Les limites de la vision occidentale du vivant

Au-delà du néo-darwinisme

La conception de l'évolution de Jacques Monod est celle de la théorie néo-darwinienne de l'évolution et constitue le dogme central^6(*) de la biologie moléculaire. Elle est encore majoritairement acceptée mais elle nécessite maintenant, pour le moins, d'être corrigée, si ce n'est pas tout simplement réformée. Un certain nombre de faits empiriques ne sont pas explicables par cette théorie et d'autres semblent même militer en sa défaveur. Voyons successivement deux apports majeurs, le premier concerne la découverte de l'ARN transformant, le second les données très particulières de l'embryologie, généralement ignorées par les généticiens. Nous utiliserons pour cela, entre autres, le travail de Dominique Letellier dans son ouvrage La question du hasard dans l'évolution, la philosophie à l'épreuve de la biologie.

C'est à Mirko Beljanski que l'on doit la découverte des ARN transformants, publiée en 1971, c'est-à-dire un an après la publication de l'ouvrage de Monod. Alors que celui-ci affirme sans ambages que l'ADN est uniquement conservateur et que seul le désordre systémique provoqué par une mutation peut le modifier, Beljanski apporte la preuve expérimentale d'une transcription inverse où l'ARN modifie l'ADN. Il observe de l'ARN sécrété par des mutants d'une espèce de bactérie face à un antibiotique et capable de propager leur propriété de résistance aux autres membres de leur espèce. On pouvait alors encore penser cela dans les termes du dogme central en supposant que toute l'espèce possède le gène correspondant et que l'ARN permet seulement son activation. La preuve édifiante apportée par Beljanski concerne l'application de cet ARN à des bactéries d'une autre espèce, modifiant alors leurs propriétés comme leur code génétique.

Il faut noter comment cette découverte reste encore considérablement marginalisée. Lorsque notre chercheur s'adonnait à ces travaux, il officiait à l'Institut Pasteur, dirigé à l'époque par Monod. La tolérance de celui-ci montra ses limites car, malgré la reconnaissance internationale dont jouirent les travaux de Beljanski, Monod l'empêcha de poursuivre ses recherches et bloqua ses financements. L'acharnement professionnel que subit par la suite le couple Beljanski se transformera en acharnement juridique lorsque leurs recherches contre le cancer et le sida furent accusées de charlatanisme, mais nous ne pouvons pas dresser ici le tableau de toute cette controverse qui appartient désormais plus aux domaines de l'histoire et du droit^7(*). Notons seulement que le Prix Nobel Howard Temin, qui découvrit la transcriptase inverse chez les rétrovirus, reconnaîtra plus tard la priorité de cette même découverte sur les bactéries par Beljanski.

C'est en effet ce mécanisme qui permet aux rétrovirus d'infecter une cellule hôte en modifiant l'ADN de celle-ci. Quoique Monod estima que ces découvertes ne remettaient pas en jeu sa théorie puisque l'irréversibilité de la transmission d'information des acides nucléiques aux protéines n'est pas remise en cause, il demeure que cela constitue la preuve que le code génétique n'est pas fermé sur lui-même comme il le pensait ; une entité vivante extérieure, un rétrovirus par exemple, peut ''naturellement'' modifier le code génétique d'une autre entité vivante d'une autre espèce, que cela se fasse au moyen d'acides nucléiques ne change rien. Ainsi la possibilité de caractères acquis puis transmis, une hérédité lamarckienne en somme, est de nouveau admissible, ce qui remet en cause tout le raisonnement de Monod visant à attribuer au hasard tout changement dans l'évolution.

Des mutations aléatoires sont toujours admises comme modifiant le génome par des erreurs de traduction mais ce n'est plus la seule source de changement. De nombreuses expériences ont été menées pour mettre en évidence l'hérédité de certains caractères acquis. Par exemple, un colibacille, une bactérie intestinale, est nourri au lactose, une substance qu'il est incapable de métaboliser. Au bout d'un certain temps la bactérie y parvient cependant, grâce à une mutation. Le code génétique ne s'est cependant modifié que pour utiliser le lactose et la rapidité d'apparition de la modification est considérablement supérieure à la probabilité que se développe une mutation aléatoire allant dans ce sens précis. Alors que le dogme central ne peut expliquer cela que par un très heureux coup de chance, une mutation fortuite permettant l'absorption de lactose apparaissant spontanément lorsqu'il ne s'agit plus que de la seule nourriture disponible, il semble beaucoup plus cohérent de considérer cette mutation comme adaptative. D'autres expériences de ce type amènent au même genre de résultats et si l'on peut toujours considérer que la recherche de réponses adaptatives se fasse par tâtonnements aléatoires, on ne peut nier le caractère téléologique de cette entreprise.

