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Sous la direction de Hervé Le Guyader L'évolution L'évolution Sous la direction

Sous la direction de Hervé Le Guyader L'évolution L'évolution Sous la direction de Hervé Le Guyader Dans la même collection L'ordre du chaos Ces hormones qui nous gouvernent Les fossiles, témoins de l'Évolution Les instruments de l'orchestre "Haha" ou l'éclair de la compréhension mathématique La magie des paradoxes Les mathématiciens Le calcul intensif La mathématique des jeux Les origines de l'Homme Visions géométriques Le comportement des animaux Les mécanismes de la vision Logique, informatique et paradoxes Le fascinant nombre π Ce que disent les pierres Le code de la propriété intellectuelle n'autorise que «les copies ou reproductions strictement réservées à l'usage privé du copiste et non destinées à une utilisation collective» [article L. 122-5]; il autorise également les courtes citations effectuées dans un but d'exemple ou d'illustration. En revanche «toute représentation ou reproduction intégrale ou partielle, sans le consentement de l'auteur ou de ses ayants droit ou ayants cause, est illicite» [article L. 122-4]. La loi 95-4 du 3 janvier 1994 a confié au C.F.C. (Centre français de l'exploitation du droit de copie, 20, rue des Grands Augustins, 75006 Paris), l'exclusivité de la gestion du droit de reprographie. Toute photocopie d'oeuvres protégées, executée sans son accord préalable, constitue une contrefaçon sanctionnée par les articles 425 et suivants du Code pénal. © Pour la Science, 1998 ISSN 0224-5159 ISBN 2-84245-008-6 Table des matières L'évolution : une histoire des idées, par Hervé Le Guyader et Jean Génermont Questions sur l'évolution Hasard et évolution, Jean Gayon Évolution et religions, Michel Delsol La loi des gènes, Richard Dawkins Contingence et nécessité dans l'histoire de la vie, Louis de Bonis Qu'est-ce qu'une espèce? Jean Génermont Le finalisme revisité, Pierre Henri Gouyon Leigh Van Valen et l'hypothèse de la Reine Rouge, Claude Combes Les équilibres ponctués : le tempo de l'évolution en question, Simon Tillier Les hétérochronies du développement, Didier Néraudeau L'évolution retracée L'inventaire des espèces vivantes, Robert May Actualité et urgence des inventaires d'espèces, Simon Tillier Le Big Bang de l'évolution animale, Jeffrey Levinton La radiation des mammifères, Jean-Louis Hartenberger L'origine des plantes à fleurs, Annick Le Thomas L'évolution des primates, Marc Godinot L'avènement de la cladistique, Pascal Tassy Les fossiles vivants n'existent pas, Armand de Ricqlès Intérêt et limites des phylogénies moléculaires, Hervé Philippe À la recherche de l'ancêtre de toutes les cellules actuelles, Patrick Forterre Les mécanismes de l'évolution Mutation et nouveauté, Jacqueline Laurent Les domaines des protéines, témoins de l'évolution, Russel Doolittle et Peer Bork Séquences d'ADN mobiles et évolution du génome, Claude Bazin, Pierre Capy, Dominique Higuet et Thierry Langin Chromosomes, systématique et évolution, Vitaly Volobouev La théorie neutraliste de l'évolution moléculaire, Motoo Kimura Évolution et génétique des populations, Jean Génermont Les gènes du développement, William McGinnis et Michael Kuziora Les mutations des gènes HOX chez les mammifères, Pascal Dollé Parasitisme et évolution, Claude Combes La sélection naturelle et les pinsons de Darwin, Peter Grant Auteurs et bibliographies 4 11 12 15 18 25 36 40 44 53 57 59 60 68 70 80 87 94 101 105 112 117 123 124 129 139 144 150 160 163 170 173 180 187 L'évolution: une histoire des idées Hervé Le Guyader et Jean Génermont a vie sur Terre a une histoire, une longue histoire puisque des traces de l'activité d'êtres vivants ont été détectées dans des roches formées il y a 3 800 mil- lions d'années. Les péripéties de cette histoire ont engendré la diversité actuelle du monde vivant : aussi ne saurait-on comprendre celle-ci sans se placer dans une perspective évolutive. Pour cette raison, il est indispensable de reconsti- tuer l'histoire de la vie et d'identifier les causes des évé- nements qui la tissent. Ce n'est que dans la seconde moitié du XIXe siècle que la notion d'évolution s'est imposée dans les milieux scientifiques. En revanche, l'idée que la biodiversité est structurée est plus ancienne. Elle est issue des premières recherches sur la classification des êtres vivants. Les clas- sifications anciennes, fondées sur l'utilité des organismes pour l'homme, étaient à l'évidence subjectives. En réac- tion se multiplièrent, dès l'aube du XVIIe siècle, les tenta- tives de définition de critères et de systèmes de classifica- tion aussi objectifs que possible. D'un auteur à l'autre, les critères proposés n'étaient pas les mêmes, et pourtant cer- tains groupements se retrouvaient d'une classification à l'autre, indépendamment du «système». Il apparut par ailleurs que la diversité des organismes s'accommodait bien d'une classification