La maison d'alzaz

Jusqu’au XVIIIème siècle, l’homme qui s’interrogeait sur les origines du monde trouvait une réponse dans la cosmogonie de sa religion -que je considère comme paléo ou archéo-science plutôt que tissu de mensonges- et, pour nous occidentaux, l’explication moyen-orientale biblique de la genèse a suffit durant près de deux millénaires au grand nombre. Le monde avait été créé une bonne fois pour toute par le Dieu unique d‘Abraham, ce, dans un but purement anthropocentrique voire philanthropique strict, et son immuabilité n’était pas à remettre en question. Si au XVIIème siècle l’évêque Ussher avait pu calculer la date de la création du monde en l’établissant avec une précision ridicule en soi (Dimanche 23 octobre 4004 avant J.-C.), en 1743, Buffon donna jusqu’à 70000 ans à notre bonne vieille terre ; au moins, précisera-t-il en avançant 500000 ans plus tard. Kant fît mieux en remontant à plusieurs dizaines de millions d‘années. Dans les deux cas, l’idée d’évolution faisait chemin pour un jour rencontrer Charles Darwin. Aujourd’hui, la certitude d’un monde en perpétuel changement et sans programme préétabli divinement, tout au moins suivant une logique humaine assez cupide, s’appuie sur la connaissance des lois simples de la physique. Son âge : 15 milliards d’années environ.

On peut distinguer deux types d’évolution en ce qui concerne les choses de l’univers : l’évolution cosmique et l’évolution biologique. La deuxième est nettement plus compliquée que la première, les systèmes vivants étant plus complexes que les systèmes inertes. L’évolution du vivant semble répondre à une règle de base : le hasard et la nécessité (théorie néodarwinienne de l’évolution). La conception du monde, pensé dans son début comme dans sa fin (prédestination) par un être transcendant l’espèce humaine déjà jugée comme sommitale sur terre, s’efface malgré quelques résistances de la part des « fixistes » (pas d’évolution, le monde est tel qu’il a toujours été) et fondamentalistes de la théologie.

APPARITION ET ORGANISATION DE LA VIE :

L’observation du ciel par les techniques modernes du XXème siècle nous a permis d’assister à la naissance d’étoiles et de pouvoir voir les galaxies les plus anciennes de l’univers, celles qui se situent tellement loin de nous que l‘image qu‘elles nous envoient date du tout début de notre temps. Nous possédons une vision oculaire de ce qui s’est passé dès l’expansion de la matière jusqu’à aujourd’hui selon l’endroit où nos télescopes scrutent le firmament.

L’hypothèse cosmogonique la mieux acceptée est celle du Big-Bang et c‘est celle qui nous servira de base pour la suite. Il y a 15 milliards d’années, un truc rempli d’énergie pure, seule « chose » en présence, le reste étant soit du vide absolu quand d’autres y verront le néant, explose en se transformant. De l’énergie primordiale, une petite partie donnera la matière telle que nous la connaissons ; particules élémentaires, interactions, gravitation, jusqu’à la naissance des galaxies primitives nous précédant. Dans les galaxies naissent les étoiles et des étoiles mourantes viendront les planètes et les astéroïdes. Nous sommes faits intégralement de matière stellaire !

Il y a environ 5 milliards d’années, le soleil naît de la concentration gravitationnelle d’une nébuleuse protosolaire, de gaz chauds. Selon les hypothèses les plus récentes, la terre se serait formée par accrétion d’astéroïdes en 300 millions d’années à partir de ce moment-là. Tout semble aller très vite pour ce qui est de l’apparition des premiers êtres vivants dans les océans chauds de la terre.

Nous savons, par des « preuves » expérimentales, que des atomes propres au monde minéral (carbone, oxygène, hydrogène, azote…) donnent par combinaison des molécules organiques (aldéhyde, acide cyanhydrique…). Ces dernières peuvent, toujours par réaction chimique, donner des molécules prébiotiques (acides aminés, acides nucléiques qui sont propres à la vie). Ces précurseurs des protéines et de l’ADN fourniraient la base de la chimie du vivant ou biochimie. La terre, véritable laboratoire expérimental, a pu connaître un tel type d’évolution chimique jusqu’à apparition des premières bactéries (protobactéries) il y a probablement plus de 4 milliards d’années.



Contrairement à ce que nous croyions il a encore à peine 20 ans, la vie est un phénomène qui doit être assez fréquent dans l’univers et surtout plus rapide qu’on ne l’imaginait. Tellement rapide que certains, n’y croyant pas, préfèrent avancer la théorie de panspermie ou inoculation du vivant de manière extra-terrestre ; nous serions peut-être des Martiens, à la base. Bactéries, j’entends bien.

