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1998-2002                                                                                1- Nutrition    
Trémolières : Notes 5


Nutrition et Vie                                    ExplorerGlF.gif (1586 octets) imus01_icon.gif (1194 octets) Beethoven

"Partager le Pain"
Pr. Jean Trémolières, MD


TROISIÈME PARTIE : ESQUISSE D'UNE SCIENCE, LA BIOLOGIE ACTUELLE (203-267)

Introduction

I. Une science qui se communique comme une histoire

II. Petit guide pour visiter le jardin des rêves du biologiste

Situation de la biologie dans la société industrielle

III. Les forces qui poussent au développement de la biologie

IV. La Biologie, instrument de culture

V. Biologie et qualité de la vie

Naissance de la biologie comme science

VI. Le projet biologique

VII. Une nomenclature des espèces est déjà une science

VIII. Les limites de la nomenclature: l'évolution des espèces

IX. Les facteurs de l'évolution

X. La tête chercheuse
            Similitudes biochimiques au cours de l'évolution


Introduction

I. Une science qui se communique comme une histoire (203-207)
   

    Les calories sont les quantités de chaleur que nous perdons chaque jour, la quantité de travail musculaire que nous produisons. Cette chaleur correspond à la perte de rendement des réactions qui assurent l'entretien, le renouvellement, la croissance de nos cellules à partir de nos aliments. Comme un moteur à essence, plus notre organisme perd de la chaleur, c'est-à-dire plus il chauffe, moins son rendement est bon. Mais il a une température où il fonctionne au mieux.
    L'énergie dans la matière vivante provient de cette propriété de l'atome d'hydrogène d'être à un potentiel élevé dans des composés ne comportant pas ou très peu d'oxygène comme sont les acides gras et à un potentiel nul dans l'eau, c'est-à-dire après s'être totalement uni à l'oxygène.
    Le « métabolisme calorique », c'est la transformation que les acides gras et les sucres vont subir pour être pas à pas de plus en plus oxydés pour former finalement de l'eau (H
2O), du gaz carbonique (CO2), et libérer leur énergie. Une partie de cette énergie sera récupérée pour refaire nos cellules et l'autre partie sera dissipée en chaleur et ne servira qu'à maintenir l'intérieur de notre corps à 37o . Comme le corps humain est limité dans sa production de matière vivante et de chaleur, s'il mange plus qu'il ne peut brûler ou construire, il fera des réserves et nous engraisserons.

    Pour répondre à vos questions motivées par votre désir de mieux savoir régler ce que vous mangez et de percer le mystère des bases organiques de votre désir de manger, ces notes sont donc quelque chose comme le journal intime d'un biologiste. Mais quel est ce métier?
    Actuellement, un biologiste est un médecin, un agronome, un vétérinaire, un chimiste, un physicien, etc. qui, d'une part, travaille sur de la matière vivante et, d'autre part, a compris que sa spécialité ne peut être bien développée et utilisée que s'il a acquis le langage et une compréhension des autres disciplines lui donnant accès à une vue synthétique des sciences de la vie.
    Comment on soigne les malades, comment on produit les aliments, comment on choisit les drogues, les engrais, les conservateurs, comment on modifie le milieu de vie de l'homme, tout cela devient à l'heure actuelle « biologique ».

II. Petit guide pour visiter le jardin des rêves du biologiste (208-209)

    La biologie est faite d'une physico-chimie de la matière vivante, d'une physiologie de l'organisation, du subjectif, de l'émotionnel et du symbolique. Ici, vous verrez les merveilles de ses systèmes organisés, mais la physico-chimie de ses constituants vous sera cachée. Là, vous verrez le jeu des atomes, des fonctions élémentaires et de l'énergie pour créer les structures et assurer les fonctions, mais le subjectif, le désir vous seront alors cachés. Là, vous verrez l'animal, ne sachant pas où il va mais sachant y aller ; sa connaissance affective masquera ses supports physico-chimiques. Mais la nostalgie d'une unité, la frustration de ne se sentir que partiel, coupé en morceaux, animera, poussera l'homme à découvrir la signification unique de tout ce qui vit.
    Il faut croire fermement et fidèlement que la vie est une, harmonieuse, organisée et vivre patiemment la dislocation de ses passions, le chaos de ses ténèbres et de ses folies. La vie n'étant qu'un cheminement, elle meurt quand on la fixe.

Situation de la biologie dans la société industrielle

III. Les forces qui poussent au développement de la biologie (210-232)

A- Simple et belle, la Biologie sort des brumes de la nuit (210)

    Depuis deux siècles, la biologie classait les êtres d'après la forme des pieds ou du crâne. On décomposait les composés chimiques, on établissait leur filiation, on regardait marcher la machine vivante qui semblait ne se livrer que du dehors, on la décrivait. La biologie n'était qu'une accumulation de faits à classer ou, au mieux, à utiliser. Mais sa compréhension, sa soumission à des concepts féconds et à la logique, échappaient.
    Or voilà que depuis les années 1960, tout semble se simplifier, s'ordonner, s'unifier et l'on peut esquisser des formes, des propriétés, des organisations élémentaires, qui paraissent être la géométrie, l'algèbre et la mécanique de la vie.
    De la bactérie à l'homme, c'est à partir d'un code de 4 lettres universelles que la matière vivante maintient cette stabilité dans la durée qui la caractérise, qu'elle informe et forme ces molécules protéiques spécifiques de chaque individu et ayant cependant des fonctions générales chez tous. La façon dont une cellule produit son énergie est fondamentalement une, de même que la façon dont les membranes établissent les échanges avec l'extérieur.
La forme de la molécule qui transportait des électrons dans la cellule la plus primitive, la ferrédoxine, paraît bien avoir donné cette architecture des porphyrines qui sert, en modifiant son atome métallique, aux transferts d'électrons dans la photosynthèse des végétaux, dans la chaîne des oxydations phosphorylantes des mitochondries pour détoxiquer les poisons dans les microsomes, pour transporter l'oxygène dans les globules rouges, de l'escargot à l'homme.
L'ATP, ce polyphosphate, planté sur un résidu nucléique, est la structure universelle accumulant et donnant l'énergie à toutes les réactions à bon rendement.
La cellule, avec sa machinerie nucléique pour les synthèses, sa machinerie utilisant l'énergie libérée par les chutes de potentiel des électrons venant de l'hydrogène, pour fabriquer de l'ATP, sa machinerie microsomale contre les poisons, se retrouve à tous les échelons de la vie.
Cette économie, cette simplicité de moyens, se retrouvent aux deux échelons d'organisation de la vie : la cellule, l'être pluricellulaire. N'en serait-il pas de même à l'échelon de l'être social ?
   

