes déjà connus, tous familiers de sa patrie d’origine : les fringillidés, les Gros-bec, les ictéridés et les troglodytes.

Ce n’est qu’à son retour à Londres que Darwin confia ses spécimens à un célèbre ornithologue, John Gould, et qu’il se rendit compte de son erreur. Il ne s’agissait pas d’un ensemble de plusieurs espèces différentes déjà connues mais bien d’un seul groupe d’oiseaux qu’on ne trouvait qu’aux Galápagos : Darwin s’était fait avoir par la convergence évolutive. Cette révélation était d’ailleurs parfaitement cohérente avec d’autres découvertes qui avaient été faites au cours de son voyage, lesquelles pointaient toutes dans une direction : celle de la « transmutabilité » des espèces. Au moment de la deuxième édition de son best-seller, Le Voyage du Beagle, parue en 1845, l’histoire des pinsons était déjà en train d’annoncer ce qui allait arriver une décennie plus tard : « Quand on observe cette gradation et cette diversité de conformation dans un petit groupe d’oiseaux très voisins les uns des autres, on pourrait réellement se figurer qu’en vertu d’une pauvreté originelle d’oiseaux dans cet archipel, une seule espèce s’est modifiée pour atteindre des buts différents9. »

La diversification des pinsons sur les îles des Galápagos, donnant l’impression de plusieurs espèces différentes utilisant divers habitats, avait des implications théoriques qui n’échappèrent pas à Darwin. L’idée d’une convergence évolutive n’apparaît pas sous sa plume dans le Voyage mais elle est très nettement énoncée quatorze ans plus tard dans L’Origine des espèces : « De même que deux hommes ont parfois, indépendamment l’un de l’autre, fait la même invention, de même aussi il semble que […] la sélection naturelle […] a produit des organes analogues, tout au moins en ce qui concerne la fonction, chez des êtres organisés distincts qui ne doivent rien de l’analogie de conformation que l’on remarque chez eux à l’héritage d’un ancêtre commun10. »

Darwin n’était pas le seul naturaliste à se faire duper par la convergence. Quand le capitaine Cook jeta l’ancre dans la baie de Botany en 1770 lors de son premier voyage dans le sud du Pacifique, le naturaliste de l’expédition, Joseph Banks, envoya des spécimens et des croquis d’oiseaux australiens en Angleterre. C’était le début d’un phénomène qui allait s’intensifier tout au long de la première moitié du XIXe siècle : des pionniers et des explorateurs se chargeaient d’envoyer toutes sortes de données en direction de la mère patrie, mettant en lumière l’existence de nombreuses nouvelles espèces.

Le personnage central dans le traitement de cet afflux de nouvelles informations, c’était John Gould. En même temps qu’il échangeait avec Darwin au sujet des pinsons, Gould prit la décision de se lancer dans une étude générale des oiseaux australiens. Mais en se rendant compte qu’il devait se rendre sur place pour s’acquitter correctement de cette tâche, il alla vivre en Australie pendant trois ans, publiant alors une gigantesque série de sept volumes contenant des tableaux et des descriptions.

Mais autant Gould avait eu raison en ce qui concernait les pinsons de Darwin, autant il se trompa sur les affinités évolutives de la faune aviaire australienne. Du point de vue de leur apparence comme de leur mode de vie, il est vrai que beaucoup d’oiseaux australiens sont très similaires à d’autres espèces européennes comme les troglodytes, les fauvettes, les cratéropes bicolores, les moucherolles, les merles, les sittelles, et bien d’autres encore. Le résultat en fut que Gould assigna ces oiseaux australiens nouvellement découverts aux familles de l’hémisphère nord qui lui étaient familières.

Les erreurs de Gould sont compréhensibles. Pendant tout le siècle et demi qui suivit, beaucoup d’ornithologues réputés ont été dupés par ces oiseaux, qui ont tous été perçus comme des avant-postes coloniaux : il y avait là, pensait-on, le résultat d’une invasion de l’Australie par de nombreuses espèces d’oiseaux venues d’Europe.

Cependant, les études génétiques naissantes des années 1980 montrèrent qu’en fait la plupart de ces espèces faisaient partie d’un grand phénomène de radiation qui s’était développé sur place11. Autrement dit, ces oiseaux australiens sont tous de proches parents ; ils ne sont pas membres de différentes familles de l’hémisphère nord. Bien plutôt, ils convergent vers ces famillesf.

