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Accueil du site > Culture & Loisirs > Étonnant > Podcast Science : L’arbre du vivant 1/3

Podcast Science : L’arbre du vivant 1/3

(Cet article est publié en même temps sur Podcast Science, où vous pourrez écouter sa version audio)

A la fin de l’interview que j’ai donnée pour Podcast Science, Mathieu et Alan ont évoqué quelques questions auxquelles ils auraient aimé que j’apporte des réponses. Il y avait notamment une question de Mathieu (quelle est la distinction entre animal/organisme vivant/organisme unicellulaire/métazoaire... et les lignées évolutives associées à ces organismes) à laquelle je n’ai pas pu apporter de réponses par manque de temps et je pense qu’on a tous été un peu frustrés de ne pas en parler.
A leur demande et pour mon plus grand plaisir, je vais donc vous parler de l’arbre du vivant. 

 

Une histoire de l’origine du Vivant


Commençons d’abord par effectuer un voyage dans le temps et imaginons qu’on puisse assister à l’émergence du vivant. On ne sait pas très bien quand ni où cet évènement a eu lieu : probablement il y a plus de 3,5 milliards d’années et sur la Terre. Il est aussi plus que probable que cet évènement ait eu lieu dans de l’eau. Donc imaginons qu’on puisse mettre la tête sous l’eau pour observer ce qui se passait à l’époque : qu’est-ce qu’on y trouverait avant l’émergence du vivant ? Et bien plein de choses ! Certains points d’eau ont pu, dans des conditions particulières, accumuler tout un tas de molécules de plus en plus complexes.
On peut y trouver par exemple des nucléotides, ces molécules qui, mises bout à bout forment des chaînes qu’on appelle les acides nucléiques (ADN/ARN) :

Nucléotides 

On y trouve aussi des acides aminés, qui peuvent aussi être liés les uns aux autres pour former des chaines appelés peptides (les plus petites protéines).

acide aminé
Et enfin, on y trouve des lipides, des molécules qui peuvent s’organiser spontanément en petite bulles… de gras :

acide gras
Avec tous ces ingrédients mélangés, pas étonnant qu’on appelle ce milieu à l’origine du vivant une soupe. La soupe prébiotique pour être précis : y’a du gras, des petits bouts de protéines et même des fragments de brins d’ADN et d’ARN pour le fumet. C’est une bonne partie des ingrédients qui constituent les êtres vivants tels qu’on les connait aujourd’hui, des ingrédients qu’on appelle macro-molécules (un joli nom pour parler de molécules catégorie poids lourd).
Ces macro-molécules font des choses assez improbables comme interagir entre elles ou s’auto-organiser avec l’exemple des bulles que forment spontanément les lipides dans un milieu agité. Au final, cette soupe prébiotique est le théâtre d’une chimie qui va dans toutes les directions. Les lecteurs de mon blog SSAFT, savent que j’aime à illustrer mes articles avec une ribambelle d’images et vidéos. Je me suis donc donné comme défi de chercher à illustrer ce Podcast avec des sons. Et pour illustrer la chimie prébiotique, voici le son que j’ai choisi :

 

La définition du Vivant

 

Au final, en vous décrivant les étapes de l’émergence des organismes vivants, je vous ai aussi décrit les différents critères qui rentrent dans la définition la plus largement acceptée du vivant. En effet, le vivant peut se définir par différentes capacités :

- Capacité à croître

- Capacité à se nourrir

- Capacité à se reproduire

- Capacité à évoluer

Cependant, j’aimerais faire une mise en garde sur les définitions. Une définition, si précise soit-elle, ne garantit pas une représentation fidèle de la réalité. C’est surtout le cas en biologie car souvent, les définitions s’effondrent quand on éprouve leurs limites. J’ai d’ailleurs trouvé une “quote” parfaitement adéquate (pour voler un peu la vedette à Mathieu). C’est une citation de Richard Dawkins dans son ouvrage le gène égoïste et qui donne en Anglais :

Human suffering has been caused because too many of us cannot grasp that words are only tools for our use, and that the mere presence in the dictionary of a word [like 'living'] does not mean it necessarily has to refer to something definite in the real world.
Richard Dawkins, The Selfish Gene


La traduction étant :
Beaucoup de tort a été fait parce que la majorité d’entre nous n’arrive pas à accepter que les mots sont uniquement des outils pour notre usage, et que leur seule présence dans un dictionnaire, comme pour le mot vivant, ne signifie pas nécessairement qu’il se réfère à quelque chose de concret dans le monde réel.