Toujours est-il que quelque soit le départ, c’est dans une soupe primitive chaude que la vie va se développer d‘abord. L’accumulation des molécules prébiotiques, incorruptibles puisqu’il n’y a pas d’oxygène actif (O₂) dans l’atmosphère ou dans l’océan primitif, va entraîner un processus irréversible : formation de complexes moléculaires, de micro-organismes élémentaires.

Ces protobiontes (prototypes de la cellule moderne) sont une véritable révolution cosmique et matérialiste. La matière cristalline et inerte va s’animer, certes, mais là ne réside pas l’exceptionnel. Les premiers êtres vivants sont doués de facultés totalement innovantes ; branchés sur le soleil, ils transforment son énergie. Citons :

- l’auto-conservation : permise par l’absorption de nutriments, leur assimilation et leur transformation en énergie d’action grâce à la respiration ou à la fermentation (au passage, le pendant de la photosynthèse) ;

- l’auto-reproduction : par division cellulaire initialement, grâce à la sexualité par la suite. La matière s’émancipe ;

- l’auto-régulation : c’est-à-dire la possibilité d’une « souveraineté biologique » en s’auto-administrant dans l’ensemble des réactions bio-organiques concernant l‘individu. Ce sont les gènes des chromosomes qui permettent cette « liberté » de la matière.

Les premières bactéries disposaient de peu de gènes et il en faut plusieurs milliers pour faire un être humain. L’évolution passera par la complexion des gènes, porteurs de l’information permettant la vie, des programmes moléculaires que nous sommes en partie. En 4 milliards d’années, la vie a conquis une couche de 20 kilomètres d’épaisseur autour de la planète, la biosphère, et a colonisé tous les milieux, sans exception. La masse vivante de la biosphère représente quelques 30000 milliards de tonnes d’êtres vivants et il faut y rajouter toute la matière dérivée de ces organismes après leur mort (houille, pétrole, gaz naturel, tourbe, humus…). Nul ne connaît le nombre exact des espèces en présence. 5 millions ? 30 peut-être. Chaque année, cette ponction minime faite par le vivant sur le compte de notre soleil accroît de 200 milliards de tonnes (en poids sec) la biomasse biosphérique.

LA VIE A LA CONQUÊTE DE LA TERRE :

Notez bien que nos premiers êtres vivants se passent complètement d’oxygène et ne respirent pas comme nous, on dit qu’elles fermentent et ce sont d’abord les archéobactéries. Se passant d’oxygène, elles pratique une respiration anaérobie. Plus tard le système sera amélioré pour être beaucoup plus rentable : nous respirons de l’oxygène ou dioxygène (O₂). La photosynthèse, apanage des végétaux chlorophylliens modernes, est toutefois inventée en moins d’un milliard d’années par des bactéries usant de dioxyde de soufre à la place de la molécule d’eau (H₂0). Ce sont des bactéries dites vertes sulfureuses (photo de droite).

Plus évoluées, plus sophistiquées mais toujours sans noyau ou cellules procaryotes, les cyanobactéries ou algues bleues ou encore cyanophycées laisseront des traces vieilles de 1,3 milliards d’années sous la forme de monticules de roches ressemblant à des empilement de crêpes ou stromatolithes (photo de gauche). De telles structures existent encore aujourd’hui dans lesquelles ont peut observer l’activité de ces algues microscopiques photosynthétisantes ainsi que le phénomène de précipitation chimique donnant lieu à ces concrétions calcaires horizontales. Malheureusement, les temps géologiques ont détruit la plupart des fossiles antécambriens (avant le début de la sortie des eaux), la tectonique des plaques étant la première responsable, mais chaque découverte nous fait énormément progresser sur la connaissance des premiers pas de la vie.

A partir de ce prototype chlorophyllien et pour simplifier, une dichotomie va se faire entre les organismes qui garderont cette chlorophylle et ceux qui la perdront. Durant des milliards d’années l’évolution partira du « végétal », passera par l’animal pour en arriver à l’homme. Vision biblique mais quasiment vraie. Plus sérieusement, les premières cellules à noyau ou cellules eucaryotes apparaissent il y a peut-être 1,5 milliards d’années. Elles seraient issues d’une transformation radicale des structures cellulaires, favorisées par l’union (symbiose) soit avec une bactérie ayant perdu sa chlorophylle et devenue mitochondrie (respiration), soit avec une autre bactérie l’ayant conservé et ayant donné les chloroplastes, organite cellulaire spécialisé dans la photosynthèse. C‘est la théorie symbiotique de l‘évolution.

