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Darwin est-il soluble dans la Science-Fiction ?
par Jean-Paul Baquiast - 01/02/2010


Une polémique s'est établie il y a quelques jours, notamment dans une suite d'articles publiées par le journal Le Monde, à propos du caractère darwinien ou non darwinien du type d'évolution décrite par le film Avatar. Il n'est pas inutile d'y revenir car les enjeux philosophiques et politiques ne sont pas minces.

Rappelons (voir l'article [bientôt en ligne] de Christophe Jacquemin dans cette revue) que le scénario décrit des populations d'organismes vivants peuplant la planète Pandora. Elles sont proches à quelques différences près de celles peuplant la Terre. On en avait généralement déduit que le film s'inspirait de la théorie darwinienne de l'évolution. A partir de formes de vie initiales voisines de celles étant apparues sur Terre, et dans un milieu physique très proche, le réalisateur James Cameron faisait l'hypothèse que les principes de l'évolution darwinienne, sur le mode mutation/sélection, avaient donné naissance à des formes vitales relativement convergentes: les mêmes contraintes conduisant à des solutions sinon comparables du moins voisines.

Or, dans une tribune parue dans Le Monde du 17/18 janvier 2010, le biologiste Thomas Heims a rappelé ce qui pour un darwinien tel que l'auteur du présent article paraissait évident: il n'y a aucune raison pour qu'apparaissent des formes semblables ou même comparables, dans un monde déterminé par le hasard et la nécessité, c'est-à-dire dans un monde où n'existe aucune volonté supérieure pour orienter l'évolution. A supposer qu'à l'origine de la vie, sur la Terre comme sur Pandora, aient pu se trouver des molécules prébiologiques analogues, telles que les bases A, U, C et G du code génétique, il n'y avait aucune chance pour qu'elles se combinent de façon identique.

Il y avait encore moins de chance pour que, à supposer que des ADN primitifs voisins aient pu apparaître sur chacune des deux planètes, ils puissent donner, à la suite de mutations survenues au hasard, des espèces voisines. Selon Thomas Heims, la position défendue par James Cameron, grossièrement évolutionniste, est en fait pratiquement incompatible avec le darwinisme. Elle laisse supposer que des forces intelligentes extra-naturelles ont orienté les évolutions en vue de privilégier des finalités décidées à l'avance. Cameron n'est peut-être pas créationniste, ni défenseur explicite de l'Intelligent Design, mais il donne des armes imaginaires puissantes aux militants de ces thèses.

Le polémiste spiritualiste Jean Staune, qui dispose de beaucoup de moyens pour publier des écrits tendant à démontrer que les sciences confirment les affirmations des Ecritures, ne s'y est pas trompé. Dans une tribune faisant suite à celle de Thomas Heims, publiée par Le Monde du 21 janvier, il explique que celui-ci se réfère à une conception simpliste et dépassée de l'évolution. Il cite un certain nombre de biologistes qui, selon lui, privilégient une hypothèse moderne qu'il qualifie de structuraliste. Selon lui, ce structuralisme considère les êtres vivants comme étant nécessaires. Leur structure générale est inscrite dans les lois de la nature. A l'instar des cristaux de neige qui possèdent toujours six branches quelques soient les conditions de leur formation, les grands types d'êtres vivants sont en mesure de réapparaître encore et partout là où les conditions physico-chimiques le permettent. «Cette nouvelle vision de la vie, retrouvant d'anciennes intuitions (?), dit-il, nous offre ainsi une troisième voie susceptible de déboucher sur de nouvelles découvertes».

Ce texte habile évoque semble-t-il ce que nous avons désigné dans notre ouvrage «Pour un principe matérialiste fort» comme les principes de la mécanosynthèse. Ceux-ci s'applique en priorité aux formes physiques et chimiques et seulement en arrière plan aux formes biologiques. La mécanosynthèse impose aux cristaux de neige, dans les conditions physiques actuelles, des structures en étoile comparables (encore serait-ce à vérifier). Mais les étoiles de mer et d'autres étoiles, telles celles matérialisées par certaines fleurs, obéissent à des contraintes évolutives où réintervient le darwinisme. Les anciennes intuitions, auxquelles fait allusion Jean Staune, seront nécessairement celles que l'on retrouve dans les mythes créationnistes, chrétiens ou relevant d'autres croyances. Il n'y a donc aucune raison de voir dans Avatar un argument recevable permettant de remettre en cause le darwinisme.