De son côté, dressant un pont sur le gouffre qui sépare depuis longtemps la génétique, qui s'occupe de la transmission de caractères héréditaires, et l'embryologie, qui cherche à expliquer le fonctionnement de l'ontogenèse, Rosine Chandebois s'est mis en tête de réfuter l'affirmation de Monod, partagée par la majorité des généticiens, que l'ontogenèse d'un être vivant doit tout à son code génétique. ''Le corps n'est que l'expression des gènes'', c'est cette idée d'un programme génétique que l'embryologiste remet en cause.

Le premier problème soulevé par cette idée est que les espèces très complexes, comme les vertébrés supérieurs, ne disposent pas forcément de plus d'ADN que des êtres unicellulaires, comme les bactéries ; elles en ont même parfois moins. De même, si toute modification anatomique est due à une mutation du code, comme le veut le dogme central, on ne peut expliquer que des formes anatomiques disparues au sein d'une espèce réapparaissent parfois ; le néo-darwinisme ne nous dit pas où est l'information génétique nécessaire à cela puisque les mutations aléatoires de Monod sont par définitions irréversibles.

A une échelle légèrement différente de celle de la génétique, l'embryologie s'intéresse tout particulièrement aux interactions cellulaires et tissulaires qui constituent l'ontogenèse. L'analyse des cellules vivantes au sein de l'organisme montre que ce sont des systèmes ouverts qui reçoivent des informations de leur environnement extérieur et ''stockent'' une partie de ces données dans leurs cytoplasmes, c'est-à-dire leurs membranes extérieures ; toute cette information modifie alors le fonctionnement de la cellule. Les cellules agissent en populations homogènes et se reproduisent par duplication, transmettant par là même leur mémoire cytoplasmique. Aussi cette homogénéité est une conséquence de la communication qui s'établit entre les cellules, car le cytoplasme de chacune garde les traces des interactions qu'elle a connues avec ses voisines.

Se forme alors une identité tissulaire lorsque la cohésion des cellules d'un même tissu atteint un certain seuil de différenciation. C'est ainsi que se constitue un membre ou un organe, mais c'est également comme cela qu'il dégénère, lorsque le tissu perd sa cohésion cellulaire. Une fois différencié puis prélevé, un tissu peut évoluer de manière autonome et continuer son développement, alors que les cellules isolées de ce tissu cesseront de se développer et se dédifférencieront. « Une progression autonome n'est pas commandée par des gènes, mais par le jeu d'une communication incessante (interactions homotypiques) par lequel les cellules réalisent un progrès et en conservent collectivement la mémoire » (Chandebois, Comment les cellules construisent l'animal). La mutation ne change donc plus le plan de l'organisme mais, en modifiant les propriétés de protéines, elle perturbe le développement global de l'organisme. « Autrement dit, l'ADN ne commande rien ; il n'est pas l'architecte. Mais parce qu'il conçoit et fournit les matériaux pour cette construction, il lui imprime son originalité » (Chandebois, Pour en finir avec le darwinisme).

L'apparition d'un nouvel organe au cours de l'ontogenèse ne se fait pas par l'activation d'un gène mais parce qu'un certain tissu, ayant atteint un certain niveau de maturation, est en mesure de réagir à un inducteur biochimique (comme une hormone) pour acquérir une nouvelle identité. L'ontogenèse se fait donc par palier et grâce à l'interaction cellulaire qui permet l'apparition spontanée d'un organe à partir de tissus qui le contiennent en puissance, quoique cela demeure une pure virtualité sans l'ajout, relativement contingent, d'un inducteur. Le cas le plus commun est le têtard qui, si on le prive des hormones nécessaires, ne se transformera jamais en grenouille. L'axolotl est un exemple encore plus exceptionnel car on a longtemps pensé que c'était un animal classique jusqu'à ce que l'on découvre qu'il s'agit en réalité d'une larve de salamandre douée de néoténie, c'est-à-dire que l'animal est capable de se reproduire à l'état larvaire. Aussi il demeure rare que l'animal atteigne sa forme adulte car des conditions très spécifiques sont nécessaires.

Chandebois pense avoir trouvé là la clé de l'évolution, du moins le phénomène qui pourrait expliquer l'apparition de nouveaux organes utiles et donc de nouvelles espèces. Rappelons que le néo-darwinisme estime que ce sont des mutations, se montrant décisives pour la survie et la reproduction, en s'accumulant, qui ont amené l'apparition et le perfectionnement de nouveaux outillages biologiques. Mais on a pourtant toujours eu à déplorer des ''chaînons manquants'' dans l'évolution qui ont beaucoup stimulé l'imagination des darwiniens, notamment le passage entre les reptiles et les oiseaux qui a donné lieu au mythe du pro-avis.

