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Dossier/Darwin
«nous cherchons du sens là où il n’y en a pas»
Cent cinquante ans après sa publication, l’œuvre de Darwin reste la seule théorie scientifique reconnue dans le domaine des sciences du vivant. Directeur du pôle de recherche national «Frontiers in Genetics», Denis Duboule revient sur la genèse et la postérité d’une thèse qui n’a pas fini de faire parler d’elle
Campus: Dans quelle mesure les travaux de Darwin marquent-ils une rupture dans l’histoire des sciences?
Denis Duboule: Les travaux de Darwin représentent une contribution majeure à la science. Le savant anglais propose une théorie qui explique l’ensemble des mécanismes qui guident l’organisation du vivant. Cela reste d’ailleurs la seule théorie scientifique reconnue dans le domaine des sciences du vivant. Darwin ne savait pas ce qu’était un gène. Il élabore sa théorie avant la redécouverte des lois de Mendel. Ses intuitions sont d’autant plus phénoménales que chaque point sur lequel il buttait à l’époque s’est avéré être une question essentielle qu’il a fallu beaucoup de temps pour résoudre.
Que dit-il de nouveau?
En s’appuyant notamment sur l’exemple des pinsons des Galapagos, dont la forme du bec varie selon le milieu, Darwin constate que les animaux sont parfaitement adaptés à leur environnement. Pour expliquer ce résultat, il postule que seuls les individus étant le mieux adaptés aux ressources présentes sont parvenus à survivre dans un endroit donné. C’est à partir de ces éléments que naît l’idée de la sélection naturelle.
Darwin n’a pas élaboré sa théorie à partir du néant. Quels sont les auteurs qui ont influencé sa pensée?
Le plus important est sans nul doute Jean-Baptiste de Lamarck, auteur du plus grand traité sur les invertébrés de l’époque. Dès 1800, le naturaliste français impose le concept du transformisme. Son idée est que les animaux ne sont pas apparus par génération spontanée, mais qu’il existe une continuité entre les différentes espèces ayant survécu. Lamarck estime également que l’environnement a un effet directif sur l’évolution. Autrement dit, un animal qui va essayer toute sa vie d’attraper une feuille haut perchée va finir par voir son cou s’allonger. Darwin, qui n’est pas biologiste de formation, reprendra une large partie de ces éléments pour construire sa théorie. Le problème est que l’héritage de Lamarck, qui est pourtant capital, a été totalement évacué par les successeurs de Darwin. Les Anglo-Saxons sont parvenus à réaliser une sorte de hold-up dans ce domaine parce qu’à mon sens, les travaux de Lamarck sont au moins aussi importants que ceux de Darwin. Je dirais même que c’est la contribution de Lamarck qui est aujourd’hui démontrée de la façon la plus rigoureuse et non celle de Darwin.
Darwin s’est-il appuyé sur d’autres auteurs?
En 1798, Thomas Robert Malthus, un pasteur anglican, publie Essai sur le principe de population, ouvrage qui connaît un immense succès et déclenche de nombreuses polémiques. Sa thèse repose sur l’idée que la progression démographique est plus rapide que l’augmentation des ressources, d’où une paupérisation de la population. Les anciens régulateurs démographiques (les guerres et les épidémies) ne jouant plus leurs rôles, il imagine de nouveaux obstacles, comme la limitation de la taille des familles et le recul de l’âge du mariage. Darwin, qui a lu Malthus, n’a fait qu’appliquer ce raisonnement à la biologie et ce qu’on appelle le darwinisme social n’est en fait rien d’autre qu’une relecture des thèses de Malthus. Darwin le dit lui-même, d’ailleurs.
Concrètement, comment passe-t-on d’une espèce à une autre?
Pour qu’une mutation soit maintenue, il faut qu’elle se distribue dans une population donnée. Mais si le nombre d’individus est très important, la mutation est diluée et elle se perd. L’avantage évolutif qui résulte de ce changement doit donc être soit suffisamment massif pour s’imposer, soit apparaître dans un groupe relativement restreint et isolé, ce qui est le cas pour les pinsons des Galapagos, par exemple. A l’intérieur de ce cadre, différents scénarios sont toutefois envisageables.
Lesquels?
La sélection par le milieu, proposée par Darwin est incontestée. Mais là où les grands défenseurs de Darwin ont tort, à mon sens, c’est qu’ils ont introduit une vue essentiellement gradualiste de l’évolution qui veut que ses différentes étapes aient été franchies de manière très progressive, par petites différences et sur une durée s’étalant sur des centaines de millions d’années. Ce schéma gradualiste convient très bien à des organismes relativement simples comme les bactéries, mais plus on monte dans l’échelle de la complexité du vivant, plus cette explication rencontre quelques limites.
Quels sont les éléments en faveur du gradualisme?
Les défenseurs de la sélection naturelle pure et dure sont convaincus qu’il existe une continuité parfaite dans l’évolution. Ils estiment que les différences qui sont aujourd’hui perceptibles entre les espèces paraissent importantes parce que les espèces intermédiaires ont disparu. Dès lors, la question est de savoir où elles sont passées, puisqu’on ne retrouve pas de fossiles. On peut accepter l’idée, somme toute assez logique, que cette absence tient au fait que les fossiles restent des objets rares, même pour les espèces très répandues. Il n’est donc pas vraiment étonnant que l’on n’en trouve pas pour les organismes qui ont vécu moins longtemps et en moins grand nombre.
