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All animals are equal but some animals are more equal than others. George Orwell Animal farm

Il était une fois… et une seule fois

La vie à ses débuts

Mardi 6 avril 2010

La théorie de l’évolution de Darwin, dont on a fêté en 2009 les 150 ans de bons et loyaux services, raconte l’aventure la plus extraordinaire à laquelle nous ayons participé : l’histoire de la vie sur Terre. De transformations en errements divers, la diversité biologique que nous connaissons aujourd’hui sur notre planète peut se raconter en grands détails. Mais les « surprises de l’évolution » sont fréquences et le gisement de Burgess a dévoilé un des chapitres les plus passionnants de cette histoire unique.

La vie est belle, les surprises de l'évolution
S. J. Gould
Seuil, 1991
La vie est belle, les surprises de l'évolution

Quand la vie, encore toute jeune sur Terre, balbutie et tâtonne, elle invente et elle innove. C’est là où elle se révèle la plus surprenante, tout au moins avec nos yeux de mammifères du quaternaire.

Le gisement de Burgess (voir aussi la page wikipedia) est un gisement fossile en Colombie-Britanique (Canada) qui a été découvert en 1909 par Charles Walcott. Les fossiles trouvés datent d’un peu plus de 500 millions d’années (période du Cambrien). Leur particularité première est qu’ils laissent à découvrir des parties molles, chose assez rare chez les fossiles. Du coup, l’anatomie de ces animaux a pu être étudié avec précision, y compris leurs entrailles. Les découvertes n’en ont été que plus pertinentes et fertiles.

Ces fossiles ont une importance considérable dans l’histoire de la vie sur Terre et ils illustrent de façon phénoménale la théorie de l’évolution de Darwin. Bien sûr, ils livrent un témoignage inestimable sur l’explosion du Cambrien. Là en effet la vie a littéralement explosé dans sa diversité en quelques dizaines de millions d’années seulement (ce qui n’est rien à l’échelle des temps géologiques), après qu’elle ait balbutié pendant trois milliards d’années en ne proposant que des organismes unicellulaires.

Une fois le règne animal établi, la Nature a laissé libre cours à ses fantaisies. C’est pourquoi ces fossiles témoignent de formes de vie aujourd’hui complètement disparues.

Des formes de vie disparues, nous en connaissons tous : toute la vaste et imposante lignée des dinosaures est dans tous les esprits. Cependant, ces animaux sont assez proches de nous dans leur organisation globale : quatre pattes, une tête, deux yeux, etc. De même, leurs cousins actuels nous sont très familiers (reptiles et oiseaux).

Par contre, nous sommes très différents des insectes dans notre organisation corporelle, ainsi d’ailleurs que des étoiles de mers. Un ordre existe derrière cette diversité et des grands embranchements du vivant ont rapidement été identifiés par les zoologistes et botanistes (l’embranchement suit dans la hiérarchie de la systématique le règne, en l’occurrence ici on se place dans le règne animal). Bien que disparus, les dinosaures, comme beaucoup d’autres animaux retrouvés à l’état de fossile, sont placés dans des embranchements dont nous connaissons encore aujourd’hui des représentants. Il était donc naturel que lors de leur découverte les fossiles de Burgess entrent aussi dans cette classification. On les y força un peu.

La véritable découverte de la signification du gisement de Burgess eut lieu dans les années 1970 : de nouvelles analyses montrèrent qu’une part importante de cette faune fossilisée n’entrait absolument pas dans les embranchements connus. L’organisation externe et interne de certains de ces organismes est hors du champs de tout ce que nous connaissons, aussi bien dans ce qui est encore vivant autour de nous que chez les fossiles ultérieurs au Cambrien. Cette découverte était de taille. Des embranchements nouveaux durent être définis, parfois pour un seul représentant. Nulle trace de ces embranchements dans la faune postérieure au Cambrien : la Nature avait éteint une large potentialité de l’organisation des organismes vivants !

C’est toute cette aventure formidable, à la fois humaine (la découverte du site de Burgess et sa ré-interprétation récente) et à la fois paléo-historique que Stephen Jay Gould (1941-2002) raconte dans La vie est belle, les surprises de l’évolution.

La vie au Cambrien a explosé. Elle a fait mieux que ça : elle a exploré une large gamme de possibles dans des directions aujourd’hui complètement effacées. La théorie de l’évolution de Darwin est démontrée dans sa plus pure expression : tout ce qui est possible est exprimé, puis le hasard et l’adaptation ne retiennent que quelques lignées au détriment des autres. L’opabinia avait 5 yeux, l’hallucigenia ne semble pas avoir de « tête » bien définie !

Après cette explosion, la vie a persévéré dans les grandes lignes qu’elle venait de définir et de retenir elle-même. Il n’y avait plus la place pour reproduire plus tard à ce niveau si élémentaire de l’organisation des individus ce que le Cambrien avait osé. Elle s’est contentée de broder autour de quelques architectures devenues ainsi obligatoires.

La lecture de ce livre est vraiment un régal. Gould était un maître dans l’art de raconter les petites histoires humaines dans la grande Histoire de la Vie. Ce livre est parmi les plus attachants qu’il ait écrit. On y sent tout l’amour qu’il a pour son métier et ses collègues. On y sent toute la passion de celui qui partage avec son lecteur les plus belles découvertes de l’Humanité.

