Darwin

et les sciences

de l’évolution

Luc Perino

Ouvrage dirigé par Laurence Brunel

Darwin et les sciences de l’évolution pour les Nuls

« Pour les Nuls » est une marque déposée de John Wiley & Sons, Inc.

« For Dummies » est une marque déposée de John Wiley & Sons, Inc.

© Éditions First, un département d’Édi8, Paris, 2018. Publié en accord avec John Wiley & Sons, Inc.

Éditions First, un département d’Édi8

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75013 Paris – France

Tél. : 01 44 16 09 00

Fax : 01 44 16 09 01

Courriel : firstinfo@editionsfirst.fr

Site Internet : www.pourlesnuls.fr

ISBN : 978-2-412-02287-0

ISBN numérique : 9782412040058

Dépôt légal : mai 2018

Correction : Isabelle Chave

Indexation : Muriel Mekies

Couverture et maquette intérieure : KN Conception

Illustrations de parties : Sylvain Frécon

Iconographie : p. 53 : © Sémhur/Wikimedia Commons ; p. 87 : © Wikimedia Commons ; p. 91 : © Wellcome Images/ Wikimedia Commons ; p. 112 : Ernst Haeckel, L’Évolution de l’Homme, 1879 © Muséum national d’histoire naturelle ; p. 170 : © Wikimedia Commons ; p. 180, 181, 182, 276 : © Wikimedia Commons.

Cette œuvre est protégée par le droit d’auteur et strictement réservée à l’usage privé du client. Toute reproduction ou diffusion au profit de tiers, à titre gratuit ou onéreux, de tout ou partie de cette œuvre est strictement interdite et constitue une contrefaçon prévue par les articles L 335-2 et suivants du Code de la propriété intellectuelle. L’éditeur se réserve le droit de poursuivre toute atteinte à ses droits de propriété intellectuelle devant les juridictions civiles ou pénales.

Ce livre numérique a été converti initialement au format EPUB par Isako www.isako.com à partir de l'édition papier du même ouvrage.

À propos de l’auteur

Luc Perino, médecin généraliste diplômé de médecine tropicale et d’épidémiologie, a exercé la médecine une vingtaine d’années en Afrique et Chine tropicales et dans la France rurale. De retour à Lyon, il a continué à exercer tout en se consacrant à l’écriture et à l’enseignement.

Son amour pour Darwin est encore plus ancien que sa vocation de médecin, et c’est au sein de l’université Claude-Bernard Lyon-1 qu’il a pu réunir ses deux passions en créant le premier diplôme universitaire européen intitulé « Biologie de l’évolution et médecine ».

Fort de sa longue pratique de clinicien, il fait par ailleurs un important travail de vulgarisation. Il a écrit une dizaine d’ouvrages, d’essais, de documents et de romans historiques autour de la biologie et de la médecine.

Remerciements

Je tiens à remercier tout particulièrement Laurence Brunel pour sa relecture attentive, ses encouragements et ses corrections. Je remercie Laure-Hélène Accaoui pour son entière confiance. Je remercie Dominique Pontier (CNRS) qui m’a permis de réunir mes deux passions – médecine et sciences de l’évolution – au sein de l’université Claude-Bernard de Lyon, ainsi que Gérard Lina qui nous a soutenus dans ce projet interdisciplinaire et novateur. Je remercie Odile pour sa patience inégalable devant les humeurs et caprices de l’écrivain. Je remercie mes enfants et petits-enfants qui ne cessent de me prouver que la sélection naturelle n’a pas d’autre but que la réussite de la reproduction.

Bibliographie de Luc Perino

Pour une médecine évolutionniste : une nouvelle vision de la santé, Le Seuil, 2017

Les Nouveaux Paradoxes de la médecine, Le Pommier, 2012

À quoi sert vraiment un médecin ?, Armand Colin, 2011

Brève histoire du médicament, Éd. Jean-Claude Behar (l’œil neuf), 2009

Darwin viendra-t-il ?, Le Pommier, 2008

Humeurs médicales, France Loisirs, 2006

Humeurs médicales, Le Félin, 2006

Carnets de santé, Calmann-Lévy, 2004

La Sagesse du médecin, Éd. Jean-Claude Behar (l’œil neuf), 2004

Le Bobologue, J’ai lu, 2003

Le Bobologue, Éd. Jean-Claude Behar (l’œil neuf), 2001

Les articles référencés et ouvrages collectifs de Luc Perino sont consultables sur www.lucperino.com.

Introduction

Vulgariser les sciences de la vie est assez difficile pour au moins trois raisons. Premièrement, ces sciences sont relativement récentes comparées aux mathématiques, à l’astronomie ou à la physique. Deuxièmement, elles ont fait l’objet de beaucoup de controverses et continuent à susciter des débats houleux, car le « sacré » reste étonnamment présent dans le domaine de la vie. Enfin, l’exploration des fonctions de la vie affronte des difficultés expérimentales et éthiques. Ajoutons que l’humain n’est jamais totalement serein ni objectif quand il aborde les sujets de la vie, car il ne peut s’en extraire. Il est plus facile d’examiner une étoile lointaine qu’un lymphocyte qui nous appartient.

Pourquoi ce livre ?

Ce livre a pour but de vous aider à franchir tous ces obstacles. Il est destiné en priorité aux lecteurs profanes (bien qu’il n’existe aucun vrai profane en ce domaine), mais ceux-ci peuvent souffrir quelque peu à la lecture de certains passages. Il est probablement plus adapté aux lecteurs qui ont déjà une attirance spontanée pour l’observation de la nature. Et nous avons l’audace de penser que les lecteurs les plus avertis vont apprendre et découvrir encore beaucoup de choses qu’ils ignoraient.