hiérarchique. Dès lors, on pou- vait conclure, avec Cari von Linné (1707-1778), à l'exis- tence d'un «ordre souverain de la nature» et à celle d'une classification «naturelle» qu'il fallait approcher. C'est à Linné qu'on doit le principe des unités systé- matiques emboîtées, ou taxons — règne, classe,ordre, genre, espèce, variété —, struc- ture conservée par la suite avec une multiplication des niveaux taxinomiques (dont celui de la famille, entre l'ordre et le genre). A cet emboîtement, on fit corres- pondre par la suite le principe de subordination des carac- tères : il consiste à identifier, à chaque niveau de la classifi- cation, les caractères perti- nents pour définir les taxons. Ainsi les caractères de défini- tion des genres sont subor- donnés aux caractères de défi- nition des ordres, eux-mêmes subordonnés aux caractères de définition des classes... Par exemple, le chevreuil ( Capreolus capreolus) se 1. PIERRE BELON (1517-1564), médecin et naturaliste français, publie en 1555 une His- toire de la nature des Oiseaux, avec leurs descriptions et naïfs portraicts retirez du naturel. Sur cette planche, il rapproche le squelette de l'homme et celui de l'oiseau. C'est la pre- mière intuition d'une unité de plan chez les vertébrés. L 'ÉVOLUTION: UNE HISTOIRE DES IDÉES • 5 2. PLAN D'ORGANISATION DES VERTÉBRÉS. Dans sa Philosophie zoologique de 1818, Étienne Geoffroy Saint- Hilaire pose, dès la première phrase, une question essen- tielle: «L'organisation des animaux vertébrés peut-elle être ramenée à un type uniforme?» En dessinant sur une même distingue des autres cervidés par sa taille, sa robe, la forme de ses bois, etc. Comme le mouton et le chameau, il appartient à l'ordre des Artiodactyles, car il possède un nombre pair de doigts terminés par des sabots. Comme les primates et les rongeurs, il fait partie de la sous-classe des mammifères, car il porte des poils, allaite ses petits, a une température constante et possède trois osselets dans son oreille moyenne. Les champions de ce principe de subordination des caractères furent les botanistes Bernard de Jussieu (1699-1777) et son neveu Antoine-Laurent (1748- 1836) ; en zoologie, il fut mis en oeuvre en particulier par Georges Cuvier (1769-1832) et Jean-Baptiste Lamarck (1744-1829). planche un singe (un atèle), un poisson (un brochet), un oiseau (un pingouin) et un monotrème (un échidné), il a voulu illustrer la notion de plan d'organisation, indispensable à la compréhension de l'homologie. Par la suite, il tentera d'étendre cette unité de plan aux «animaux sans vertèbres». Une autre manière de percevoir un ordre de la nature était d'y deviner une «échelle des êtres», c'est-à-dire une hiérarchie fondée sur le degré de complexité. Ala base de l'échelle se trouvaient les minéraux, suivis par les végé- taux. Les animaux étaient rangés selon leur plus ou moins grande ressemblance avec l'homme : vers, insectes, pois- sons, amphibiens et reptiles, oiseaux, mammifères. L'homme était au plus haut de l'échelle des êtres maté- riels, mais au-dessous des anges et des archanges. Ces notions ne paraissaient nullement incompatibles avec celle de la fixité des espèces, l'ordre de la nature tra- duisant, pour la plupart des savants de la fin du XVIIIe siècle, la volonté du Créateur. On voit du reste bien mal comment on aurait pu imaginer une transformation 6 • L'ÉVOLUTION 3. PAGE DE TITRE de la deuxième édition du Systema naturae (1740) de Cari von Linné. La classification zoolo- gique de la dixième édition, qui date de 1758, sert de point de départ à la nomenclature moderne. Selon Linné, il existe un ordre naturel et divin que le systématicien tente de décou- vrir, par le choix «artificiel» de caractères qui permettent d'ordonner le plus grand nombre possible d'organismes. importante des espèces au cours du temps, sachant que l'âge de la Terre était estimé, à partir des textes bibliques, à quelques milliers d'années ! Ce premier obstacle fut levé par Georges Buffon (1707-1788) lorsqu'il proposa de multiplier l'âge de la Terre par 100. Peu après, la paléontologie, sous l'impulsion de Cuvier pour les vertébrés et de Lamarck pour les mollusques, montra de façon indubitable que la faune avait considé- rablement varié au cours des âges. C uvier avait introduit la notion de plan d'organisa- tion, et il avait proposé de scinder le règne animal en quatre embranchements — vertébrés, articulés, mol- lusques et zoophytes —, dont les plans ne lui semblaient présenter aucun point commun. Ceci l'amena à une interprétation créationniste: selon Cuvier, le monde aurait subi une série de catastrophes anéantissant chaque fois la faune. Après chaque catastrophe, de nouvelles espèces auraient été créées et se seraient maintenues à l'identique jusqu'à la catastrophe suivante. Acette interprétation qui conservait le «dogme» de la fixité de l'espèce, Lamarck en opposa une uploads/Litterature/ l-evolution-www-vosbooks-net.pdf