B- La société actuelle a besoin de la Biologie (211)

    Si la biologie est à la mode, c'est qu'elle donne à l'homme l'espoir de l'aider à faire un monde humain avec les techniques et les sciences physico-chimiques. Elle est le fruit des sciences qui l'ont précédée. Quels sont donc les besoins qui poussent au développement de la biologie ?

    1- Questions posées par l'Industrie (212)

    L'industrie, qui a appris à produire en quantité, désire savoir quoi produire pour valoriser qualitativement des produits. Le consommateur devient difficile. Il veut être sûr que ce qu'il achète est aussi bon que possible. L'industrie doit se plier à ses désirs. Les questions ainsi posées par le développement industriel sont assez nouvelles pour qu'en situe quelques-unes.
    * La gamme des nouveaux procédés de conservation des aliments par desséchage, surcongélation, purification, altère facilement les couleurs. L'homme n'accepte guère de consommer des cerises grises, des petits pois pâles, ... La chimie fournit de beaux colorants. La toxicologie classique distingue ici les azoïques solubles dans les graisses potentiellement cancérigènes sur l'animal et ceux qui, solubles dans l'eau, sont sans toxicité animale mais sont cependant métabolisés dans l'organisme en stimulant la synthèse des riboses phosphates, matrice des bases nucléiques.
    * Les radiations empêchent sans inconvénient le vieillissement des pommes de terre, débarrassent les céréales des parasites, conservent plus longtemps le poisson. Cependant les taux des complexes hormonaux des légumes traités semblent modifiés. Quels sont leurs produits de transformation et leurs effets ?
    * Les moissonneuses-batteuses amènent des récoltes plus humides où des moisissures se développent. De puissants cancérigènes ne peuvent-ils s'y trouver ?

    La biologie a servi depuis longtemps à améliorer les productions végétales et animales. On lui demande maintenant de servir d'arbitre entre la production et la consommation.
    Jusqu'ici on s'est occupé de fraudes, de toxicité, mais le problème des effets à long terme n'a pratiquement pas été abordé. L'état s'abrite derrière une « Commission » dont le rôle est de tranquilliser tandis que le travail à faire pour donner de bonnes définitions des propriétés et innocuités est infiniment difficile sans crédit.

    2- Questions posées par l'Agriculture (214)

    Apparemment, l'agriculture produit toujours les aliments en procurant un milieu adéquat pour la croissance des plantes ou des animaux. Mais apparaissent de profonds changements.
    -- Avec l'ammoniac des centrales électriques (dérivés soufrés du gaz de Lacq), on fait des amino-acides au prix du boeuf. C'est grâce à la méthionine que nous avons la poule-au-pot à bon marché.
    -- En réestérifiant des acides gras partout où il s'en produit, on refait des graisses alimentaires.
    -- Avec des levures sélectionnées nourries de nos déchets de celluloses, de mélasses ou de pétrole, on fait des protéines jugées excellentes.
    -- Le boeuf et le porc deviennent de simples transformateurs dont on améliore les rendements par des hormones ou des antibiotiques. 
    Ainsi les industries de moteurs, les chimiques (engrais, antibiotiques, hormones, ...), les bactériologiques (levures, ferments, ...), ont trouvé de grands débouchés dans la production des aliments, réduisant de plus en plus la place de l'agriculture. Le paysan ne peut guère assister impassible à ce naufrage de l'agriculture sur laquelle il a bâti une civilisation.
    Plusieurs régions passent contrat avec de grands groupes internationaux. Moyennant que le paysan laboure, engraisse, sème, traite, récolte suivant les directives permanentes d'un bureau d'étude supranationales et obéisse aux moniteurs chargés de veiller à l'exécution, il sera assuré de vendre à un prix calculé pour être rémunérateur.
     En considérant le rapport du nombre de personnes exécutant un travail servile au nombre de personnes effectuant un travail créateur en laboratoire, le rapport s'élève. Or ce rapport s'appelle coefficient de servitude. Il est proportionnel à la productivité, souvent confondue avec le développement.
    Il convient donc de tempérer ce coefficient de servitude lié à la productivité par un nouveau facteur d'intérêt et d'initiatives individuelles, portant soit sur les organisations socio-économiques nécessaires, soit dispersant réellement les initiatives créatrices.
    Le développement véritable n'est pas celui de structures productrices, mais celui des hommes.
    Pour sortir d'un domaine trop irrationnel, on voudrait que soient mieux définies les qualités ou propriétés respectives des denrées suivant leur mode de production. En quoi la digestibilité du blé dur diffère-t-elle de celle d'un blé tendre à grand rendement ? En quoi un poulet à croissance très rapide diffère-t-il d'un poulet de ferme ? Il n'y a là que dissimulation de valeurs beaucoup plus profondes. L'homme est consommateur de symboles autant que d'aliments.  