En ce qui concerne la définition du vivant, ses limites proviennent du fait que la vie n’est pas une substance aux propriétés éternelles : la vie, c’est un processus. Et définir ce processus revient à décrire ses caractéristiques telles qu’on les rencontre chez les organismes vivants actuels, c’est à dire les capacités énoncées précédemment : au cours du processus de la vie on peut observer des phénomènes de croissance, d’ingestion, de réplication et d’évolution. Mais pour chacune de ces caractéristiques, on va vite rencontrer des exceptions problématiques, comme le cas des hybrides stériles par exemple : un mulet, sous prétexte qu’il n’est pas capable de se reproduire, devrait-il être exclu du vivant ?

Pauvre mulet...
Le cas le plus célèbre d’entités dont on ne sait s’il faut les exclure ou les inclure dans le vivant, est celui des virus. Aujourd’hui, sur Terre, tous les organismes qu’on considère comme vivant ont leur information génétique contenue dans des acides nucléiques (ADN/ARN). Les virus possèdent une information génétique de la même nature. Ils ont un génome. Cependant, comme ils ne sont pas autonomes et qu’ils n’ont pas la capacité de se reproduire sans infecter d’abord une cellule, de nombreux scientifiques choisissent de les exclure du vivant. Mais au final, est-ce que les virus ne pourraient pas représenter un domaine altéré du vivant ?

 

Virus: Aux frontières du vivant

 

Il y a de nombreux scénarios qui se penchent sur l’origine des virus : certains pensent qu’il s’agit des descendants des premiers balbutiements de la vie : de la proto-vie ayant été maintenue en évoluant grâce à leur capacité à parasiter des cellules. D’autres pensent que les virus sont des organismes parasites tellement modifiés qu’ils ont perdu leurs capacités à croître et à se reproduire. Dans ces deux cas de figures, exclure les virus de la vie semble un choix subjectif.

Par contre, si on relâche la définition, on se trouve à inclure, au sein du vivant, des substances incongrues.

 

Cristal de Kaolinite

 

C’est pas exemple le cas des cristaux de silices dans une solution. Ceux-ci sont capables de s’organiser spontanément et donc de croitre, de se répliquer une fois brisés et leur structure peut également contenir des variations héréditaires. La seule chose dont n’est pas capable un cristal, c’est une forme d’autonomie grâce à un métabolisme… mais c’est le cas des virus aussi ! Bref, c’est le bazar… le bazar du vivant !

Bon, pour les besoins du Podcast, restons avec notre définition où l’on considère la cellule, avec ses quatre capacités, comme l’unité fondamentale de la vie et où les plus petits organismes vivants sont formés d’au moins une cellule : des organismes aussi différents qu’une levure (qui est un organisme unicellulaire) ou encore une fougère ou un éléphant sont tous considérés, selon cette définition, comme des êtres vivants.

Donc vous le voyez bien, même si on restreint l’ensemble du vivant avec cette définition, ça nous fait un sacré paquet d’organismes vivants qui existent sur notre planète ! Evidemment, il n’est pas question de considérer qu’un organisme est plus ou moins vivant par rapport à d’autres. En revanche force est de constater que dans la besace du vivant, il y a une foultitude d’espèces extrêmement différentes, et qu’elles sont extrêmement variées. Il est tout à fait instinctif de vouloir comprendre cette diversité du vivant et de tenter de la raisonner… en la classifiant.

Et c’est ce qu’on s’attachera à faire, ensemble, la semaine prochaine.

 

Liens :
Sons réalisés grâce à Tone Matrix
Les cristaux à l’origine de la vie


Références
 :
McKay CP : What Is Life—and How Do We Search for It in Other Worlds ? Plos Biol 2004, 2(9):e302.

Dawkins R : The selfish gene : Oxford University Press, USA ; 2006.


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