L’atmosphère terrestre primitive, dépourvue d’oxygène, a commencé a changer de composition lorsque les premières bactéries photosynthétisantes se mirent à rejeter, comme déchet de leur métabolisme, de l’oxygène en quantité non négligeable. D’un côté, ce gaz est un déchet pour la plupart des êtres vivant à cette époque (bactéries), donc toxique et mortel. Son accumulation progressive obligera ces organismes à muter pour s’en protéger. Ainsi les premiers organismes cellulaires à noyau ou cellules eucaryotes (photo de fossiles datant de 800 millions d’années à gauche, 950 ma à droite). De l’autre, il va permettre à la longue l’apparition d’animaux à respiration aérobie (avec oxygène), invertébrés d’abord, vertébrés plus tard. Un nouvel écosystème s’est mis peu à peu en place : des végétaux chlorophylliens capables de transformer, grâce à l’énergie lumineuse du soleil, la matière minérale en matière organique (on les dit autotrophes) et des animaux utilisant cette matière organique qui constitue les végétaux (qu‘on dit hétérotrophes). De – 4 milliards d’années à – 700 millions environ, le vie ne se trouve que dans les mers, les océans, les lagunes littorales ou continentales, les lacs…l’eau uniquement. Rien ne peuple la terre ferme, ni végétaux, ni animaux et bien entendu, pas un insecte dans l’air. La raison en est simple : la couche d’ozone, absente jusque là, ne sera effective qu’après une longue production d’oxygène gazeux (O₂). Sans couche d’ozone (O₃ dérivé de O₂), les rayons ultraviolets du soleil empêchent toute vie terrestre sans scaphandre spécial…

Ce n’est donc qu’à partir de la fin du précambrien (680 millions d’années) que la terre a pu commencer à se peupler par toutes sortes d’organismes sortis des eaux. Le processus sera très lent et les premiers fossiles récoltés sont marins. Ceux du site d’Ediacara -fin-précambrien- en Australie donne l’aperçu d’une faune pauvres, représentée essentiellement d’organismes à corps mous (coélentérés) alors que ceux des schistes de Burgess Shale aux Canada -Colombie britannique- sont déjà extrêmement variés. A cette époque, la teneur en oxygène de l’atmosphère n’est que le dixième de la notre. Au Carbonifère (350 millions d’années), la vie végétale se répand de telle façon que la teneur en oxygène a dû doubler par la photosynthèse globale. Concurrence et compétition vont pourvoir à l’évolution et surtout au remplacement de groupes par d’autres. Seules les niches écologiques ne changent pas. Les changements du milieu, climatiques ou géographiques essentiellement, y contribuent également pour une bonne part. Le résultat est une adaptation constante des individus aux nouvelles conditions, les plus faibles étant tout simplement éliminés par la nature (sélection naturelle). Le rythme de l’évolution n’est pas constant. Tantôt normal, il permet un remplacement des espèces tous les 2 à 3 millions d’années, il s’accélère ou ralentit parfois.

Il faut imaginer les paysages prébiotiques et leurs changements subits grâce à l’activité de la biosphère. Celle-ci en a accéléré les transformations, en absorbant, assimilant, édifiant, respirant, transpirant, détruisant, accumulant…

VIVRE, C’EST PRENDRE UN RISQUE MORTEL :

La vie a traversé près de 25 crises majeures depuis son apparition sur terre. Certaines d’entre elles sont remarquables :

- la première connue a lieu à la fin du Précambrien (600 millions d’années environ) et a bouleversé le monde marin de l’époque, la terre ferme n’est pas encore peuplée ;

- la plus grave est la seconde et a lieu à la fin de l’ère primaire, au Permien exactement (250 millions d’années). 80% des espèces terrestres et marines se seraient éteintes ;

- la suivante se situe entre le Trias et le Jurassique (210 millions d‘années), à l’ère secondaire. 50% de la faune disparaît alors ;

- la plus célèbre est l’hécatombe de la fin du crétacé (63 millions d’années) qui a connu la fin des dinosaures et l’extinction de 50 à 60% des espèces animales existantes.

Les hypothèses émises pour tenter d’expliquer ces phénomènes cataclysmiques ne manquent pas : explosions volcaniques spectaculaires, chute de météorites, explosion de supernovae, changements climatiques, transgressions et régressions marines, dérèglement hormonal… Certains évoquent même la variation d’une constante physique comme G de la gravitation grâce aux super-cordes ! Il ne s’agit pas forcément d’accidents brusques et brefs. Quelques scientifiques pensent que les écosystèmes ne sont qu’en équilibre précaire et que la sélection naturelle a certainement beaucoup joué dans ces étranges bouleversements. Dans ce cas, les extinctions se sont déroulées sur des centaines de milliers d’années, voire des millions.

A chacune de ces crises, la nature semble, après une phase de désolation, en sortir renforcée et, le plus souvent, il s’en suit une explosion formidable du nombre des espèces. Les dinosaures ont été favorisés par la crise fin triasique alors que celle du Crétacé leur aura été fatale. Ce sont les mammifères qui en auront bénéficié à la place mais ne fanfaronnons pas, nous serions en train de vivre la sixième extinction de masse majeure, celle du Pléistocène-Holocène, largement due à l’expansion d’Homo sapiens (-200000 ans à aujourd’hui) ; elle pourrait, à terme, mettre tout simplement fin à l‘humanité « adamique ».