    3- Questions posées par les Marchés (216)

    La biologie répond encore à d'autres besoins. Les transformations des moyens de produire et de conserver coûtent cher et réclament de gros investissements.
    -- Sélectionner des espèces bovines qui donnent un lait moins gras et plus protéique demande 20 ans;
    -- Installer une chaîne de froid ou des usines à dessécher implique une rentabilité suffisante;
    -- Prévoir un marché au moins équivalent à la production;
    -- Les denrées biologiques onéreuses et souvent périssables  risquent une catastrophe si la consommation est irrégulière.
    On voudrait mieux connaître les besoins de l'homme pour y ajuster la production. Mais ce secteur de la biologie est complexe et son efficacité ne se mesure pas en calories. L'homme est une machine qui n'a, en général, pas conscience de ses besoins. C'est à travers nos sensations que nous réglons notre alimentation et nous n'avons pas directement la sensation de nos besoins. Nos aliments deviennent ainsi les supports de nos sensations les plus profondes. Ils prennent des valeurs symboliques et deviennent des liens organiques avec notre milieu. Autour d'eux se bâtissent des rapports familiaux et sociaux.
    Il semble qu'il soit maintenant plus important de situer organiquement une technique dans un ensemble cohérent que de développer des progrès techniques. Ceci conduit à un autre aspect de la biologie : définir les aspects réellement humanisants des besoins.
    Les prix des matières premières agricoles sont fortement "manipulées" par le gouvernements. Les Ministères de l'Agriculture  subventionnent ou interviennent pour maintenir l'agriculture sous une coupe politisée.
    Par contre, le secteur qui gagne de l'argent en alimentation est celui des industries de transformation. Elles sont tenue en main par une vingtaine de trusts internationaux. Seuls capables de financer les déficits accidentels, les trusts ont une puissance financière de l'ordre d'un État et une efficacité très supérieure. Il faudrait une analyse précise des moyens de produire et de manufacturer les aliments. La biologie en est une des causes et l'un des arbitres.
    Les puissances réelles ne sont plus guère les "gouvernements" nés du "suffrage universel", mais plutôt celles, bien réelles, des concentrations monétaires, techniques, commerciales appelées trusts.
    Les puissances réelles, c'est-à-dire les grandes entreprises, seules capables de fonctionner efficacement, prennent une conscience de plus en plus aiguë de ce que l'instrument technique entre leurs mains tend à vivre pour lui-même, de produire de plus en plus, à forcer les marchés.
    La machine à pouvoir, en se séparant du vouloir des consommateurs et du savoir qui peut arbitrer les bienfaits de son activité, crée un état dangereux. Il doit être unifié par la biologie qui y joue un  rôle de science-conscience 

IV. La Biologie, instrument de culture (219-226)

A- Intégrer et synthétiser l'essentiel de la physique, de la chimie (219)
    Une des premières particularités de la recherche biologique est d'utiliser les techniques les plus difficiles de la physique et de la chimie (la microscopie électronique sépare des points distants de 7 Angström ; la centrifugation différentielle isole des molécules en les gardant vivantes ; le marquage isotopique a pu montrer la synthèse des protéines sur les ribosomes ; la chromatographie et la spectroscopie permettent de préparer des polynucléotides synthétiques ou d'établir la séquence d'une chaîne de 150 amino-acides ; ...)

B- Dépasser l'univers du physicien et du chimiste (220)
    La deuxième particularité de la biologie est d'appliquer ces sciences fondamentales à un univers qui n'est pas celui de la matière minérale, mais de la matière vivante.
    La matière vivante introduit des concepts, des dimensions nouvelles :
-- Celui d'unité individuelle : cellule, être pluricellulaire, société, correspondant à un espace-temps très particulier. Le temps n'y est pas réversible. Les unités vivantes ne sont plus interchangeables. Et chacune a une histoire qui lui est propre.
-- Ces unités réalisent des niveaux d'organisation dont les propriétés ne découlent qu'en partie de la somme des sous-unités constituantes. L'intégration biologique fait jaillir des propriétés imprévisibles, par exemple lors de l'organisation des organites en une cellule.
-- Cette organisation de l'être vivant réalise un système thermodynamique qui se nourrit. Ce genre de système tend vers une unité où tout dépend de tout. Cette stabilité d'un ordre maximum au milieu du désordre repose sur des mécanismes asservis dont nous ne concevons que les principes élémentaires.
-- Enfin, la matière vivante évolue et l'homme n'en est que l'étape du 3è billénaire.

    Le processus propre à la connaissance en biologie n'est-il pas la démarche même de l'homme ? Cette obligation d'avoir à la fois l'intuition d'une situation complexe, le sens des insuffisances des facteurs définis et, à l'opposé, le besoin de délimiter un univers expérimental avec ses mesures et concepts.
    Comme l'homme existe en se faisant, la théorie s'élabore dans la pratique, presque autant que la pratique se fonde sur la théorie.