Avertissement

Nous avons consacré une assez large part à l’histoire et à la philosophie, car on ne peut pas comprendre une discipline aussi tumultueuse, sans avoir compris les controverses et les polémiques qui continuent à l’animer, ni sans avoir compris la personnalité et les motivations des personnalités qui l’ont façonnée.

C’est aussi une gageure de réunir toutes les sciences de l’évolution en un seul ouvrage, car outre l’évolution des espèces animales et végétales, elles englobent la phylogénétique, l’éthologie, l’écologie, la génétique des populations, l’écologie comportementale, l’évo-dévo (nouvelle embryologie), sans négliger l’anthropologie avec toutes les étapes de l’hominisation incluant la culture, la psychologie, jusqu’à la sociologie et même la médecine.

Darwin continue à rester à la base de tout cet édifice, car la quasi-totalité de ses théories restent valides et ont été confirmées par la génétique et par tous les progrès de la biologie moléculaire. Il est rare que le fondateur d’un courant scientifique reste aussi présent dans les références de ses chercheurs. On continue à utiliser parfois « darwinisme » comme synonyme des sciences de l’évolution.

Comment ce livre est organisé

Ce livre se présente en trois grandes parties composées de plusieurs chapitres qui peuvent presque tous être lus séparément.

Première partie : Darwin, père de la biologie moderne

La première partie se concentre sur les aspects historiques et philosophiques, les polémiques et les controverses qui ont agité le début des sciences de la vie. Cette partie peut aider à mieux comprendre des débats qui se poursuivent aujourd’hui et continuent à stimuler les chercheurs.

Deuxième partie : Les sciences de l’évolution dans le sillage de Darwin

La deuxième partie est nettement plus scientifique : elle expose les immenses progrès qui ont permis d’unifier la biologie et d’en faire une science exacte avec ses lois, ses principes et ses procédés expérimentaux. Elle dresse aussi un panorama de nos connaissances actuelles dans les principales disciplines de la biologie de l’évolution, de la génétique et de la biologie moléculaire.

Troisième partie : Homo sapiens et l’évolution, aujourd’hui et demain

La troisième partie est un peu plus centrée sur l’humain avec l’anthropologie bien établie, mais aussi les approches psychosociales qui prolongent les controverses du passé. Elle aborde aussi les retombées pratiques (techniques, médicales) de ces sciences. Sans oublier les nouvelles polémiques et les regrettables dérives.

Quatrième partie : La partie des Dix

Pour terminer, la traditionnelle partie des Dix est une récompense pour ceux qui ont trop souffert et un bonus pour les autres.

Les icônes de ce livre

D’un point de vue pratique, des icônes vont attirer votre attention sur certains petits paragraphes :

Profitez d’un moment de connivence avec l’auteur, qui vous guide dans votre lecture, ou vous fait part d’une de ses réflexions.

Le sujet est ouvert, mais les « Nuls » donnent leur avis.

Certains livres, idées ou moments ont illuminé l’histoire des sciences.

Des explications pour ne pas se perdre et pour les plus curieux.

Rapide portrait d’un ou une grand(e) scientifique.

Rien ne vaut une anecdote pour comprendre en s’amusant.

Texte intégral cité entre guillemets.

Arrêtez-vous un instant sur ce point important.

Par où commencer ?

Certains passages encadrés s’adressent aux plus curieux et aux experts.

La définition des termes, expressions et concepts à bien connaître a généralement été répétée en cours d’ouvrage, mais celle-ci peut avoir être oubliée en cours de lecture. Nous avons souhaité ajouter un index des mots, termes et concepts scientifiques marqués par un astérisque (*) en fin d’ouvrage. Les numéros de page en gras renvoient au passage où se trouve l’explication détaillée du terme ou du concept. Ainsi, le lecteur peut, soit revoir la définition en se reportant à la page en gras, soit reprendre le fil d’un concept par petits sauts en se reportant aux autres pages.

Certains mots comme « coût », « stratégie », « robustesse », « adaptation », « convergence » ont une signification plus précise en biologie. Des concepts comme « défaut d’usage », « exaptation » ou « neutralisme » doivent être bien compris. Enfin, des sigles comme ADN, Ma (million d’années), CMH ou SNP sont des abréviations usuelles.

Bonne lecture…

PARTIE 1DARWIN, PÈRE DE LA BIOLOGIE MODERNE

DANS CETTE PARTIE…

Les naturalistes décrivaient la nature dans laquelle ils admiraient la beauté des œuvres de Dieu. Linné est le premier qui a essayé de comprendre quel était le plan du Créateur. Après lui, des personnages comme Buffon ou Lamarck ont essayé d’aller plus loin et d’émettre quelques hypothèses sur le fonctionnement de ce monde vivant, mais aucun d’eux n’a remis en cause la Création divine.

Darwin élabore la première théorie complète, capable d’expliquer la création et l’évolution des espèces animales et végétales. Il détruit définitivement le mythe de la Création, mais il maintient Dieu à l’origine de la première « étincelle » de vie et confie toute la suite du programme à la sélection naturelle. Puis les choses se gâtent lorsque l’humain est à son tour inclus dans le monde animal et que toutes ses facultés mentales sont considérées comme issues de la sélection naturelle. Les oppositions à Darwin proviennent autant de la société, que des Églises et des scientifiques.

Deux siècles de controverses et de rebondissements nous permettent de mieux comprendre les difficultés de l’objectivité dans les sciences de la vie.

Chapitre 1 Avant la science

DANS CE CHAPITRE :

» Le poème de la Genèse

» L’objectivité de la science

» Comprendre la longueur du temps

On considère classiquement que notre espèce a eu ses premières interrogations sur la vie quand elle a commencé à enterrer ses morts. Pourquoi la vie pouvait-elle apparaître et disparaître ? Cela a sans doute été la première question fondamentale autour de la vie à l’aube de l’humanité.

