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Tous entrelacés !

Publié en ligne le 26 mars 2020
Tous entrelacés !
Des gènes aux super-organismes : les réseaux de l’évolution

Éric Bapteste
Belin, 2018, 359 pages, 20 €

« Une véritable révolution intellectuelle » : on pourrait soupçonner ce commentaire d’Hervé le Guyader, mis en exergue sur la couverture, d’être un simple argument mercantile. Sauf qu’il émane d’un spécialiste reconnu de biologie évolutive et qu’il semble, au moins en partie, justifié. La question de fond à laquelle s’attache l’auteur, « comment la théorie de l’évolution pourrait-elle mieux expliquer la complexité et la diversité biologique ? » , ne semble pourtant guère révolutionnaire. Alors de quelle révolution est-il question ? Elle concerne essentiellement le changement de regard porté sur le vivant et son évolution. Privilégier les interactions entre entités (molécules, cellules, êtres vivants) sur les entités elles-mêmes, tel est le programme qu’Éric Bapteste, chercheur en biologie évolutive, s’emploie à justifier au travers d’un ouvrage assez volumineux.

Les trois premières parties du livre s’attachent à décrire ces interactions à divers niveaux d’intégration de l’organisation biologique. Point commun à ces niveaux, l’existence de « collectifs » (listés dans une annexe) qui forment autant de réseaux d’interaction à l’échelle moléculaire (réseaux de gènes et de protéines), cellulaire ou organismique (relations symbiotiques). Quel que soit le niveau considéré, l’entrelacement fonctionnel est tel qu’il devient délicat de décrire une entité isolément, sans considérer les partenaires du réseau auquel celle-ci appartient. Dès le niveau moléculaire, un simple constat suffit à évoquer cet entrelacement : « pas de protéines sans gènes […] pas de gènes sans protéines non plus » .Il en découle naturellement que « rien en évolution n’a de sens considéré de manière isolée » , que la notion de collectif s’avère essentielle pour appréhender certaines propriétés du monde vivant, irréductibles à celles de ses composantes individuelles, de simples « interactions » pouvant parfois se transformer en véritables « interdépendances » . Ainsi ne peut-on comprendre l’évolution et la diversité des micro-organismes sans « prendre en compte l’impact des virus sur les populations bactériennes » . Parmi les collectifs, celui à l’origine de la cellule eucaryote 1 qui résulte de « l’emboîtement 2 d’une bactérie dans une archée 3 semble avoir été un moment clé de l’Histoire de la vie » . Il explique la nature mosaïque des composants de la cellule eucaryote qui « se révèle être une chimère […] aux constituants d’origines diverses » .

La troisième partie, consacrée aux organismes multicellulaires, est sans nul doute la plus accessible, la moins abstraite, pour un lectorat novice. Le concept d’holobionte, ce « supraorganisme » composé par un collectif associant un organisme animal ou végétal à des micro-organismes, est mis en valeur à travers divers exemples de partenariats symbiotiques. Par conséquent, l’holobionte dispose de plusieurs génomes (on parle d’« hologénome »), celui des communautés microbiennes qu’il héberge fournissant « un deuxième système héréditaire » qui participe également à son évolution. Le fait que « l’acquisition de nouvelles fonctions biologiques peut largement passer par le microbiome » trouve un écho dans le sous-chapitre « Les hommes-microbes » de la dernière partie. « L’acquisition de nouveaux partenaires symbiotiques » , et donc de nouvelles fonctions, fournit une composante à l’évolution, sachant que « l’impact substantiel des micro-organismes sur l’évolution des animaux est désormais établi » . Ceci vaut à l’échelle d’un écosystème : l’interdépendance entre les facteurs biotiques (organismes vivants) et abiotiques (facteurs physico-chimiques) – « l’abiotique affecte le biotique. Le biotique transforme l’abiotique » – fait que toute réflexion sur l’évolution de la vie sur Terre nécessite de prendre en compte l’évolution de son environnement.

L’ensemble des élargissements conceptuels auxquels ces réflexions amènent n’entraîne pas, selon l’auteur, « une réécriture fondamentale de la théorie de l’évolution de Darwin » . Ce serait même « un signe de bonne santé de la théorie darwinienne » qui montre là sa capacité d’adaptation aux nouvelles données fournies par les chercheurs en évolution. Dans la quatrième partie, É. Bapteste suggère d’emprunter « une piste de recherche capitale », invitant les chercheurs en évolution à élargir leurs investigations en considérant le vivant comme un ensemble de réseaux d’influence dont il faut comprendre l’architecture , ce qui l’amène à proposer « un triple mouvement théorique pour réorienter l’enquête évolutionniste » . Selon lui, « situer les interactions au cœur de la théorie de l’évolution évolutionniste permet d’expliquer à la fois les origines et le fonctionnement du monde vivant » . Si l’on veut qu’évolue la science de l’évolution, « les biologistes doivent maintenant reformuler leur vision de l’évolution pour l’étudier en termes de systèmes dynamiques complexes » comme l’a écrit, dès 2004 4, le microbiologiste américain Carl Woese 5.

Pour conclure, ce livre savant, qui s’adresse à un lectorat diversifié et qui est d’une lecture relativement abordable pour le néophyte, en évitant la plupart du temps un vocabulaire trop spécialisé et en utilisant quelques analogies parlantes, satisfait également, grâce aux développements sur divers éléments techniques (rassemblés dans pas moins de soixante pages de notes), les lecteurs plus exigeants. Parmi ces derniers, sans doute des professionnels de biologie évolutive qu’É. Bapteste, en tant que collègue, encourage à pratiquer une approche transdisciplinaire, tout comme « l’évolution de la vie sur Terre est un “job” réalisé à plusieurs ».

1 Unité fonctionnelle des organismes multicellulaires qui se caractérise par la présence d’un noyau contenant l’essentiel du matériel génétique.

2 On parle d’endosymbiose, une forme de symbiose entre deux organismes vivants, où l’un est contenu par l’autre.

3 Microorganismes unicellulaires procaryotes, c’est-à-dire sans noyau, comme les bactéries, dont certaines caractéristiques moléculaires sont similaires à celles des cellules eucaryotes. L’ensemble des archées constitue un domaine du vivant séparé de celui des bactéries et des eucaryotes.

4 Woese, C. R. (2004). “A new biology for a new century”. Microbiol. Mol. Biol. Rev., 68(2), 173-186.

5 Connu pour la définition, en 1977, d’un nouveau groupe de microorganismes, les archées, à l’origine de la partition du vivant en trois domaines.

Publié dans le n° 333 de la revue


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