C- Une science et une conscience (223)
    Frontière entre sciences et consciences, entre déduction logique et induction, la biologie devient matière à culture.
    Durant des siècles, l'homme avait comme outils la charrue. C'était la propriété de la terre qui était "rentable", source de revenus.
    Au XXè siècle, l'outil de l'homme est devenu le mécanique, c'est-à-dire selon Platon, la reproduction de beaucoup à partir de l'un. C'est alors la plus-value apportée par le travail et l'organisation de l'entreprise qui méritent salaire et constituent la richesse de la nation.
    Dans le monde moderne, c'est l'exploitation des brevets, des licences, des applications scientifiques de tous ordres, qui tend à devenir la source de la puissance. Les grosses concentrations de capitaux nécessaires pour développer une recherche scientifique fructueuse ne mettent pas les pays en très bonne place.
    Il se passe un curieux phénomène. La richesse est devenue un potentiel scientifique et technique. Mais finalement, c'est toujours en service rendu à l'homme que cette richesse se comptera. Si bien que la biologie utilisée pour mieux produire devient également indispensable pour mieux définir les besoins réels de l'homme.
    Si la production de l'homme industriel était une valeur absolue, la solution serait celle du monde du dollar. Mais la production a cette faiblesse de n'être pas une valeur absolue. Elle ne vaut que si il y a quelqu'un pour l'acheter. Elle est périssable et, sans consommateur, elle perd toute valeur !
    La solution pourrait consister à ne pas se laisser enfermer dans un espace-temps trop court, c'est-à-dire investir pour des développements futurs. Or les pays à haute productivité élèvent leurs dépenses avec leur coût de production. Ils asservissent donc les pays à basse productivité en les transformant en machines à produire.
    Or, l'homme supporte mal les systèmes asservissants. Il s'y dégrade ou il s'y révolte. Ainsi les investissements du système dollar ont le choix entre accroître l'asservissement avec le potentiel révolutionnaire, ou bien accepter d'être pondérés avec les valeurs humaines qu'ils peuvent développer.
    Les besoins de l'homme ne peuvent pas être fixés comme ceux d'une machine ; il est essentiellement le désir de ce qu'il peut devenir.
    L'histoire humaine, écrite et consciente, a commencé avec le début de l'agriculture. Or que se passe-t-il actuellement ? L'homme n'est plus l'agriculteur utilisateur de semences, fabricant de charrues. Nous sommes à la fin de l'ère de la charrue et au début d'une nouvelle ère La soumission à la vie de la nature y devient de plus en plus réduite et la puissance du savoir de l'homme de plus en plus grande. Ce qu'apprenait à l'homme le contact avec une nature native, le rythme des saisons, les caprices de la terre, cette soumission aux lois de la vie indispensable à sa puissance, disparaît. L'homme a acquis le pouvoir de ne plus dépendre des saisons, des caprices de la terre, du végétal.. La puissance de son esprit ne lui a jamais paru aussi grande.
    La biologie, avec les instruments mêmes de sa puissance, redécouvre à l'homme une nature dont notre être fait partie. Le savoir-faire, c'est-à-dire la production, est devenue une puissance, le savoir une religion formaliste, le vouloir s'est dégradé en sondages d'opinion. Et voilà que la société se disloque. Dans la société comme dans l'homme, Pouvoir, Savoir et Vouloir doivent chaque jour refaire une unité. Un vrai travail au contact du réel refait l'unité, redonne espoir, car chaque action révèle un peu de ce qui est caché. C'est là le vrai progrès. 

V. Biologie et « qualité de la vie » (227-232)
    Pour l'homme industriel, le besoin le plus profond auquel la biologie devrait répondre est de lui indiquer comment refaire l'homme et son environnement. De nouveaux ministères s'appellent « Environnement », « Qualité de Vie » et le gouvernement en a fait un thème politique. Nous devons en prendre conscience. 

A- La « Qualité » des aliments (227)
    Le mot qualité est qualifié par les "propriétés" d'un objet. Une viande de bonne qualité a les propriétés de tendreté, de sapidité, de couleur, d'un rapport protéines/lipides optimal, etc.  Les propriétés d'un objet -- aliments, logement, auto -- se rapportent au jugement de l'homme qui l'utilise. Il s'agit dont des qualités des aliments répondant aux "besoins" de l'homme qui seront déterminées.
1-- La composition nutritionnelle est définie par les propriétés à apporter des calories, la façon dont ces calories sont apportées, la part des graisses, des protéines ou des glucides, les taux de minéraux et de vitamines.
2-- L'absence de « toxiques » soulève des difficultés encore non résolues. Il faut, derrière les méfaits produits sur l'homme ou l'animal, aborder le plan des mécanismes métaboliques et cellulaires de la toxicité. En un siècle, on est arrivé à connaître à peu près la biochimie et la physiologie du métabolisme des nutriments. Celle des substances étrangères n'est qu'à peine ébauchée. On connaît le système appelé réticulum endoplasmique qui, comme une usine chimique, va traiter les drogues et les toxiques. Un science reste à faire sans être facile. Les dangers ne sont observés "qu'accidentellement" chez l'homme et l'animal diffère toujours métaboliquement de l'homme par ses systèmes enzymatiques ou des équilibres hormonaux un peu différents. La biologie a ainsi à répondre à des situations parfois sans issue.
3-- Les critères psychosensoriels, c'est-à-dire les sensations agréables ou désagréable, aboutissent à un jugement subjectif. Ils ont un aspects objectif : analyse des arômes, des consistances, effets sur les sensations et les motilités digestives.
4-- Les critères de prestige, ce qu'il convient de manger, pour un repas familial ou pour être à la mode, parce que c'est le signe du rang social, de ce qui se fait pour être de bon ton, constituent une symbolique subtile. À la Renaissance apparut le "faire bonne chère". On ne parla plus de souper, mot vulgaire, mais de dîner. Le mot chair, évoquant la bête que l'on tue, fut remplacé par celui de viande, désignant jusque-là tout ce qui faisait vivre.

    La « qualité des aliments », c'est cet univers de propriétés dont il s'agit de tirer l'image réelle de l'aliment. Quand une société est inquiète, elle accuse ses aliments, reflets de ce qu'elle est. On charge la biologie de juger.

B- Une politique « Biologique » (231)
   
Prendre conscience de ce qu'est la qualité de la vie, c'est finalement se "faire une idée" de ce qu'est l'homme dans son environnement. On confie cela à la science.
    Mais qu'est donc cette science de l'homme que l'on interroge ? Les « sciences humaines » officielles ont plutôt perdu la face en appliquant de façon inconvenante des méthodes valables en physique, en objectivant ce qui ne pouvait l'être, en voulant expérimenter dans des conditions où les paramètres ne pouvaient pas définis, en objectivant l'homme dans un système de coordonnées et, dans un temps de physiciens, en appliquant les règles du hasard et de l'expérimentation à des hommes qui ont des comportements qui ne s'y soumettent pas.

            « Le concept d'un environnement optimal n'est pas réaliste parce qu'il implique une vue humaine statique. Planifier pour le futur demande une attitude écologique basée  sur l'hypothèse que l'homme apportera toujours des changements par le potentiel créateur inhérent à sa nature biologique. Le constant feedback entre l'homme et son environnement implique un changement continuel de l'un et de l'autre. Cependant, les divers aspects de la nature biologique et sociale constituent un système si hautement intégré qu'il ne peut être modifié que dans certaines limites. »

R. Dubos, So human an animal

    Que peut faire une biologie capable pour répondre, ne serait-ce qu'en renvoyant la question, à une demande sociopolitique ? C'est l'homme lui-même au contact de la réalité qui doit l'assumer. La biologie actuelle n'est qu'une étape où l'homme se développe en redécouvrant ses propres dimension pour faire face à un univers où ses outils et son environnement ont changé. 