La discussion aurait pu s'arrêter là, terminée par une défaite de Jean Staune, soulignée par la majorité des internautes ayant posté des commentaires sur le site du Monde. Mais, dans un point de vue publié par ce même Monde le 27 janvier, les chercheurs en biologie et en anthropologie Jean-Baptiste André et Nicolas Baumard refusent l'argumentation de Jean Staune et contestent partiellement celle de Thomas Heims. Sur Jean Staune, nous n'avons pas de commentaires. A l'égard de Thomas Heims, ils font valoir que, si l'évolution comporte une grande part de hasard, elle comporte aussi une large part de nécessité. Les mutations avantageuses le sont pour des raisons physiques fondamentales. De cette part de nécessité résultent de nombreuses relations générales entre les structures vivantes, entre la fonction d'un organe et sa forme, entre la niche écologique d'une espèce et les organes qu'elle porte. On peut retrouver ainsi des contraintes, connues depuis longtemps, découlant du milieu physique et notamment des lois de la mécanosynthèse.

Jean-Baptiste André et Nicolas Baumard, qui s'affirment représentants de la théorie néo-synthétique de l'évolution, confèrent donc à cette dernière le pouvoir d'expliquer l'ordre actuel sans supposer un ordre initial. C'est parce que la sélection naturelle a agi sur le monde qu'existent aujourd'hui sur Terre des structures aussi organisées, aussi improbables a priori, que les structures vivantes – auxquelles nous ajouterons les nombreuses structures géologiques façonnées par l'évolution des êtres vivants. L'évolution n'a pas de vision, elle ne planifie pas. Mais, par le jeu des mutations et de la sélection, elle produit de l'organisation. «Prétendre que le darwinisme est incapable de rendre compte des relations d'ordre qui lient les structures vivantes entre elles, c'est tout simplement n'y rien comprendre du tout. Si les espèces indépendantes se ressemblent, ce n'est pas parce qu'il existe un plan divin, ou un ordre cosmique, c'est tout simplement parce que tous les êtres vivants, produits de la sélection naturelle, sont soumis aux mêmes contraintes ».

Nous pouvons pour notre part retenir que Jean-Baptiste André et Nicolas Baumard ne contestent pas en principe le fait que la planète Pandora et la Terre aient pu disposer de conditions physiques initiales susceptibles d'expliquer une certaine cohérence dans les architectures globales des êtres qui s'y sont développés. Ils contestent par contre, et nous ne pouvons que les rejoindre, le fait que l'évolution ait pu donner des espèces aussi homogènes que celles présentées par le film. Tous ceux qui, sans être exobiologistes, imaginent des formes de vie extraterrestres, ne s'y trompent pas. Les extraterrestres qu'ils nous présentent sont généralement très différents des humains, même s'ils doivent se soumettre à un environnement exerçant des contraintes globalement comparables.

La discussion, de nouveau, aurait pu s'arrêter là. Mais à son tour le biologiste Vincent Fleury est intervenu dans le débat (Le Monde du 29 janvier). Il a d'abord rappelé que, contrairement aux allégations de Jean Staune, il ne partageait pas les hypothèses empreintes de spiritualisme de celui-ci. Il avait seulement développé une théorie physique de la morphogenèse animale qui selon lui contribue à éclairer la nature des contraintes auxquelles la morphologie des animaux est soumise. Cette théorie fait entrer en embryologie, et au-delà, dans les contraintes pesant sur l'évolution, les propriétés matérielles de la matière vivante, en particulier sa fluidité. La matière vivante, obéissant aux lois de l'hydrodynamique, serait contrainte par un ensemble de lois très communes en mécanique (conservation de la masse, équilibre visco-élastique, conditions aux limites des champs de vecteurs, etc.). La prise en compte de ces notions éclaire la morphogenèse embryonnaire, et explique très simplement les grandes lignes de la formation d'un animal.

Cette théorie ne contrevient pas au darwinisme stricto sensu.
«Cependant, il est notoire que le darwinisme ne traite que de l'avantage sélectif des animaux, mais non de l'espace des formes possibles sur lesquelles la sélection agit. De même, et contrairement à une idée répandue, la génétique du XXe siècle n'a pas apporté d'explication ultime aux formes observées, les forces physiques mises en jeu au cours du développement ayant été négligées». Depuis de nombreux travaux nouveaux, cités par Vincent Fleury, ont selon lui précisé ces points.

A la date où nous écrivons ces lignes, la discussion semble confirmer une conclusion qui a priori paraissait évidente. D'une part, Jean Staune n'est pas un scientifique mais un polémiste habile à manier les approximations au service de la Templeton Foundation, comme l'ont rappelé divers commentaires,dont le but avoué est de rapprocher sciences et religions. D'autre part, une évolution sur le mode darwinien dit du hasard/sélection s'exerçant sur la Terre et sur une hypothétique planète qui lui serait géologiquement et thermodynamiquement très proche pourrait être soumise à des espaces de contraintes voisines et faire apparaître, dans la meilleure des hypothèses, certaines convergences entre solutions biologiques. Mais il pourrait tout autant en résulter des différences radicales.