Puis pendant des millénaires, la vie n’a pas été un objet de science. Cultiver la terre, élever les animaux, tenter de soigner les plaies et les maux relevait d’un banal instinct de vivre, tout au plus de quelques techniques. Vivre était la seule science du vivant.

La question de l’origine de la vie était vertigineuse. Pour échapper à ce vertige, il a fallu élaborer et écrire des mythologies qui ont servi de refuge aux premières civilisations.

Et lorsque bien plus tard, quelques savants ont commencé à vouloir comprendre la longueur du temps, ils n’y sont pas mieux parvenus. Aujourd’hui encore, nul ne peut réussir à comprendre la vie, sans avoir d’abord une idée de la longueur du temps.

La science au risque de la foi

Mythologie, poésie et foi cohabitent mal avec la science, pourtant, pendant des millénaires, elles ont tenté de le faire, pour le meilleur et pour le pire.

Le monde de la Genèse

Ceux qui ont écrit et récrit le Livre de la Genèse manifestaient une foi profonde en un Dieu tout-puissant créateur de cet univers qui les dominait de son immensité. Ils étaient certains que ce Créateur y avait introduit toutes les formes de la vie pour le plus grand bien des humains placés au sommet de cette Création. Ces auteurs anonymes ont aussi certainement eu conscience d’écrire un poème dont la beauté valait bien plus que toutes les vérités inconnues.

Ce poème a rassuré tant d’humains, enchanté tant de conteurs et écarquillé les yeux de tant d’enfants que je ne peux résister au plaisir d’en citer quelques versets. Car un monde sans art est aussi triste qu’un monde sans science.

LA CRÉATION DU MONDE

« […] Dieu dit : Que la terre produise de la verdure, de l’herbe portant de la semence, des arbres fruitiers donnant du fruit selon leur espèce et ayant en eux leur semence sur la terre. Et cela fut ainsi.

La terre produisit de la verdure, de l’herbe portant de la semence selon son espèce, et des arbres donnant du fruit et ayant en eux leur semence selon leur espèce. Dieu vit que cela était bon.

Ainsi, il y eut un soir, et il y eut un matin : ce fut le troisième jour. […]

Dieu dit : Que les eaux produisent en abondance des animaux vivants, et que des oiseaux volent sur la terre vers l’étendue du ciel.

Dieu créa les grands poissons et tous les animaux vivants qui se meuvent, et que les eaux produisirent en abondance selon leur espèce ; il créa aussi tout oiseau ailé selon son espèce. Dieu vit que cela était bon.

Dieu les bénit, en disant : Soyez féconds, multipliez, et remplissez les eaux des mers ; et que les oiseaux multiplient sur la terre.

Ainsi, il y eut un soir, et il y eut un matin : ce fut le cinquième jour.

Dieu dit : Que la terre produise des animaux vivants selon leur espèce, du bétail, des reptiles et des animaux terrestres, selon leur espèce. Et cela fut ainsi.

Dieu fit les animaux de la terre selon leur espèce, le bétail selon son espèce, et tous les reptiles de la terre selon leur espèce. Dieu vit que cela était bon.

Puis Dieu dit : Faisons l’homme à notre image, selon notre ressemblance, et qu’il domine sur les poissons de la mer, sur les oiseaux du ciel, sur le bétail, sur toute la terre, et sur tous les reptiles qui rampent sur la terre.

Dieu créa l’homme à son image, il le créa à l’image de Dieu, il créa l’homme et la femme.

Dieu les bénit, et Dieu leur dit : Soyez féconds, multipliez, remplissez la terre, et l’assujettissez ; et dominez sur les poissons de la mer, sur les oiseaux du ciel, et sur tout animal qui se meut sur la terre.

Et Dieu dit : Voici, je vous donne toute herbe portant de la semence et qui est à la surface de toute la terre, et tout arbre ayant en lui du fruit d’arbre et portant de la semence : ce sera votre nourriture.

Et à tout animal de la terre, à tout oiseau du ciel, et à tout ce qui se meut sur la terre, ayant en soi un souffle de vie, je donne toute herbe verte pour nourriture. Et cela fut ainsi.

Dieu vit tout ce qu’il avait fait et voici, cela était très bon. Ainsi, il y eut un soir, et il y eut un matin : ce fut le sixième jour. » (Genèse, 1)

La curiosité est un vilain défaut !

La curiosité des humains est aussi insatiable que leur foi. Comme tous les animaux de la création, Homo sapiens fouille son environnement et tente de le comprendre. Il expérimente la nature par une succession d’essais et d’erreurs et n’abandonne une hypothèse que pour en tester une nouvelle.

La science et la foi ont longtemps cohabité chez nos lointains ancêtres, car plus ils comprenaient de choses, plus ils mesuraient l’ampleur de leur ignorance. La curiosité des naturalistes primitifs était guidée par leur foi, ils voulaient comprendre le plan du Créateur. Progressivement les religions et les nations ont politisé la foi. Tenter de comprendre le plan du Créateur était déjà trop ambitieux. La curiosité était une menace pour les souverains, le mystère était un allié.

« Il y a une forme de tentation dangereuse, c’est la maladie de la curiosité. C’est ce qui nous pousse à essayer de découvrir les secrets de la nature. Ces secrets qui dépassent notre entendement, qui ne peuvent nous servir à rien et que l’homme ne devrait pas aspirer à connaître. »

Qu’un homme de l’intelligence de saint Augustin en arrive à écrire de telles inepties, nous indique que la curiosité des naturalistes du IVe siècle après Jésus-Christ leur avait déjà fait parcourir bien du chemin dans l’exploration des mystères de la Nature. Saint Augustin estimait déjà que cette science allait trop vite…

Il a fallu attendre le XVe siècle pour qu’une certaine laïcité et une nouvelle liberté d’esprit stimulent la science et la fassent renaître en Europe. Ces sciences de la Renaissance pouvaient parler plus librement du Soleil, de la Terre, des marées, du climat ou de la matière, mais il était encore difficile de parler de la vie, ultime domaine du sacré. Pour que la vie devienne objet de science moderne, il faudra attendre le début du XIXe siècle. Quant à parler d’Homo sapiens, en tant qu’espèce vivante, il semble que nous n’y sommes pas encore totalement parvenus en ce début de XXIe siècle !