Naissance de la biologie comme science (233-267)

VI. Le projet biologique (233)

    Aristote parlait déjà de biologie.  Mais elle ne naquit que vingt siècles plus tard :
« Il y a dans l'organisation générale des animaux un certain nombre de tissus simples qui sont partout les mêmes, ..., qui ont les mêmes propriétés vitales et physique, ... pour former les organes composés. » (Aristote)
    Bichat a désigné sous le nom de système le traité de chaque tissu simple, et sous celui d'organes la réunion de plusieurs systèmes qui forment un corps unique, dans son Anatomie Descriptive.
    Claude Bernard a illuminé l'anatomie générale dans les propriétés des tissus vivants :
« La physiologie générale a pour objet de déterminer les conditions élémentaires des phénomènes de vie. »
    Raspail, Virchow perçoivent le concept de cellule, unité élémentaire de tout organisme vivant.
    Darwin, influencé par Marx, témoin du rôle de la structure économique des entreprises agricoles, dans l'évolution des espèces, conçoit l'évolution.
    Ces visions restent à la base d'une Biologie permettant la vue unifiée de l'univers vivant :

Plan d'une Biologie, Science de l'Organisation Vivante (236) (Addendum 1)

VII. Une nomenclature des espèces est déjà une science  (239)

    L'organisme vivant est un système thermodynamique organisé ouvert, c'est-à-dire un ensemble matière-énergie, subissant des échanges définis avec l'extérieur, maintenant ainsi sa propre structure pendant un certain temps. Il est le fruit d'autres systèmes organisés et peut en reproduire d'autres. Les notions de nutrition et de reproduction caractérisent donc l'organisme vivant ainsi que celle d'une identité, c'est-à-dire de propriétés personnelles et d'espèces situées dans un ensemble écologique.

A- Biologie d'une Nomenclature (239)
    À la base de toute science, il y a une nomenclature, c'est-à-dire un classement rationnel des objets et des propriétés. Le principe d'une nomenclature consiste à élaborer des simplifications successives. La Physique si bien charpentée que nous connaissons a eu sa période de confusion où les bonnes dénominations n'étaient pas trouvées.
    De même des secteurs de la Biologie sont encore dans le chaos et ont besoin d'une nomenclature. Tel ce domaine de la pollution, où l'on parle d' « additifs », de « résidus », de « contaminants », de « polluants », en ne se référant qu'au mode de production, alors que c'est l'effet physiopathologique qui importe. Là on a le mots « toxique » qui ne signifie pas plus que son sens étymologique « toxon » : la flèche qui blesse. Il paraîtrait bon de parler de « substances étrangères » en les opposant aux « nutriments », c'est-à-dire aux composés indigènes dont nous connaissons maintenant la physiologie des métabolismes assurant la constitution de nos tissus.

B- La Nomenclature des Espèces Biologiques (243)
    En revenant à la nomenclature des espèces biologiques, c'est déjà bien une science, celle des noms et, derrière les noms, celle des structures, c'est-à-dire des états stables.

C- Nomenclature des Êtres Vivants (243)
    L'étude des caractéristiques distinctives et communes des espèces aboutit à sélectionner une série de 9 caractères pour classer les êtres vivants. L'échelle a des dénominations purement conventionnelles. En passant à un échelon plus général, on y garde un caractère général qui permet d'inclure de nouveaux groupes et on perd des caractères distinctifs. Par exemple, dans le tableau suivant, la famille des hominidés, distinguée d'après la forme du crâne et la dentition, comporte :
-- l'australopithèque (500 000 à 1 million d'années),
-- le pithécanthrope (200 000 à 500 000 années) avec massif facial réduit et arcade sourcilière proéminente,
-- l'homme pré-moustérien (100 000 à 200 000 années),
-- le moustérien (50 000 à 100 000 années) qui semble avoir donné deux genres :
       * l'homme de Neandertal (50 000 années), disparu plus grand et plus fort que son successeur,
       * l'homo sapiens .

NOMENCLATURE DES ÊTRES VIVANTS

CLASSEMENT

Échelon L'Homme actuel Le Chêne blanc
Espèce Sapiens Blanc
Genre Homme Quercus
Famille Hominidés Fagacées
Ordre Primates Fagales
Sous-classe Placentaires Dicotylédones
Classe Mammifères Angiospermes
Sous-lignée Vertébrés Ptéropsidés
Lignée Chordés Trachéophytes
Règne Animal Végétal

D- Nature des critères de Classement des Espèces (244)
    Les critères de la nomenclature des espèces sont apparemment arbitraires : 
1* perfectionnement des outils entre l'homo sapiens et le faber ;
2* rapport de développement du massif facial par rapport à la boîte crânienne pour les hominidés ;
3* développement des canines, existence de mamelles, de placenta, d'une colonne vertébrale .
    Chacun de ces trois critères implique des comportements profondément différents :
1* Le perfectionnement des outils implique un développement de la possibilité d'abstraire, une vie sociale
2* La petitesse du massif facial implique des outils pour réduire le travail demandé à la mâchoire
3* Les mamelles impliquent l'immaturité des petits et crée des rapports sociaux de types familiaux . La colonne vertébrale implique une architecture bâtie sur un axe avec symétrie et souplesse, impossible avec la rigidité de la coque des mollusques.
   