L'apparition de certains organes à partir de mutations est également l'objet de nombreuses spéculations plus ou moins fallacieuses. Ainsi les ailes des oiseaux ne doivent leur efficacité qu'à leur construction très particulière et très complexe, la structure osseuse globale d'un oiseau est conçue d'une manière appropriée au vol et sans celle-ci ses ailes ne seraient qu'un fardeau à porter. Il est en effet peu probable qu'un lézard dont les pattes postérieures seraient des ébauches d'ailes encore incapables de le faire voler aient acquis un avantage quelconque au vu de la sélection naturelle. Les théoriciens de l'évolution ont donc de plus en plus tendance à envisager un processus d'apparition des espèces par saltation où la sélection naturelle et les variations individuelles ne jouent plus que pour perfectionner les organes existants et le fonctionnement général d'une espèce.

Certains pourront y voir le retour d'un certain finalisme puisque l'on peut envisager l'apparition d'une nouvelle espèce comme une réorganisation globale de l'organisme, contenu en puissance dans la forme précédente, comme le têtard qui devient grenouille de manière déterminée et réglée en passant de la structure organique d'un poisson à celle d'un reptile. Cela est également à mettre en relation avec la vieille théorie de la récapitulation de Ernst Haeckel, qui imaginait que l'embryon, lors de sa croissance, reproduisait toutes les étapes antérieures de l'évolution qui avaient amené à la forme actuelle de l'espèce. Les connaissances actuelles de l'embryologie montrent plutôt que le foetus semble passer en revue les formes embryonnaires de ses ancêtres sans jamais adopter de formes adultes. De nouvelles espèces apparaîtraient lorsqu'une espèce se mettrait à finir trop tôt ou trop tard son processus de maturation, ce que l'on nomme hétérochronie ; comme l'axololt, dont la forme adulte se manifeste très rarement mais demeure pourtant issue du matériel génétique commun à toute l'espèce.

Quoique récente et sujette à vérification, la théorie alternative de l'évolution de Chandebois a le mérite de rendre compte de la ressemblance entre patrimoines génétiques d'espèces fort différentes physiologiquement et de l'absence d'une quantité d'informations génétiques supplémentaires chez les organismes les plus complexes.

Il semble donc que la prudence nous pousse à éviter les conclusions hâtives en ce qui concerne le fonctionnement de l'évolution et le sens éventuel à lui donner, nombreux sont les grands génies de cette théorie, en commençant par Darwin lui-même, à avoir péché sur ce point en justifiant des points de vue métaphysiques très différents à partir de l'étude du vivant. Le code génétique permet certes de transmettre des caractères au sein de l'espèce mais il ne nous indique pas comment apparaît une nouvelle espèce. La mutation ne semble pas non plus acceptable car tout porte à croire que la phylogenèse est un phénomène tout aussi ''naturel'' que l'ontogenèse. Il y a d'ailleurs des liens forts entre les deux et la biologie ne fait encore que commencer à étudier toutes ces possibilités. Mais il est très compréhensible que l'on constate d'importantes divergences d'interprétation concernant l'évolution puisque son étude reste basée sur les conjectures qu'essaye difficilement de faire la paléontologie et non sur des expériences précises et reproductibles comme l'essentiel de la biologie.

Quoiqu'elles soient essentiellement techniques, il est intéressant de constater comment les remises en cause du dogme centrale de la biologie moléculaire que nous avons succinctement résumées ici, ne sont pas exemptes de conséquences philosophiques. Ainsi les acquis sur lesquels Monod fondait sa métaphysique sont profondément remis en cause. Le pur hasard comme seule perturbation de la reproduction du génome n'est plus envisageable puisque l'action déterminée des ARN transformants réintroduit la nécessité dans l'évolution de l'ADN. De même, si la spéciation ne doit plus être attribuée à des mutations mais à des fonctionnements analogues à ceux de l'embryologie, c'est que la phylogenèse doit obéir au même type de nécessité que l'ontogenèse. Alors que Monod pensait avoir définitivement banni toute forme de finalisme à propos du vivant, celui-ci est redevenu complètement envisageable ; quoiqu'aucune preuve ne soit non plus apparue pour l'appuyer.

On remarquera également comment le propos de Chandebois s'écarte un peu plus du cartésianisme que celui de Monod. L'embryologiste n'hésite pas à parler de la cellule comme d'une unité de traitement de l'information, dotée d'une mémoire et de fonctions adaptatives, qui développe un comportement social. Bien que l'auteur n'aborde pas explicitement le sujet, on observe beaucoup moins de réticences à introduire de la finalité dans le discours scientifique.

* 6 L'usage du mot ''dogme'' est souvent contesté mais reste la désignation la plus couramment employée quoique certains préfèrent parler de ''théorie centrale''.

* 7 L'information à ce sujet foisonne sur Internet et certains n'hésitent pas à comparer ce cas à l'affaire Dreyfus.