Nouveaux travaux sur l'évolution

Ceci dit, la biologie, qui est une science vivante, a depuis longtemps, sans remettre en cause radicalement la synthèse moderne à laquelle se réfèrent Jean-Baptiste André et Nicolas Baumard, proposé de nouvelles hypothèses et théories enrichissant et nuançant considérablement les points de vue des biologistes évolutionnaires des dernières décennies. Il s'agit d'abord de la théorie dite de l'ontophylogenèse de Jean-Jacques Kupiec, que nous avons abondamment commentée et qu'il a lui-même présentée sur notre site. Celle-ci représente ce que nous pourrions nommer un darwinisme généralisé. Jean-Jacques Kupiec montre en effet que la construction de nouvelles structures par regroupement aléatoire de structures existantes, suivie de sélection par les divers milieux dans lesquels s'expriment ces nouvelles structures, puis de généralisation des solutions les mieux adaptées, semble une règle universelle.

Pour l'ontophylogenèse, les mutations/sélections n'intéressent pas seulement les gènes. Elles se produisent en amont de la construction des cellules vivantes, entre les protéines constitutives de la cellule. Elles se produisent aussi dans l'expression des gènes et dans l'assemblage des différences cellules constituant l'embryon puis l'organisme de l'individu. Il y a sélection à tous les niveaux, ce que Jean-Jacques Kupiec nomme l'hétéro-sélection. Les structures créées par la vie, qu'il s'agisse de celles propres à l'organisme ou de celles caractérisant les «niches» constituées par la coopération des organismes, participent évidemment à l'hétéro-sélection. On a tout lieu de penser que si Darwin avait vécu de nos jours, il aurait adhéré à cette extension de se théorie.

Aussi intéressante que soit la théorie de l'ontophylogenèse, elle n'a cependant pas d'application immédiate permettant de répondre à la question que nous nous posons, et que posent les commentateurs du film Avatar: existent-ils des lois générales de l'univers imposant des modes voisins de développement à toutes les formes évolutionnaires répondant à ce qui pour nous distingue le vivant du non-vivant? Rappelons sommairement que l'on définit généralement le vivant par la capacité à constituer des organismes disposant d'un milieu intérieur séparé du milieu extérieur par une membrane, et capable de se répliquer, que ce soit par bourgeonnement, association-symbiose ou reproduction à partir de l'équivalent d'un programme incorporé de type ADN. Cette question présente un intérêt pour les exobiologistes, c'est-à-dire pour ceux qui s'interrogent sur les possibilités de vie dans l'univers. Mais elle intéresse aussi tous ceux qui s'efforcent actuellement de simuler la vie avec des moyens ou composants artificiels, soit pour comprendre les processus par lesquels celle-ci est apparue sur Terre, soit pour créer des formes de vie artificielle.

Par définition, à moins d'être créationnistes, nous devons admettre que la vie, quelles que soient ses lieux d'apparition et ses formes, n'est pas venue de rien. Ceci pose donc la question des conditions physiques (et chimiques) régnant, soit sur la Terre primitive, soit sur les planètes pouvant lui servir de berceau. Or le peu que l'on sait des conditions propres aux planètes et lunes du système solaire, montre une très grande diversité de conditions. Il serait cependant hasardeux d'affirmer que des corps célestes présentant des caractères très éloignés de ceux de la Terre, par exemple le satellite de Saturne Titan, ne pourraient pas héberger de vie. Celle-ci serait alors différente dans ses expressions des formes de vie terrestre, mais elle pourrait cependant satisfaire aux critères par lesquels nous distinguons le vivant du non vivant. Ces formes de vie elles-mêmes, pourquoi pas, pourraient donner naissance à des systèmes complexes présentant les caractères de ce que nous nommons l'intelligence.

Or l'évolution de telles formes de vie, quoiqu'il en soit, n'obligerait pas à remettre en cause le darwinisme, non pas tel qu'exprimé par la « nouvelle synthèse » des biologistes moléculaires qui concerne principalement l'ADN, mais par l'ontophylogenèse: assemblage stochastique (au hasard) de composants soumis à une « hétéro-sélection » exercée par les produits résultant des évolutions antérieures. Cependant, si nous admettions ces prémisses, nous aurions toutes raisons d'affirmer qu'il n'y aurait pas beaucoup de chances de voir apparaître des formes de vie morphologiquement comparables, d'une planète à l'autre. Autrement dit, les espèces vivantes propres à la planète Pandora auraient des chances quasiment nulles de ressembler à celles décrites par James Cameron. Celui-ci a cédé à la facilité inspirant beaucoup d'auteurs de SF. On constate que leur imagination s'essouffle vite quand il s'agit d'imaginer des morphologies radicalement différentes de celles des organismes terrestres.