Les critères de classification anatomiques choisis correspondent à des comportements typiques ; alimentaire (dentition, massif facial), sexuel (placenta, mamelles), d'adaptation au milieu (pattes, vertèbres). 
    Les détails anatomiques permettent de rebâtir le comportement et soulignent comment tout est intégré pour former l'unité de l'être vivant. La forme d'une canine et d'une mâchoire permet d'imaginer tout le comportement d'un hominidé. Ne pouvant pas saisir avec sa mâchoire puisque la canine ne forme plus un croc, il lui faut une main. Pour qu'une main fonctionne bien, il lui faut une bonne vue, une posture debout. Une main et un regard bien harmonisés pour choisir ce qui nourrira postulent un cerveau qui imagine. L'olfaction n'étant plus aussi nécessaire, les cellules nerveuses rendues disponibles dans les lobes frontaux vont servir à l'intégration nerveuse d'imagination.
    Le « noüs » grec,. la connaissance, a la même racine que nez et signifie « renifler ».

VIII. Les limites de la nomenclature: l'évolution des espèces  (247)

    Avec Darwin, les espèces ne furent plus que les étapes d'une histoire. Elles se transformaient. De même qu'en physique on sait que l'électron est à la fois une particule de matière et une onde, l'espèce n'apparaîtra plus que comme une forme arrêtant un moment une force évolutive qui la dépasse et la transformera. 

A- Darwin : l'Évolution des Espèces (248)
    Buffon développa l'idée que « tous les animaux, y copris l'homme, descendent d'autres espèces antérieures »
    Lamarck attribuait l'évolution aux conditions de milieu, aux croisements génétiques et à l'usage ou ne non-usage d'un organe.
    Geoffroy Saint-Hilaire admettait que les conditions de vie étaient la cause principale de toute évolution.
    C'est Darwin qui dégagea le rôle de la « sélection naturelle » et « des lois de la transformation des êtres organisés ». « Il reste, ajoute-t-il, à démontrer comment les innombrables espèces qui habitent ce monde ont été modifiées de manière à acquérir cette perfection de structure et d'adaptation des organes à leur fonction. »

B- Variation des Espèces à l'état domestique (249)
    C'est un champ d'observation privilégié, "expérimental", montrant la possibilité et la fréquence de modifications héréditaires et ce que l'homme peut faire en accumulant des variations légères au moyen de sélections successives. C'est de l'expérience empirique des éleveurs et agriculteurs que Darwin est parti avec une large étude personnelle su les pigeons domestiques.
   * Des conditions de vie "protégées" favoriseraient la diversification.
   * Des conditions favorables permettent à la variation de "durer" un temps suffisant pour survivre comme variété ou espèce.
   * Dans la matière vivante, la "sommation" (addition de variations insuffisantes en elles-mêmes) déclenche un jour un effet stable si la variation est maintenue dans le même sens.

    1- Reproduction et vie « protégée » (250)
        Dans les conditions de vie domestique, la reproduction ne se fait pas de la même façon que dans les conditions de la vie sauvage. « Rien n'est plus aisé que d'apprivoiser un animal, mais rien n'est plus difficile que de l'amener à se reproduire régulièrement à l'état de réclusion, même dans les cas nombreux où le mâle et la femelle s'unissent. On attribue en général ce phénomène à l'altération des instincts, mais beaucoup de plantes cultivées déploient la plus grande vigueur et cependant ne donnent que rarement ou même jamais de graines. »

    2- Effets des habitudes (251)
        « Les os de l'aile pèsent moins que ceux de la cuisse plus par rapport au poids entier du squelette chez le canard domestique que chez le canard sauvage. Il est à présumer que ce changement  provient de ce que le canard domestique vole moins et marche davantage... On ne saurait citer un seul de nos animaux domestiques qui n'ait pas les oreilles pendantes. On attribue cet effet au défaut d'exercice des muscles de l'oreille, l'animal protégé étant plus rarement alarmé. »

    3- Hérédité (251)
        « Il n'est aucun éleveur qui doute de la force des tendances héréditaires. Le semblable produit le semblable... Les théoriciens sont seuls à en suspecter la valeur absolue... Les lois de l'hérédité sont complètement inconnues. »

    4- Réversion (251)
        Un certain nombre des caractères des variétés domestiques seraient des régressions. Mais Darwin souligne la prudence nécessaire à une telle affirmation car « un grand nombre de nos races domestiques ne sauraient vivre à l'état sauvage et, en beaucoup de cas, nous ignorons le type original... »

    5- Sélection méthodique (252)
        Une foule d'exemples montre comment depuis le début de la civilisation, l'homme a sélectionné les propriétés qui lui étaient utiles et que les continents où il ne l'a pas fait, comme l'Australie, n'ont pas apporté d'espèces utiles.
    « La totalité des chevaux de course anglais est arrivée à surpasser en rapidité et en taille les chevaux arabes dont ils descendent. »
  
     Chaque espèce n'apparaît que comme un accident temporel, comme un mot ou un concept, qui ne vaut finalement qu'en référence à la nature profonde de la matière vivante dans l'univers dans lequel elle se développe.
        À partir de l'étude des variations des espèces sauvages, Darwin dégage le fait que là ou l'on trouve beaucoup de variétés, on trouve aussi beaucoup de genres, comme si les conditions écologiques engendraient une diversification.
        La notion d'évolution est apparue à Darwin du fait des conditions de vie protégée, domestiquée, qui firent en un demi-siècle des petits chevaux arabes, les pur-sang anglais. Il a pu opposer ce qui se passait ainsi aux effets des conditions hostiles d'un milieu sauvage ne gardant que le s souches les plus robustes. Ses grands voyages lui ont montré les diversités d'espèces qu'avaient engendrées des milieux très divers, mais restant apparentées par des similitudes de comportement.
        Les critères anatomiques structurels fixes des nomenclatures devinrent des critères de comportement, des manières de boire, de courir, etc. Les structures conditionnent les fonctions. Mais les fonctions changent les structures.