Le comment de la science

Nous allons essayer de comprendre quelle est la différence entre finalisme et finalité. Que ces deux mots ne vous effraient pas, ils veulent juste dire qu’il ne faut pas croire aveuglément ce qui apparaît comme une évidence. Et pour apprendre à douter, il faut à la fois beaucoup d’ambition et beaucoup de modestie !

Postulat d’objectivité

L’année 1644 représente un moment clé dans l’histoire tumultueuse des rapports entre science et religion. C’est l’année où Descartes formule le postulat d’objectivité dans lequel il exprime que la science ne doit pas se poser la question du « pourquoi » des choses, mais seulement s’intéresser au « comment ».

Le « pourquoi » cherche à donner des explications en fonction des causes finales, c’est-à-dire en fonction de buts définis à l’avance. Les oiseaux ont des ailes pour voler. Le melon a des rayures pour guider sa découpe !

Le « comment » de la science ne doit expliquer que le fonctionnement des choses. Le vol est possible pour les oiseaux, car ils sont légers et couverts de plumes et que leurs ailes ont une portance. Les rayures de melon résultent de diverses contraintes de sa croissance. La science ne doit jamais prétendre dire la vérité, tout son intérêt réside dans la recherche.

Un peu plus tard, en 1647, Blaise Pascal propose de séparer science et théologie, car elles relèvent de registres différents. Les astronomes et les physiciens allaient pouvoir réfléchir encore plus librement, mais il faudra attendre encore deux siècles pour que la pensée des naturalistes se libère enfin de son carcan millénaire.

L’œil, la balle et le caillou

Voici un dialogue imaginé pour démêler le finalisme et la finalité :

– Prenez une balle de ping-pong, un œil, un caillou rond et cherchez les différences et ressemblances entre ces trois objets…

– Tous trois sont sphériques et de taille à peu près équivalente. L’œil est plus souple que la balle de ping-pong qui est à son tour plus souple que le caillou.

– D’accord, mais cherchez des différences un peu plus philosophiques tout de même !

– La balle de ping-pong a été faite par l’homme, alors que le caillou et l’œil ont été faits par la nature. L’œil est vivant, le caillou et la balle sont inertes.

– C’est mieux, mais encore.

– L’œil a été fait pour voir et la balle de ping-pong pour jouer au ping-pong.

– Très bien et pourquoi a été fait le caillou ?

– Pour rien, il est là, c’est tout.

– Moi, je crois que le caillou a été fait pour rouler dans la montagne comme la balle de ping-pong.

– Mais c’est totalement stupide.

– Mais alors pourquoi croyez-vous que l’œil a été fait pour voir ?

– Parce que c’est évident, il voit.

– Il est tout aussi évident que le caillou et la balle roulent.

– Oui, mais ce n’est pas pareil.

– Pourquoi n’est-ce pas pareil ?

– Arrêtez de m’embrouiller ; voir, ça sert vraiment à quelque chose.

– Je pourrais continuer à vous taquiner, en disant, par exemple, que jouer au ping-pong sert aussi à se détendre, comme regarder les étoiles. Je pourrais aussi dire que ce n’est pas l’œil qui voit, mais le cerveau qui recompose des images de l’œil pour les faire ressembler à quelque chose qu’il connaît déjà. Non, je veux juste vous expliquer pourquoi vous faites de la téléologie.

– Encore un mot savant pour m’intimider. Alors, je fais de la téléologie sans le savoir, comme le Bourgeois Gentilhomme faisait de la prose.

– Exactement, vous croyez à ce que l’on appelait les « causes finales », c’est-à-dire que vous pensez que ce qui est utile résulte d’une intention liée à cette utilité. Vous devez croire que l’arête du nez a été faite pour porter des lunettes.

– Non, bien sûr, l’arête du nez est déjà là, et elle se révèle bien pratique pour porter des lunettes.

– Mais pensez-vous que les lunettes servent vraiment à quelque chose ?

– À mieux voir évidemment…

– Donc l’œil ne voit pas très bien.

– Vous voulez vraiment me rendre fou.

– Non, je veux juste vous apprendre ce qu’est la téléologie. C’est croire que la finalité des choses précède leur existence. Or la science commence quand on ne cherche plus à savoir quelle est la finalité de chaque chose. La science ne cherche pas à savoir pourquoi chaque chose est là, mais comment a-t-elle pu arriver là.

– Je comprends mieux. Donc la science est modeste.

– D’une certaine façon, oui. Mais revenons à nos trois objets ronds. Vous, vous avez regroupé l’œil et la balle dans le groupe virtuel des causes finales, donc de la téléologie. Alors qu’il n’y a que la balle qui soit téléologique.

– Si j’ai bien compris, l’œil et le caillou seraient dans le même groupe, sans cause finale.

– Bravo, vous progressez. L’œil et le caillou ont mis des millions d’années à se constituer. L’œil par une succession d’évolutions opportunistes et convergentes, suite à l’apparition d’une première cellule sensible à la lumière. Le caillou par le lent processus d’érosion qui l’a rendu totalement sphérique.

– Pardonnez-moi d’être têtu, mais l’œil est quand même plus utile que le caillou.

– Vous avez raison, il faut alors parler de téléonomie.

– Qu’est-ce encore que ce nouveau mot savant ?