Au delà ce que qu’il relate, ce livre est avant tout une invitation à une réflexion plus poussée de ce que nous sommes et de ce qui nous environne. Si la Nature, par ce que Darwin a appelé la sélection naturelle, n’a retenu que quelques plans d’organisation parmi de nombreux choix possibles et testés, ce n’est pas parce que ces plans étaient meilleurs que les autres. C’est une erreur très courante, contre laquelle s’est battu sans relâche Gould, que de croire que la sélection naturelle permet de converger vers des formes et des fonctions optimales. En fait, la Nature bafouille souvent, bégaye parfois, recule sans honte mais finalement bricole presque toujours. Elle fait avec ce qu’elle a, et nos yeux et nos oreilles, aussi formidables qu’ils paraissent, ne sont que le résultat d’une suite de hasards qui auraient pu conduire à tout autre chose. Je renvoie aux nombreux essais de Gould pour de nombreux exemples dans ce domaine.

Gould insiste sur le petit fait suivant qu’il faut méditer. Dans la faune de Burgess (avec les données disponibles à l’époque où il écrivait son livre) un seul organisme représentait l’embranchement qui donna lieu plus tard (largement plus tard) à des primates se tenant sur leurs deux pattes arrières et qui liraient son livre… Notre embranchement était donc très largement vulnérable à cette époque. Seul le hasard nous a épargné.


La sélection naturelle n’a bien entendu aucune prise sur notre quotidien historique et technologique. Mais il est frappant de constater combien le hasard a déterminé cet environnement. Dans Le pouce du panda, un de ses nombreux recueils d’essais, Gould prenait l’exemple de la disposition des lettres sur les claviers de machines à écrire (disposition que nos claviers d’ordinateur ont héritée) sous la forme abrégée de QWERTY (système américain). Son analyse historique prouvait sans équivoque que seul le hasard était à l’origine de ce choix technologique, dont on savait déjà à l’époque (fin du XIXe siècle) qu’il était loin d’être optimal. Pourtant, l’industrie d’aujourd’hui a adopté ce « standard » ! Le système Dvorak, du nom de son inventeur (et non de la disposition des lettres) est nettement plus optimal, non seulement en terme d’efficacité de frappe mais aussi de confort d’utilisation, et donc aussi de conséquences médicales (syndrome du canal carpien par exemple).

Aujourd’hui, l’utilisation de l’Internet dépasse largement ce pour quoi il avait été créé à l’origine. Les choix technologiques qui le fondent étaient peut-être optimum en terme de rapport simplicité/robustesse dans les années 1960/1970, mais ils sont loin d’être optimum pour une utilisation plus poussée à laquelle ce réseau est soumis aujourd’hui. Déjà, il a fallu introduire des numéros IP sur une plage plus grande par le protocole IPv6 pour s’assurer que demain chaque machine aura bien un numéro unique. Pour améliorer la sécurité globale du système ou bien encore l’efficacité de la transmission des flux vidéos en direct, les protocoles derrière l’infrastructure Internet sont aujourd’hui repensés. Mais même si un accord se met en place sous forme d’un standard nouveau, le coût d’installation de ce nouveau standard sera exorbitant pour espérer le voir s’installer rapidement. L’écosystème technologique historiquement mis en place est si conséquent qu’il sera difficile de le bouleverser complètement jusque dans ses moindres recoins (des grands routeurs gérants les connections internationales aux petits hubs éthernet cachés chez le particulier pour créer un réseau domestique).

C’est ça aussi que la Nature n’a pas réussi à (re)faire après avoir « choisi » quelques plans d’organisation au Cambrien…

Mais bien sûr, ce parallèle s’applique aussi aux sociétés humaines. Des religions constituées (victoires de quelques unes après prolifération de nombreuses) aux états/nations dans leurs évidentes frontières arbitraires, ce petit gisement de fossile caché dans les montagnes du Canada à de quoi réveiller et aiguiser notre regard sur notre Histoire, dans ses fondements les plus profonds, dans ses méandres les moins évidents, dans ses choix les plus arbitraires, dans ses hasards les plus obscurs.

Enfin, après ce voyage dans un fantastique univers peuplé d’une faune si étrange, notre imagination en prend un sacré coup : quel film de science-fiction met en scène des créatures extra-terrestres aussi extraordinaires que celles vues sur Terre dans cette faune cambrienne ? Star Trek ou Star Wars ont effleuré le sujet, sans avoir osé imaginer au-delà de ce qui nous est familier. Ce n’est pas le récent Avatar qui me démentira.

Nous sommes le fruit du hasard, nous (sur)vivons comme tel : c’est le message le plus important de ce livre. Il était une fois, et une seule fois, contrairement aux contes de fée.


Depuis l'écriture du livre de Gould, deux autres gisements fossiles de corps mous ont été découverts. L'un se situe à Chengjiang en Chine : il date de 525 millions d'années, il est donc un peu plus ancien que celui de Burgess (505 millions d'années). Cette découverte a permis de compléter et d'affiner notre connaissance de quelques animaux trouvés à Burgess, en les associant à des animaux très semblables trouvés à Chengjiang. Des reclassements ont ainsi été opérés. L'autre gisement a été découvert en 2010 à Franceville au Gabon par le géologue français El Albani (Université de Poitiers) : ce gisement date de 1,6 millards d'années ! De quoi donner le vertige en faisant éventuellement reculer l'explosion de la vie multicellulaire à plus bien plus tôt dans l'histoire de la Terre… Je renvoie à cette synthèse pour de plus amples renseignements. Il faut noter que ce dernier gisement est encore discuté comme pouvant montrer des tapis microbiens et non des organismes multicellulaires.