Encore aujourd’hui, on ne cesse de découvrir de nouveaux cas surprenants de convergence évolutive. En effet, l’afflux massif des données génétiques dont on dispose à présent, portant sur tant d’espèces différentes, fait progresser notre compréhension des relations évolutives à pas de géant et nous permet d’avoir une vision beaucoup plus approfondie de l’arbre de la vie. Une des conséquences est que nous sommes de plus en plus confrontés à des cas où nous avions été trompés par les similarités anatomiques, et nous ne comprenons que maintenant qu’elles n’étaient pas dues à un ancêtre commun mais qu’elles sont le résultat de dérivations indépendantes.

Comment comprendre ce phénomène généralisé de convergence ? Il y a la réponse du bon sens, celle que Darwin lui-même a proposée. Si des espèces vivent dans des environnements similaires et sont confrontées à des défis similaires afin de survivre et de se reproduire, alors la sélection naturelle conduira au développement de traits similaires : la présence de grosses graines est une ressource pour les oiseaux, mais elles nécessitent de gros becs pour les ouvrir, ce qui explique que des oiseaux à gros becs très similaires apparaissent dans de nombreux endroits qui sont riches en graines. En présence de grands prédateurs félins, les grands rongeurs développent toujours un moyen de défense à base de piquants, ce qui est tout aussi efficace contre les lions africains que contre les pumas américains.

Ces vingt dernières années, certains biologistes ont étendu cette vision des choses à l’univers entier. Partout sur Terre, bien des espèces sont confrontées aux mêmes difficultés et l’ont également été par le passé : on observe qu’elles ont toutes développé les mêmes solutions. Ces scientifiques font alors l’hypothèse que ces obstacles physiques sont les mêmes auxquels se confrontent d’autres formes de vie sur d’autres planètes et mèneront donc aux mêmes solutions biologiques. Selon George McGhee, un paléontologue de l’université de Rutgers, il n’y a qu’un seul moyen d’élaborer un organisme aquatique capable de nager à grande vitesse et c’est d’ailleurs pour cela qu’il y a une telle ressemblance entre les dauphins, les requins, les thons et les ichtyosaures (un reptile marin de l’âge des dinosaures).

Un requin (en haut), un ichtyosaure (au milieu) et un dauphin (à droite)

Il va même plus loin en affirmant que « s’il existe dans les océans d’Europe, une des lunes de Jupiter, des organismes de grande taille qui sont capables de nager rapidement sous les glaces éternelles qui recouvrent leur monde, [il] prédi[t] en toute certitude qu’ils auront un corps fusiforme […] et qu’ils seront très similaires à des marsouins, à des ichtyosaures, à des espadons ou à des requins12 ». Sur ce point, Conway Morris renchérit :

Sans doute ne trouvera-t-on pas de formes de vie sur toutes les planètes qui ressemblent à la Terre, et encore moins des humanoïdes. Mais si c’est une plante sophistiquée que l’on recherche, elle ressemblera sûrement beaucoup à une fleur. Si l’on veut voler, il n’y a qu’un nombre limité de moyens de le faire. Il en va de même si l’on veut nager. Si l’on cherche plutôt à inventer le sang chaud, comme chez les mammifères ou chez les oiseaux, il n’y a également que quelques moyens pour y parvenir13.

Cette vision des choses ne met pas tout le monde d’accord. Pour le comprendre, il faut en revenir au cinéma.

Dans un classique datant de 1946, La vie est belle, la scène du dénouement nous montre George Bailey (qui est joué par James Stewart) désespérant d’avoir raté sa vie, se plaignant qu’il aurait souhaité ne jamais être venu au monde. L’ange gardien de George, Clarence Odbody, lui montre alors à quel point les choses auraient mal tourné à Bedford Falls s’il n’avait jamais existé : son frère, décédé ; ses amis et sa famille, tous malheureux, sans-abris, et même internés ; un bateau rempli de soldats qui échoue ; la ville de Bedford Falls devenue un lieu d’injustice et de perdition. C’est alors que George se rend compte que sa vie vaut bien la peine d’être vécue et abandonne toute intention suicidaire. Les habitants de Bedford Falls arrivent à son secours et rachètent sa dette en signe de reconnaissance pour toutes ses bonnes actions.