– La téléonomie est différente de la téléologie, car il n’y a pas de « cause finale » ; il y a cependant une convergence de processus évolutifs qui ont abouti à voir de mieux en mieux, car voir est un énorme avantage pour la survie. Les philosophes disent qu’il y a une finalité sans finalisme. On pourrait résumer en disant que la balle est téléologique, car elle a vraiment été conçue dans un but précis, l’œil est téléonomique, car il est l’aboutissement de convergences vraiment utiles, et que le caillou n’est ni l’un ni l’autre.

– C’est un peu tiré par les cheveux, mais je commence à comprendre.

– Pour comprendre les sciences de l’évolution, il faut d’abord bien comprendre cette différence. Il faut aussi comprendre la longueur infinie du temps qui permet d’aboutir à la perfection de l’œil.

Comprendre la longueur du temps !

Répétons-le, nul ne peut parvenir à comprendre la vie, sans avoir d’abord essayé d’imaginer la longueur infinie du temps. L’exercice est difficile…

L’humain est trop jeune

Il est extrêmement difficile de s’imprégner de l’idée de longueur du temps. Pour bien comprendre un livre sur l’évolution, il faut commencer par faire ce laborieux effort mental. Si la plupart des naturalistes, physiciens, géologues, paléontologistes et tous scientifiques ou profanes ont eu tant de difficultés à intégrer les sciences de l’évolution, c’est que la durée d’une vie humaine ne permet pas d’appréhender l’immensité des temps géologiques. L’histoire d’Homo sapiens ayant moins de deux cent mille ans, et celle du Néolithique, moins de 10 000 ans, l’esprit humain ne peut pas réfléchir en millions ou milliards d’années de façon innée ou intuitive. Cela relève d’un long apprentissage auquel nous invitons le lecteur.

Les montagnes se sont soulevées de moins d’un millimètre par an, les continents se sont éloignés à la même vitesse. Les canyons se sont creusés par la lente érosion des roches sous l’effet de l’eau. L’accumulation de cadavres d’animaux et micro-organismes marins au fond des océans a généré des milliers de mètres d’épaisseurs de sédiments. Pour comprendre tout cela, il ne faut cesser de sonder le temps, il faut essayer d’intégrer mentalement sa démesure.

L’âge de la Terre : toute une histoire !

Voici quelques dates repères pour comprendre le long cheminement de la compréhension du temps.

» Le grand astronome Johannes Kepler (1571-1630) pensait que la Terre avait été créée en 3993 avant Jésus-Christ.

» L’archevêque anglican James Ussher (1581-1656) décréta que la Création avait eu lieu au début de la nuit précédant le 23 octobre de l’an 4004 avant Jésus-Christ.

» Isaac Newton (1643-1727) faisait naître la Terre en 3999 avant Jésus-Christ et il acceptait l’idée d’une naissance en six jours. Néanmoins, cet illustre astronome supposait que les jours de la création biblique avaient été plus longs que les jours actuels. La Terre devait tourner plus lentement au moment de la Création, Dieu pouvant interrompre provisoirement les lois astronomiques s’il le jugeait nécessaire !

» À la fin du XVIIe siècle, plusieurs géologues s’intéressent aux temps de sédimentation et d’érosion. Considérant, par exemple, qu’il faut cent ans pour déposer un millimètre d’argile, ils en concluent qu’une couche d’un mètre peut avoir 100 000 ans.

» Benoist de Maillet (1656-1738), auteur du Telliamed, calcule la vitesse de retrait de la mer à partir d’anciens ports et en conclut que la Terre peut avoir 2 milliards d’années. Mais craignant les foudres de l’Église, il demande que son ouvrage ne soit publié qu’après sa mort et sous un pseudonyme.

» Buffon (1707-1788) a été l’un des premiers à tenter de calculer scientifiquement l’âge de la Terre. En se basant sur la lenteur des dépôts océaniques et l’épaisseur des sédiments alpins, il évalua des âges de quelques millions, voire de plus d’un milliard d’années. Mais il n’osa jamais publier ses résultats. Buffon, qui était aussi forgeron, calcula le temps de refroidissement de différentes sphères de métal chauffé au rouge et extrapola ses résultats au temps de refroidissement de la Terre.

» Darwin (1809-1882) estimait que l’âge de la Terre devait être largement supérieur à 300 millions d’années pour que sa théorie soit valide, mais il préférait un milliard d’années.

» Hélas pour Darwin, en 1863, le très respecté physicien Lord Kelvin (1824-1907) publia un texte arrogant basé sur des calculs de déperdition de chaleur de la Terre, comme l’avait fait Buffon. Il affirma que l’âge de la Terre était trop faible pour la lente évolution et la sélection naturelle proposée par Darwin. Sa fourchette allait de 20 à 400 millions d’années. Puis après la mort de Darwin, la théorie de l’évolution étant encore perçue comme une abomination, Kelvin, partisan d’un Créateur intelligent, a encore diminué l’âge de la Terre et affirmé péremptoirement, en 1897, qu’elle était âgée de 10 à 30 millions d’années. Ce qui a réjoui tous les adversaires de Darwin…

» En 1907, des calculs basés sur la radioactivité permirent d’établir un âge compris entre 410 millions et 2,2 milliards d’années.