C- Embryologie et Évolution (Addendum : site.voila.fr)

IX. Les facteurs de l'évolution (254)

    Darwin développe les facteurs de l'évolution : concurrence vitale, sélection naturelle, rôle de l'instinct et cas particulier d'hybridité. Il expose une longue série d'exemples de concurrences vitale, de concurrences sexuelles, la sélection des variétés les plus protégées, les plus résistantes et le rôle des circonstances écologiques.
    Actuellement, on tend à considérer que la survie à long terme d'une espèce dépend davantage des individus extrêmes que des moyens et de leur aptitude à faire face au stress.
Les  facteurs intervenant dans la sélection seraient :
1* Survie dans des environnements physiques défavorables (chaleur, froid, salinité, pression d'oxygène)
2* Survie des embryons dans des conditions d'environnement extrêmes
3* Guérison après stress
4* Adaptation des métabolismes, des relations
5* Adaptation du comportement, les stéréotypes étant les plus précaires.
    L'étude de l'origine de l'homme à travers les squelettes fossiles a pu permettre de suggérer ce qu'est une espèce et son évolution. 
    Il a fallu en gros 50 000 ans à l'homo sapiens pour proliférer avec succès à la fin de la dernière glaciation. Sa prolifération s'est accompagnée de la disparition brutale de ce colosse qu'était l'homme de Néanderthal.
    Le processus d'évolution reste à la fois évident et mystérieux. L'architecture anatomique très semblable suppose une transmission génétique. Les structures vestigiales, telles que les muscles, orientant les oreilles chez l'homme, le coccyx (vestige de la queue) en témoignent encore, de même que le fait que l'embryon humain présente, comme les poissons, des arcs branchiaux devant le larynx.
    Les différences entre les espèces de même origine deviennent d'autant plus grandes qu'elles sont isolées plus longtemps sans pouvoir s'entrecroiser. Ce qui a distingué les races humaines actuelles est ainsi un processus écologique réalisant un isolement prolongé sans métissage.
    L'esprit humain se cherche lui-même tout autant que la chair qui le porte. On oublie trop qu'un siècle de vie par rapport à l'évolution n'est pas plus long qu'un mètre par rapport à la longueur du méridien terrestre. 

A- L'apport du transformisme (256)
    Dans la perspective « transformiste », la définition des espèces n'a qu'une valeur relative. Une espèce est un accident momentané qui a su se transformer. 
    Le développement des espèces successives sur notre planète peut aboutir à un classement en datant les couches géologiques sur tableau grâce au rapport des dérivés de l'uranium, ou des isotopes de carbone qu'elles comportent.

NOMBRE D'ANNÉES ÉVOLUTION DE LA VIE SUR LA TERRE
50-50 millions Apparition des hominidés
1 à 6 millions Évolution des mammifères supérieurs et des plantes
50 millions Des mammifères vivent dans l'Océan (baleine, phoque)
100-150 millions Premiers mammifères. Premiers oiseaux.
Diversification des plantes à fleurs.
125-200 millions Apparition et prédominance des reptiles.
Apparition des plantes à fleurs.
250 à 300 millions Premiers amphibiens, insectes, fougères, grandes forêts ayant formé les dépôts de charbon.
350 millions Première invasion importante de la terre par animaux et végétaux.
Apparition des premiers vertébrés : poissons primitifs dans des mers à concentrations changeantes.
500 millions Ancêtres de tous les grands groupes d'invertébrés, des oiseaux. Algues..  
1 milliard Accroissement de la population des êtres unicellulaires.
Apparition des pluricellulaires invertébrés dans la mer, et des végétaux.
Origine de la photosynthèse.
Création d'une atmosphère avec 20 % d'oxygène.
2 à 5 millions Formation de molécules organiques de plus en plus complexes.
Origine de la cellule vivante dans les mers primitives.
5 à 6 milliards Formation du système solaire et de la terre
10 milliards Origine de notre galaxie ? et de l'Univers ?

B- L'évolution reste un concept (257)

DÉVELOPPEMENT  DES  FORMES  DE  LA  MATIÈRE  VIVANTE  *

ÈRE DURÉE
(années)
MILIEU VIE
DOMINANTE
Primaire Archéozoïque
(3,5 - 5 milliards)
Milieu réducteur sans oxygène
Laves, roches métamorphiques, pas de roches sédimentaires, pas de signes directs de vie
Graphites venant d'origine organique peut-être
Vie unicellulaire
Pas de fossiles
Précambrien
(1,5 milliards)
Milieu marin
Roches sédimentaires d'énorme épaisseur, période glaciaire
premiers fossiles : vers, crustacés, brachiopodes, algues, bactéries.
Invertébrés marins
(rares fossiles)
Cambrien
(105 millions)
(553 millions)
Milieu marin
Climat chaud, uniforme sur terre
fossiles abondants : invertébrés marins, plantes marines, algues
Invertébrés supérieurs
Algues marines
Dévonien
(45 millions)
(354 millions)
Terres humides chaudes
Début végétaux terrestres, gymnospermes primitifs
Premières forêts, apparition vertébrés, amphibiens, poissons
Plantes terrestres
Poissons
Carbonifère
(124 millions)
(223 millions)
Terre sèche froide
Climat sec, période glaciaire dans l'hémisphère sud, apparition conifères, fougères, vertébrés terrestres (reptiles)
Amphibiens
Reptiles
Conifères
Fougères
Secondaire Trias
Jurassique
Crétacé
(125 millions)
Réchauffement
Climat chaud : apparition mammifères, développement reptiles géants
Reptiles
Gymnospermes supérieurs
Tertiaire (58 millions)
(60 millions)
Refroidissement
Réduction des forêts et végétaux
développement mammifères
apparition oiseaux modernes puis l'homme
Mammifères
Oiseaux
Plantes à fleurs
Quaternaire (2 millions)
(2 millions)
Période glaciaire
extinction grands mammifères,  arbres
Homme
Plantes herbacées

* Biology data Books, Federal of American Societies for experimental Biology, Washington

    L'évolution reste davantage un concept qu'une science, une vue générale unifiant toute la biologie, cherchant à dégager ce qui reste essentiel à tout organisme et, à l'opposé, ce qui peut changer et comment peut se faire une évolution selon l'un des concepts fondamentaux de la biologie :
1- L' «Unité de l'organisme vivant » : le tout est plus que la somme des parties, les parties sont reliées les unes aux autres et ne peuvent être soustraites sans faire disparaître l'ensemble.
2- Le « Finalisme de l'organisme » : la grande majorité des processus biologiques sont dirigés vers le but de préserver l'individu et l'espèce.
3- La « Stabilité du milieu intérieur » : homéostase, soumission progressive d'un milieu chaotique et dangereux à l'être vivant.
    La Vie évolue, on ne peut la contraindre, l'orienter. On ne sait pas dominer sa propre évolution autrement qu'en se fiant à la « boussole biologique » donnée à chaque être vivant.