En 2006, l’American Institute qualifia La vie est belle de film le plus édifiant de l’histoire du cinéma. Parmi les nombreuses personnes qui ont été touchées par ce film, on compte Stephen Jay Gould, le fameux paléontologue et biologiste de l’évolution. Ce qu’il en retira est un peu différent de l’interprétation qu’en ont la plupart des gens. Selon lui, le film était en fait une parabole de l’histoire de l’évolution. L’attrait de la comparaison fut tel qu’il lui rendit d’ailleurs hommage dans le titre de son livre de 1989, La vie est belle, dans lequel il discutait de l’importance capitale des contingences historiques dans l’évolution. Il entendait par là que la séquence particulière des événements détermine entièrement le cours de l’histoire : A entraîne B, qui à son tour entraîne C, puis C entraîne D, et ainsi de suite. Dans un monde gouverné par la contingence historique, l’absence de A entraînera celle de D. Si George Bailey n’avait jamais vu le jour, le cours des choses aurait été tout autre à New Bedford.

Gould affirme que nos existences sont remplies d’événements de ce genre – parfois importants, parfois mineurs –, tous susceptibles d’orienter la vie dans des directions complètement différentes. La foudre qui s’abat, des arbres qui tombent, des impacts d’astéroïdes et même la détermination aléatoire du trait génétique transmis d’une mère à sa fille : tout cela pourrait représenter une variation qui, de ramifications en ramifications, prendrait de plus en plus d’importance à travers les âges. Tout comme New Bedford sans George Bailey, Gould écrit : « Tout déroulement de l’histoire, altéré d’un iota apparemment insignifiant à son commencement, aurait donné un aboutissement également sensé et totalement différent. »

Cette vision des choses entraîne des conséquences importantes à l’égard de notre compréhension de la diversité des formes de vie qui nous entourent. Si l’évolution est dominée par la contingence, alors il n’y a rien que l’on puisse réellement prévoir, aucun déterminisme à la façon de Conway Morris. Le résultat final est à ce point influencé par ces contingences qu’il n’y a aucun moyen de prévoir dès le début ce qui se passera ensuite. Si l’on devait tout recommencer, les choses se passeraient sûrement très différemment. En guise de conclusion, Gould va jusqu’à toucher le point le plus sensible : « Redéroulez l’histoire un millier de fois […] et je doute que quelque chose ressemblant à Homo sapiens apparaisse de nouveau14. »

L’idée de Gould, à la fois persuasive et élégante, est susceptible de trouver un écho auprès de nous tous. Qui ne s’est jamais mordu les doigts en se disant « si je n’avais pas fait X, alors Y ne se serait jamais passé », où X pourrait être n’importe quel événement de détail (mal prononcer un nom, par exemple) ou d’importance (avoir trop forcé sur la bouteille) et Y quelque chose qu’on aurait bien voulu éviter ?

Quoi qu’il en soit, aussi sensée que puisse être l’idée en elle-même, il nous faut nous demander : quelles en sont les preuves ? Après tout, il n’y a qu’une seule histoire de la vie. Comment déterminer alors la reproductibilité de l’évolution ? En réponse à ces questions, Gould proposa une expérience de pensée : rejouer le grand film de la vie, revenir aux mêmes conditions de départ pour voir si l’on obtient le même résultat. De telles Gedankenexperimente, comme les appellent les Allemands, ont un long pedigree dans le champ de la science et de la philosophie. Celle-ci a été reprise par de nombreux chercheurs et s’est avérée particulièrement prolifique.

Bien entendu, Conway Morris et ses collègues sont en désaccord total avec la prémisse de Gould : changer un événement du passé n’altérera pas nécessairement le résultat final de manière significative. Selon eux, l’omniprésence du phénomène de convergence évolutive récuse l’importance de la contingence dans la mesure où, dans de nombreux cas, on obtient plus ou moins le même résultat quel que soit l’enchaînement spécifique de la séquence des événements historiques.

Le problème de la convergence et du déterminisme évolutif n’avait pas encore été abordé quand Gould publia La vie est belle. Cependant, dans un échange avec Conway Morris paru neuf ans plus tard, Gould répondit en toute simplicité : l’importance de la convergence était « surestimée » selon lui15. En témoignait le cas de l’Australie.