» Au cours du XXe siècle, on arriva progressivement à la certitude que la Terre avait un âge de 4,5 milliards d’années. Quant à la vie, elle a 4 milliards d’années. Voilà qui nous laisse beaucoup de temps pour envisager l’ampleur des transformations possibles…

Cette longue saga pour arriver à déterminer l’âge de la Terre nous aide à comprendre les difficultés qu’ont pu éprouver les premiers théoriciens de la vie. Si nos explications sont trop rapides pour donner une idée des quatre siècles de cheminement nécessaires pour arriver à évaluer l’âge de la Terre, nous aurons encore l’occasion d’apprivoiser le temps tout au long de ce livre…

Chapitre 2 Du fixisme au transformisme

DANS CE CHAPITRE :

» Le plan du Créateur

» Linné et les naturalistes

» Des évolutionnistes de tous bords

» Buffon

» Lamarck, Cuvier et les Anglais

Le terme « biologie » (science du vivant) n’a été inventé qu’en 1802. Auparavant, les scientifiques qui s’intéressaient au monde vivant étaient nommés « naturalistes ». De naturalistes à biologistes, ce n’est pas qu’un changement de nom, c’est une profonde transformation dans la méthode de travail, la conception du monde et l’analyse des faits observés.

Le but essentiel des naturalistes était de décrire la beauté des œuvres de Dieu. Ils observaient la nature et tâchaient de la représenter avec le plus de précision possible, sans trop raisonner à son sujet. Leur tâche essentielle consistait à classer et à nommer les plantes et les animaux que le Créateur avait mis sur Terre, un peu comme un collectionneur de timbres qui ne chercherait pas à connaître l’histoire de leur édition.

Inversement, après eux, les biologistes ont essayé de comprendre les lois qui régissent la nature et ils ont commencé à isoler le concept de « matière vivante ». Classer et nommer les êtres vivants ne leur suffisait plus, il fallait aussi en comprendre les modes de fonctionnement et les interactions.

Quel est le plan du Créateur ?

La transition entre naturalistes et biologistes correspond grossièrement à une période allant du début du XVIIIe à la fin du XIXe siècle. Pendant cette période, les naturalistes sont passés progressivement d’une conception fixiste à une conception évolutionniste du monde vivant. Presque tous les naturalistes du XVIIe siècle étaient fixistes ; plus un seul biologiste ne l’était au début du XXe siècle, y compris les plus théistes d’entre eux. Nous allons essayer de comprendre pourquoi et comment a eu lieu cette conversion culturelle du fixisme au transformisme au cours de ces deux siècles.

Linné le classificateur

Carl Von Linné (1707-1778) est un médecin et botaniste suédois à qui l’on doit la systématique moderne, c’est-à-dire le procédé de classification de tous les êtres vivants. En étudiant les plantes et les animaux d’après leur appareil reproducteur et leurs caractéristiques morphologiques, Linné établit plusieurs catégories qu’il emboîte les unes dans les autres. Il peut être considéré comme le plus grand et le dernier des « naturalistes ».

UN PEU DE RANGEMENT !

Les processus de classement et de catégorisation sont communs à toutes les sciences. Pour les enfants, c’est la première façon de comprendre le monde qui les entoure. Un monde immuable est plus facile à comprendre, avec ses gentils et ses méchants, ses objets solides ou fragiles, ses matériaux lisses ou rugueux, etc.

Comprendre l’organisation de ces catégories emboîtées d’êtres vivants était la meilleure façon de déchiffrer le plan du Créateur.

Il peut paraître étonnant qu’un parfait créationniste, comme l’était Linné, ait eu la prétention de découvrir le plan et les projets du Créateur.

Linné, le dernier et le plus fervent défenseur du fixisme, était respecté par les naturalistes de son époque, pour l’ampleur et la minutie de son travail. Il a décrit et nommé plus de 10000 espèces animales et végétales, en créant un système de nomenclature s’appuyant sur deux noms latins désignant successivement le genre et l’espèce. Cette nomenclature binominale reste encore utilisée dans les classifications modernes, alors que toutes les autres idées de Linné ont été abandonnées.

LA SYSTÉMATIQUE DE LINNÉ

La systématique est le nom (aujourd’hui désuet) donné aux méthodes de classification en biologie, dont Linné est le précurseur. Il a tenté de regrouper les êtres vivants en fonction de leurs propriétés communes : diptères, angiospermes, vertébrés, mammifères, gastéropodes, carnivores, champignons, etc.

Ces propriétés morphologiques et comportementales sont disparates et conduisent à différents niveaux de classement. C’est pourquoi il a tenté de hiérarchiser les niveaux en les faisant s’emboîter selon un ordre qu’il voulait immuable et que nous avons tous appris à l’école :

Règne → Embranchement → Classe → Ordre → Famille → Genre → Espèce → Variété

Après Darwin, avec la théorie de l’évolution, et après 1950, avec l’avènement de la biologie moléculaire, la science de la classification a pris le nom de taxonomie* et a donné le nom général de taxons* aux différents niveaux hiérarchiques. La taxonomie établit donc la hiérarchie de ces taxons et en précise les limites. Elle a subi de profonds bouleversements dans les années 1970 avec l’avènement de la cladistique*.

En revanche, on a conservé le nom latin du genre suivi de celui de l’espèce pour désigner tous les êtres vivants. Unique héritage de Linné.

(« Phylum » est souvent utilisé comme synonyme d’« embranchement ».)

Les premiers non-fixistes

Répétons-le, les naturalistes vivaient à une époque où chacun pensait la Nature avec un « N » majuscule qui sous-entendait la présence d’un Créateur divin. Ils n’imaginaient même pas qu’il puisse en être autrement devant tant de beauté et tant de mystères. Ils savaient que le récit de la Genèse était une fable, mais aucun ne mettait en doute l’intervention divine à l’origine des diverses formes de la vie animale ou végétale.

Les premiers débats ne sont pas d’ordre religieux

Sans perdre leur foi en un Dieu créateur, certains naturalistes ont émis l’hypothèse que les espèces avaient subi des transformations depuis leur création et ils ont cherché à comprendre quels en étaient les facteurs et les modalités. C’est au cours du XVIIIe qu’ont eu lieu les premiers affrontements entre les « fixistes » et les « transformistes ». Les seconds acceptaient l’idée de transformations progressives des organismes et des espèces après la Création. Cet affrontement n’avait aucun caractère religieux : c’était une polémique interne au monde des naturalistes. Il avait aussi une dimension politique entre conservateurs et progressistes.