Cette explication n’est toutefois pas partagée par l’ensemble de la communauté scientifique…
En effet, certains auteurs défendent plutôt l’idée que ces fameux «chaînons manquants» sont introuvables, tout simplement parce qu’ils n’ont jamais existé. Cela voudrait dire que certaines transitions se sont faites de manière plus globale et plus abrupte que les puristes de la sélection naturelle ne le pensent. Cela ressemble à ce que Stephen Jay Gould a appelé les équilibres ponctués. Selon lui, la vitesse de l’évolution varie dans la durée: il y a des périodes de stabilité qui peuvent durer des millions d’années, puis des phases d’accélération durant lesquelles les choses changent beaucoup plus rapidement.
Quels sont les apports de la biologie moléculaire à ce débat?
Pour ce qui est des animaux complexes en tout cas, il est très difficile de concilier ce que l’on sait aujourd’hui de l’ADN et des mécanismes de régulation des gènes avec une théorie purement gradualiste. Depuis la fin des années 1980, il est en effet établi qu’aucune partie du corps ne dépend d’un gène spécifique. L’apparition d’une trompe chez l’éléphant ou l’allongement du cou de la girafe ne sont pas causés par un gène en particulier, mais dépendent d’une série d’éléments qui font partie d’un ensemble. Cela signifie que l’on ne peut pas changer drastiquement une partie du corps d’un être vivant sans modifier radicalement l’organisme concerné. De ce point de vue, le fait que nos gènes soient redondants constitue une sorte de bombe à retardement.
Dans quelle mesure?
Certaines mutations restent longtemps invisibles car il existe des solutions de rechange dans l’appareil génétique. Puis, lorsque celles-ci sont épuisées, il se produit un changement qui peut être radical. Autrement dit, il est possible qu’au sein d’une population de nombreux individus accumulent des mutations qui vont la rendre globalement instable sur le plan génétique. A un moment donné, le dernier verrou peut sauter chez plusieurs individus, ce qui pourrait aboutir à la création d’une nouvelle espèce, pour autant bien sûr que le milieu le permette.
Quelle est l’ampleur des changements que peut provoquer l’évolution?
Une des règles de base du vivant est que la nature ne peut pas produire n’importe quoi. Si l’on s’en tient à l’homme, le nombre de monstruosités est, par exemple, relativement restreint. On retombe toujours sur les mêmes: un pied ne pousse jamais à la place d’une main et inversement. Cela signifie que le schéma de construction d’un organisme vivant est tel que les possibilités sont limitées. Or cette notion de contrainte, venue non pas de l’environnement extérieur, mais de l’intérieur de nous-même, du plan de construction inscrit dans nos gènes, est quelque peu absente des textes de Darwin.
A-t-on donné une importance excessive aux écrits de Darwin?
C’est surtout la façon dont cette théorie a été utilisée qui est sujette à discussion. Il ne faut pas se tromper de cible. Darwin (et son collègue Wallace oublié) a eu le génie de voir juste. Cependant, aujourd’hui, énormément de choses sont considérées comme des adaptations, alors qu’elles n’en sont pas nécessairement. Les faux yeux qui se trouvent sur les ailes des papillons, par exemple, sont souvent situés aux extrémités des ailes. Il existe toute une mythologie pour expliquer leur utilité pour attirer les femelles ou pour éloigner les prédateurs. Mais dans les faits, ces explications sont très difficiles à démontrer.
Comment expliquez alors la présence de ces faux yeux?
Leur apparition pourrait très bien être le résultat d’un processus aléatoire. On peut tout à fait imaginer que l’aile du papillon soit construite de telle sorte qu’à un moment donné, il y ait un effet collatéral: dans le but d’avoir une bonne aile, on est obligé d’y mettre des yeux parce que telle voie de signalisation a un promoteur qui répond à telle protéine. C’est une idée qui n’est pas facile à accepter parce que l’on est convaincu que toute évolution doit posséder une valeur adaptative. Or ce n’est pas le cas. Et si notre main possède cinq doigts, ce n’est pas parce que c’est la meilleure solution, mais parce que c’est celle qui a été retenue. Notre erreur tient au fait que nous cherchons du sens là où il n’y en a pas.
L’évolution n’est donc pas un chemin linéaire conduisant du plus simple au plus compliqué?
Pas forcément. Certains organismes marins qui nous sont très proches, tels que les urocordés ont une vie larvaire qui ressemble beaucoup à celle d’un poisson, mais en se développant, cet organisme ne cesse de se simplifier pour aboutir à un individu adulte qui n’est plus qu’un tube accroché à un rocher. L’évolution peut aussi aller vers le plus simple.
Un des arguments souvent avancés par les créationnistes pour démontrer que l’évolution n’est pas une science est que la théorie de Darwin n’est pas démontrable. Est-ce exact?
Oui, car pour prouver formellement cette théorie, il faudrait être en mesure de remonter jusqu’à l’animal ancestral qui serait au début de la chaîne. Or cet animal n’existe plus. Toutes les espèces qui existent actuellement ont en effet évolué en même temps que nous, c’est pourquoi les singes ne sont pas nos ancêtres, mais nos cousins. En outre, même si on admettait que cet être ancestral existe et qu’on parvienne à le transformer en être humain, cela ne suffirait pas à démontrer que c’est comme cela que les choses se sont passées, mais uniquement qu’il est possible qu’elles se soient passées comme cela. Cela dit des faits innombrables démontrent la véracité de la théorie de l’évolution, ce qui en fait une science et non pas une religion. On peut toujours discuter de la manière dont cela s’est passé exactement, mais on sait que cela s’est passé, et sans l’aide de quiconque.

Biographie express
1809: Naissance de Charles Darwin à Shrewsbury en Angleterre