Ceci dit, pourrait-on envisager que, quelles que soient les formes géologiques et la composition chimique des milliards de planètes susceptibles, rien que dans la galaxie, d'héberger des formes vitales, celles-ci seraient contraintes, comme le proposent certains partisans de la morphogenèse, à adopter des structures sinon identiques, du moins voisines les unes des autres. C'est un peu la thèse que reprend, nous semble-t-il, le biologiste Vincent Fleury précité, comme d'autres commentateurs du film Avatar. On peut penser que cette thèse se défend, bien qu'évidemment elle soit encore invérifiable. Il n'y à pas lieu de supposer que les lois fondamentales de la physique puissent être différentes d'une planète à l'autre, au moins à partir du moment où, à partir du vide quantique, sont apparues des particules élémentaires puis des atomes susceptibles de se combiner en composés chimiques et biochimiques plus ou moins complexes.

Or si les atomes peuvent se combiner en un nombre quasiment infini de composés finaux, formes et couleurs, les lois structurales auxquelles ces combinaisons seraient soumises, d'une planète à l'autre, seront moins nombreuses et surtout seront globalement les mêmes. On verra ainsi partout des organismes présentant un haut et un bas parce que partout, la pesanteur les obligerait à s'aligner en tenant compte des champs gravitationnels. Ces lois fondamentales ne se limiteraient pas à la gravitation, mais à toutes celles qui déterminent la mécanogenèse et la morphogénèse des structures complexes, qu'elles soient non-vivantes ou vivantes, naturelles ou artificielles. Par ailleurs, il n'y aurait pas de raison de supposer qu'elles puissent échapper à l'évolution et que celle-ci, d'une façon ou d'une autre, ne résulterait pas du processus darwinien de la mutation/sélection. On pourrait peut-être dire la même chose des composants susceptibles de prendre, sous l'influence d'une telle évolution, la forme de ce que nous appelons des systèmes cognitifs. Nous serions donc autorisés à déduire de ce qui précède qu'il existe une probabilité non nulle de trouver sur un certain nombre de planètes des organismes répondant aux critères que nous jugeons être ceux de la vie et de l'intelligence, résultant d'évolutions que nous pourrions qualifier de darwiniennes.

Par contre, les recherches sur l'origine de la vie, dont nous avions donné quelques exemples dans un article récent, mettent en évidence une difficulté rarement évoquée par les darwiniens: à quel moment se sont enclenchés les processus de réplication, mutation et sélection caractérisant l'évolution darwinienne. Plus précisément, quel est le facteur qui a rendu réplicatif un des multiples composés non réplicatifs apparaissant dans un milieu géologique telle que celui de la Terre primitive, susceptible d'en produire sans cesse un grand nombre. Un certain nombre d'hypothèses ont été faites à cet égard, mais aucune n'a pu être vérifiée expérimentalement. Le premier laboratoire qui découvrira un processus sinon semblable du moins comparable aura résolu une grande énigme – avec le risque objectent certains critiques, de mettre en circulation un réplicateur incontrôlable. Cette problématique est souvent évoquée par les auteurs de SF. Mais il ne semble pas, à notre connaissance, qu'elle ait jusqu'à présent inspiré un grand film tel que Avatar.

Nous mentionnerons pour terminer une question souvent présentée comme mettant en défaut le darwinisme. Il s'agit du processus dit du transfert horizontal de gènes. Nous l'avions évoqué dans un article déjà ancien puis dans un autre datant de 2009. Le thème vient d'être repris par un article de Mark Buchanan dans le NewScientist du 23 janvier 2010, p. 34 «Another Kind of Evolution». Le transfert horizontal de gènes se produit entre organismes simples, bactéries ou archae, mais il peut aussi intéresser des portions d'ADN propres à des organismes complexes. Carl Woese, un des pères du concept, y avait vu un «marché commun des gènes» ayant permis aux origines à des organismes différents d'exploiter des pools génétiques communs. Pour Woese, associé plus récemment à Nigel Goldenfeld, il s'agirait d'un processus évolutionnaire remettant en cause le darwinisme, puisque les mutations se résulteraient pas d'accidents touchant verticalement une lignée évolutive, mais seulement du partage de gènes entre organismes différents.

Nous pensons pour notre part que le transfert horizontal de gènes fait partie des nombreux processus remettant en cause le primat de la théorie synthétique de l'évolution, comme d'ailleurs l'avait laissé entendre Jean-Jacques Kupiec. Il ne remet pas en cause le darwinisme en général. Celui ci repose sur l'existence de mutations sélectionnées par l'environnement, quelque soit la nature de ces mutations. Aussi bien, quand on entend dire, comme le font des polémistes comme Jean Staune et quelques autres, qu'une nouvelle découverte scientifique remet en cause le darwinisme, il faut y regarder de très près.

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