C’est une erreur encore fréquente actuellement de penser que les fixistes avaient une foi plus profonde que les transformistes. Tous étaient créationnistes et théistes, mais de différentes façons.

Des évolutionnistes inattendus

Contrairement à deux idées reçues, le dogme de la création était souvent défendu par des scientifiques et beaucoup de religieux ont accepté très tôt l’idée de l’évolution.

Des prêtres

Les premiers ouvrages mêlant la théologie et l’évolution remontent à la fin du XVIIe siècle. L’irlandais Robert Boyle (1627-1691) était physicien, chimiste et théologien, passionné de sciences naturelles et expérimentales. En 1688, il publie un ouvrage de philosophie naturelle intitulé Traité des causes finales des choses naturelles où il accepte l’idée d’évolution des espèces animales créées par Dieu.

John Ray (1627-1705) était un naturaliste et prêtre anglais. On lui doit de nombreux ouvrages de classification des espèces animales et végétales. En 1691, il publie La Sagesse de Dieu manifestée dans l’œuvre de la création où il démontre que l’adaptation des plantes et des animaux à leur environnement est une preuve de la sagesse et du pouvoir du Créateur. Ce sera l’un des premiers grands succès des livres de théologie de la nature, puisqu’il sera réédité 22 fois jusqu’en 1846.

Un consul s’en mêle

Benoit de Maillet (1656-1738) était consul de France en Égypte et inspecteur des Établissements français au Levant. Il a écrit le Telliamed un ouvrage dans lequel il propose une version originale et fantasmagorique des êtres vivants, et qui sera publié après sa mort en 1748 sous le pseudonyme de « feu M. de M*** ». Dans ce livre dont le sous-titre est : Entretiens d’un philosophe indien avec un missionnaire français sur la diminution de la mer, la formation de la Terre, l’origine de l’homme, il affirme que tous les animaux actuels avaient été primitivement des poissons. Cet ouvrage a certainement influencé Lamarck et Darwin, mais il a été bien loin de convaincre les esprits les plus brillants du siècle des Lumières, si l’on en juge par la remarque de Voltaire : « Cela est fort bien, mais on ne me fera pas croire que je descends d’une morue. »

Et même un astronome !

Maupertuis (1698-1759) était à la fois mathématicien, physicien, astronome et naturaliste. Ce Français est connu pour avoir diffusé les idées de Newton hors d’Angleterre. Pourtant, c’est dans le domaine des sciences naturelles qu’il a eu les idées les plus novatrices et les plus visionnaires. Il avait compris que les théories physiques de son temps étaient insuffisantes pour expliquer les phénomènes biologiques. Il pensait que la complexité et la diversité de la nature étaient en contradiction avec l’idée d’un dessein initial, même si ce projet était celui de Dieu. Pour lui, les premières formes de vie étaient apparues par génération spontanée, résultant du hasard des rencontres entre des molécules inertes et de quelconques « germes de vie » dont il ignorait la nature. (Le mot germe n’avait pas le sens actuel, car les microbes étaient inconnus.)

À cette époque, la théorie de préformation de l’embryon prédominait. On pensait qu’il y avait un minuscule embryon préexistant qui ne se développait qu’après la fécondation. Certains pensaient que ces embryons préformés se trouvaient dans la semence mâle, d’autres dans la semence femelle. Dépassant cette guerre des sexes, Maupertuis est le premier à réfuter cette théorie en affirmant que le père et la mère ont une influence égale sur la formation de l’embryon et sur l’hérédité. Idée visionnaire à une époque où l’on ne connaissait pas vraiment la cellule. Il va encore plus loin en suggérant que les différences entre un nouveau-né et ses parents sont susceptibles, en se répétant au cours des générations successives, d’engendrer la diversité et la multiplication des espèces. En ce sens, Maupertuis a été bien plus proche des idées de Darwin que ne le furent les autres naturalistes prédarwiniens, y compris Lamarck.

Maupertuis va jusqu’à évoquer assez explicitement l’idée de mutation et de longueur du temps : « Chaque degré d’erreur aurait fait une nouvelle espèce, et à force d’écarts répétés, serait venue la diversité infinie des animaux que nous voyons aujourd’hui ; qui s’accroîtra peut-être encore avec le temps. »

Plus d’un siècle après lui, Darwin parlera de « descendance avec modification ». Maupertuis évoque aussi la sélection artificielle de nouvelles races par les éleveurs et les agriculteurs, et suggère que la nature élimine les plus déficients. Plus d’un siècle après lui, Darwin se servira également de la sélection artificielle comme modèle explicatif de sa sélection naturelle.

En 1745, Maupertuis publie La Vénus physique, ouvrage écrit sur un mode érotique et badin et destiné au public cultivé des Lumières. Il y développe une théorie révolutionnaire de reproduction par transmission héréditaire où le monde est composé de corpuscules matériels animés de désir. Le plaisir sexuel lui sert de modèle pour expliquer le comportement du vivant.

Buffon : un pas vers le transformisme

Buffon est l’un des premiers à avoir écrit que les choses bougeaient peut-être un peu, et que si Dieu était bien présent, il lui arrivait de s’absenter…

L’homme

Le Français George-Louis Leclerc, comte de Buffon (1707-1788) représente assez bien la transition entre les créationnistes d’antan et les biologistes du XIXe siècle. Il fait partie des tous premiers naturalistes à avoir émis l’idée de « transformisme » pour les espèces animales. Son véritable génie a été d’ordre politique en proposant de séparer clairement la recherche et les croyances, car ce sont deux domaines radicalement différents. Cette idée toute simple a stimulé la recherche et libéré la réflexion de nombreux naturalistes et biologistes.