X. La tête chercheuse (262)

A- Similitudes biochimiques au cours de l'évolution  (262)
    On a essayé de voir si la nature des protéines du sang permettait de distinguer les espèces, comme le font les formes des mâchoires ou des pieds. Les réactions immunologiques correspondent de façon frappante au classement morphologique.
    Les cellules épidermiques des vertébrés produisent de façon caractéristique de la kératine. La chitine est le produit caractéristique des arthropodes.
    Le transport d'oxygène se fait par l'hémoglobine chez les vertébrés ; par l'hémocyanine (cuivrique) chez les invertébrés ; mais on trouve aussi de l'hémoglobine chez quelques mollusques, annélides et arthropodes. Mais ce sont des dérivés du groupe porphyrine.
    L'ATP est la molécule accumulatrice d'énergie dans tout le règne vivant. Les NAD, les cytochromes, sont fondamentalement identiques chez tous les êtres qui respirent ; de même, la structure des acides nucléiques, la structure fondamentale des enzymes, les hormones sont, en gros, identiques dans les mêmes classes.
    La recherche des critères de classement aboutit à dégager des critères d'unification.

B- Logique et hasard dans l'évolution (263)

    L'évolution peut être logique puisque les comportements se sont de mieux en mieux adaptés aux modifications du milieu. Les concepts de finalisme et d'unité de l'organisme vivant l'illustrent par de nombreux exemples :
* pluricellularité et différenciation intégrée,
* protection de l'espèce assurée par sa fécondité et des mutations, par des coquilles de silice, de calcaire ou de chitine (matériau léger), par la souplesse d'une colonne vertébrale,
* différenciation permise par l'homéothermie et l'homostase,
* allongement des durées de vie permettant des apprentissages, des expériences sociales de plus en plus élaborées...

    Cependant on peut aussi regarder l'évolution comme l'art du bricoleur comme dans les exemples suivants :
* la vessie natatoire équilibrant les poissons devient un poumon permettant la vie terrestre,
* le nez devient une trompe chez l'éléphant,
* les glandes salivaires faites pour digérer deviennent des instruments de défense chez les serpents.
    Chez les plantes :
* les feuilles destinées à la photosynthèse deviennent l'instrument de capture des insectes chez la drosera,
* des structures colorées attirent les insectes pour porter le pollen,
* des tiges deviennent des tubercules de réserve pour la pomme de terre, des rhizomes chez l'iris, des rampants pour la reproduction chez le fraisier, ...

C- Que sera l'Évolution de demain ? (265)
    L'évolution est la transformation d'un système au cours du temps. Elle inclut l'apprentissage par l'expérience et les conditions qui rendront stables les caractères acquis.
    Les mots : concurrence vitale, sélection naturelle, sont remplacés actuellement par : qualité du milieu écologique ou de l'environnement, écosystème. L'évolution témoigne que chaque espèce doit être en équilibre avec son milieu et disparaît si elle néglige cet équilibre trop longtemps.
    Chaque être ne vit que dans certaines marges de milieu physico-chimique et biologique. Découvrant sans le savoir de meilleures relations avec ce qui l'entoure, il va, sans le connaître, vers le règne d'un ordre que nous ne chercherions pas si nous ne le connaissions déjà.
    L'inquiétude actuelle devant la démographie galopante, la crise de l'énergie, la pollution de l'environnement, a sa source dans le pouvoir que les outils, les techniques, les sciences ont donné à l'homme de transformer l'écorce terrestre, non plus au rythme lent qui limitait les échecs, mais avec une vitesse et une étendue qui rendent imaginable les conditions d'une fin de la vie humaine sur la terre. Si un jour il ne reste plus que l'homme comme espèce vivante, il devra avoir connu et dominé toutes les astuces que 3 milliards d'années d'évolution ont inventé pour rendre l'homme possible.
    Un seul point paraît sûr : la vie ne peut se maintenir que si l'écosystème reste en équilibre avec ses bilans d'énergie et de matière.
    La vie de homme dépend de l'énergie solaire qui fournit par la photosynthèse à la fois 20 % d'oxygène de l'air indispensables et les nutriments dont il n'est capable de faire la synthèse. Or il suffit de 50 ans d'arrêt de la photosynthèse pour que la vie animale disparaisse. La forêt reste le seul système continuant à enrichir la biosphère en matières organiques. Ce système diminue rapidement.
    L'homme consomme, en gros, 187 fois plus de calories "nutritionnelles" que son corps n'en restituera à la terre sous forme de matières organiques. C'est l'animal le plus onéreux en énergie organique parce que c'est celui dont la durée de vie sans croissance est la plus longue. L'énergie qu'il restitue à la biosphère et celle du savoir, de l'information. Toute la question est de savoir quelle sera la qualité et l'usage de cette énergie d'information.
    Au lieu de se lancer dans la science-fiction, ne vaut-il pas mieux reprendre la grande leçon de l'évolution : c'est en étant fidèle à ce petit microcosme qu'est chaque être que les grands macrocosmes s'équilibrent. En donnant un sens humain réel à chacun de nos gestes, nous serons fidèles à nous-mêmes et par conséquent à tous. Le plus grand danger qui menace l'homme c'est bien plus la décadence de l'homme que celle de son environnement, le parasitisme qui s'installe quand l'acte de consommation suit immédiatement le désir. C'est dans le chemin qui sépare le désir de ce qui l'apaise que l'homme reste homme, c'est-à-dire qu'il trouve son sens et sa place et que se révèle un peu ce qui reste à naître.