Revenons au capitaine Cook et à son expédition aux Antipodes. Un des premiers animaux qu’il rencontra là-bas était le kangourou. De nos jours, les kangourous sont les plus grands herbivores en Australie. D’un point de vue purement fonctionnel, ils occupent le même rôle que les cerfs, les bisons, ainsi que la myriade d’autres herbivores qu’on trouve dans le reste du monde. En dépit de cela, Gould (Stephen Jay, et non pas John) nota que les kangourous n’avaient absolument pas convergé vers un quelconque type de ces différents herbivores – même un bambin serait capable de faire la différence entre un kangourou et un cerf.

Ensuite, il y a le koala, cet amoureux des arbres qui ressemble un peu à un ours. Attachant et d’un naturel insouciant, il dort jusqu’à vingt heures par jour, car le sommeil lui permet de purger les toxines présentes dans les feuilles d’eucalyptus dont il se nourrit (et qui font que sa fourrure empeste le menthol). Partout ailleurs dans le monde, on ne retrouve aucun animal qui lui ressemble, que ce soit aujourd’hui ou, si l’on se fie aux fossiles dont on dispose, à aucun moment de l’histoire de la vieg16.

L’ornithorynque

Mais s’agissant des cas uniques de l’évolution, un champion se démarque. Il a des éperons venimeux aux chevilles, une fourrure somptueuse, la capacité de détecter les impulsions électriques des muscles de ses proies à l’aide d’électrorécepteurs situés sur son museau. Il possède une queue toute plate mais très puissante, des pieds palmés, et il pond des œufs. C’est le tenant mondial du titre : l’ornithorynque, un méli-mélo de différents éléments empruntés ici et là dans tout le règne animal. Son étrangeté est telle, que quand les premiers spécimens arrivèrent en Angleterre à la fin du XVIIIe siècle, envoyés depuis Sydney à travers l’océan Indien, certains scientifiques passèrent des heures à chercher en vain les traces de couture que ces fourbes de marchands chinois devaient sûrement avoir laissées après avoir assemblé de toutes pièces cette supercherie.

Ces exemples sont tous tirés du continent australien, mais des cas uniques apparaissent partout dans le monde. Les girafes, les éléphants, les pingouins, les caméléons sont tous des espèces merveilleusement bien adaptées à leurs niches écologiques, sans aucun duplicata évolutif à déclarer, que ce soit de nos jours ou dans le passé. (Notons d’ailleurs qu’un « cas unique » en matière d’évolution ne se limite pas nécessairement à une seule espèce. Par exemple, il existe trois espèces vivantes d’éléphant, et beaucoup d’autres ont vu le jour au cours de l’histoire, comme les mastodontes ou les mammouths. En revanche, toutes les espèces d’éléphant sont issues d’un seul ancêtre commun, ce pourquoi les éléphants peuvent être considérés comme uniques dans l’évolution – en d’autres termes, la forme de vie des Proboscidiens n’est apparue qu’une seule fois.)

Puisque la convergence évolutive est un phénomène scientifique, on pourait s’attendre à ce que la science ait déjà tranché la question de son ubiquité dans le monde animal. Mais reconstruire la séquence des événements passés n’est pas un problème si facile que cela. À l’école, on nous apprend les fondamentaux de la méthode scientifique : on nous montre comment certaines observations peuvent mener à la formulation d’une hypothèse qui est ensuite vérifiée par une expérience cruciale dans des conditions de laboratoire. Il y a là une vision très simplifiée du mode opératoire des sciences dites mécaniques, c’est-à-dire des sciences qui ont pour but de comprendre comment fonctionne quelque chose comme une cellule ou un atome. Vous pensez qu’un certain gène joue un rôle important dans l’apparition d’un certain trait au niveau du phénotype ? Grâce aux prouesses de la biologie moléculaire, vous pourrez neutraliser ce gène pour voir si le trait se développe toujours ou non.

Mais la biologie de l’évolution est une science historique. Comme les astronomes ou les géologues, nous autres biologistes de l’évolution essayons de reconstruire le passé. Et, comme les historiens, nous sommes confrontés à l’asymétrie de la flèche du temps – en effet, on ne peut jamais revenir en arrière pour observer ce qui s’est passé. De plus, l’évolution est un phénomène qui s’inscrit sur le temps long, rendant toute observation en temps réel presque impossible.

Stephen Jay Gould fut le premier à présenter l’expérience qui nous intéresse ici : redérouler le film de l’évolution encore et encore afin d’observer à quel point le résultat final dépend des différentes perturbations expérimentales. Mais le problème des « expériences de pensée » est qu’on ne peut pas les réaliser. C’est du moins ce qu’on pensait.