D’un esprit scientifique, il critiquait à la fois ceux qui observaient la nature sans raisonner et ceux qui élaboraient des raisonnements sans avoir passé suffisamment de temps à l’observer.

La renommée internationale de Buffon, qui fut l’intendant du jardin des Plantes de 1739 à sa mort, fit affluer des dons de souverains du monde entier pour le Muséum d’histoire naturelle de Paris, ce qui contribua en faire le plus beau musée de son époque et le plus dynamique centre d’enseignement et de recherche en sciences de la vie.

Le transformisme très particulier de Buffon

À la différence de celui de Lamarck, le nom de Buffon n’est pas resté dans l’histoire comme associé au transformisme. En effet, même si Buffon a été l’un des premiers à émettre l’hypothèse de la transformation des espèces, son transformisme était négatif, alors que toutes les théories qui l’ont suivi en ont eu une vision positive.

Buffon considère que toutes les transformations survenues depuis le lot initial des créations divines sont des « dégénérations ». Ainsi, pour lui, l’âne est un cheval dégénéré.

Dans les sciences de la vie, les théories qui passent à la postérité scientifique sont souvent les plus simples. Les historiens peuvent reconnaître, après coup, une mauvaise théorie lorsqu’il a fallu inventer des termes ou élaborer une succession d’explications alambiquées pour la défendre. Buffon a été obligé d’établir une distinction entre « dégénération » et « dégénérescence ». La dégénérescence est une transformation irréversible qui éloigne définitivement les espèces de leur origine divine. Alors que la dégénération est une transformation réversible qui permet à l’espèce de revenir au projet divin lorsque l’environnement redevient favorable. La dégénération n’atteint donc pas l’essence même de l’être vivant. Évidemment personne ne saura jamais ce que Buffon entendait par environnement favorable et défavorable, ni quel était, pour lui, le responsable des changements de cet environnement !

Buffon ne voyait pas que du négatif dans cette transformation des espèces, puisqu’il a aussi émis la théorie du « moule intérieur », suggérant que les êtres vivants sont la superposition de couches de molécules organiques sur un moule préexistant, sans vraiment suggérer l’origine divine de ces moules. Ces moules seraient la fameuse « essence » des êtres vivants que la dégénération ne peut atteindre.

Si le transformisme trop complexe de Buffon n’est pas resté dans l’histoire des sciences naturelles, il faut cependant lui reconnaître la réalisation d’un exploit passé inaperçu : c’était la première fois qu’une œuvre dédiée aux sciences naturelles ne s’appuyait pas exclusivement sur Dieu pour expliquer les origines et les évolutions de la vie.

Buffon vulgarisateur et bon négociateur

Son plus grand talent a été celui de vulgarisateur. Ses trente-six volumes de l’Histoire naturelle sont incontestablement le premier grand ouvrage de vulgarisation des sciences naturelles. Son style et la qualité des dessins ont été à l’origine de plusieurs vocations de chercheurs dans le monde entier. Plusieurs naturalistes scientifiques lui ont reproché d’avoir d’abord cherché à plaire en consacrant trop de place à nos animaux préférés comme les chiens, les chats et les chevaux et d’avoir négligé les insectes et les reptiles. Il a également favorisé les thèmes chéris du grand public comme les amours des oiseaux. Buffon a également introduit des notions d’écologie en notant le rôle des oiseaux dans la dispersion des graines.

Prétextant quelques erreurs de Buffon dans la classification des espèces, certains en ont profité pour contester la valeur de son ouvrage dont ils étaient plutôt jaloux du succès mondial, n’en comprenant pas l’intérêt pour stimuler des vocations de chercheur !

Contre l’opinion alors la plus répandue, Buffon se montre précurseur, il ne croit pas que la Terre se soit transformée par une suite de catastrophes géologiques, il pense, au contraire, que sa transformation a été lente et graduelle. Il comprend que de nombreuses espèces ont disparu et que la sédimentation est un processus excessivement lent. Il est le tout premier à suggérer une possible dislocation et dérive des continents. Cela l’amène à considérer le temps comme le « grand ouvrier de la Nature ». Il conteste l’âge de 6000 ans que l’on attribuait alors à la Terre ; il estime cet âge à plus de 100 000 ans et va jusqu’à émettre l’hypothèse de plusieurs centaines de millions d’années. Mais devant le risque de perdre l’appui de ses amis monarchistes et de ses protecteurs conservateurs et religieux, il se rétracte et propose un âge de quelques centaines de milliers d’années. Ce genre de « négociations » permanentes entre scientifiques, politiques et religieux illustre bien la difficulté de la recherche dans les sciences de la vie aux XVIIIe et XIXe siècles. Sachant que ces négociations se déroulaient aussi dans le for intérieur de chaque chercheur.

L’un de ses apports les plus durables est d’avoir défini l’espèce en fonction d’un seul critère : la réussite de la reproduction. Cette définition est toujours d’actualité, les individus interféconds dont la descendance reste féconde sont considérés comme étant de la même espèce. (Les graines hybrides issues de croisement sont stériles). Cela nous paraît évident, mais il fallait y penser.

Comme tous les naturalistes avant lui et comme la plupart des biologistes longtemps après lui, Buffon ne pouvait se résoudre à établir un quelconque parallèle entre l’homme et les animaux. Certes, il a bien décrit les ressemblances anatomiques entre l’humain et les singes et il a comparé la physiologie humaine à celle des animaux ; malgré cela, son théisme prenait le dessus et l’amenait à préciser que « l’homme marche la tête haute, levée vers le ciel ».

Des livres et des idées transformistes

En Allemagne et en Angleterre, le mouvement Naturphilosophie refusait la distinction entre nature et esprit, et tous ses penseurs étaient transformistes tout comme l’ensemble des intellectuels français du siècle des Lumières.