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Cet ensemble de textes a été conçu à la demande de lecteurs de la revue en ligne Automates-Intelligents souhaitant disposer de quelques repères pour mieux appréhender le domaine de ce que l’on nomme de plus en plus souvent les "sciences de la complexité"... lire la suite

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13 décembre 2005 2 13 /12 /décembre /2005 23:18

Thème. La science

Pour obtenir une vue générale des différentes pages composant ce dossier, consulter le Plan http://www.admiroutes.asso.fr/philoscience/plan.htm

La science considère l’évolution comme un postulat incontournable. Le fixisme avec sa variante le créationnisme ont été abandonnés depuis deux siècles, sauf par des religions traditionalistes. Cependant, les définitions de l’évolution que donnent les sciences sont différentes. La forme d’évolution la plus généralement admise résulte des observations fondatrices de Charles Darwin, que beaucoup considèrent encore comme le savant le plus remarquable de tous les temps. Il s’agit du darwinisme ou sélection darwinienne. Mais, comme le darwinisme contredit directement les explications théologiques, il fait aujourd’hui, avec la montée des intégrismes religieux l’objet d’attaques sans précédents.

On ne peut pas sans doute utiliser le darwinisme pour expliquer l’apparition de tout ce qui existe, du plus simple au plus complexe, du plus matériel au plus intellectuel. Mais d'une façon générale, l'hypothèse de la sélection darwinienne est la clef indispensable permettant de comprendre comment la nature, au lieu de se reproduire sans modifications (au lieu d'évoluer sur place, si l'on peut dire), laisse émerger des formes nouvelles - qui sont généralement plus complexes que celles les ayant précédées. Pour que les nouveautés se conservent, il faut qu'elles soient plus viables, plus compétitives que les formes dont elles sont issues.

Le mécanisme de la sélection darwinienne est simple, et a été décrit par les biologistes évolutionnistes. Il suppose trois éléments: un générateur de modifications, interne à un organisme donné ; un milieu qui exerce une pression sur cet organisme et qui tend à éliminer ces modifications ; la capacité pour l'organisme de retenir et amplifier les modifications ayant résisté à la pression du milieu. On parle du cycle mutation/ sélection/ amplification). A la fin du cycle, qui dans la réalité ne s'arrête jamais, l'organisme se trouve renforcé parce que mieux adapté.

Le générateur de modification est la clef du dispositif. Il est constitué d'un système réplicateur (qui se reproduit à l'identique) comportant des défauts (certaines réplications ne se font pas précisément à l'identique). La plupart de ces défauts entraînent la disparition de la réplication défectueuse, sous la pression du milieu. Mais certaines réplications défectueuses se trouvent en fait mieux adaptées au milieu. L’organisme qui les reprend et les intègre à sa structure permanente se développe aux dépends des autres. La biologie moléculaire a mis en évidence les principales de ces mutations, celles qui surviennent au niveau du génome et se transmettent aux descendants.

Beaucoup de mutations conservées par l’évolution ne contribuent pas particulièrement à l’adaptation des espèces concernées. Elles ne survivent que parce qu’elles ne sont pas fatales pour ces dernières. Cependant dans certains cas, des mutations neutres peuvent devenir utiles en cas de changement dans l’environnement. Le biologiste Stephen Jay Gould les a nommées des “ exaptations ”. Ce concept est très utilisé aujourd’hui. Certains paléoanthropologues estiment que l’immense développement qu’ont subi les hominiens a pu prendre naissance à partir d’une petite mutation préexistante n’entraînant pas jusqu’alors d’effets positifs, et s’étant révélée précieuse lorsque ces hominiens ont du quitter la forêt primitive.

L’évolution en cosmologie

On peut parler d’évolution dans tout modèle cosmologique comportant une dimension temporelle. Dans de tels modèles, l’évolution des systèmes semble relever de la thermodynamique. Mais l’incertitude règne encore aussi bien quant aux origines (univers multiples, big bang) que quant aux suites possibles de l’évolution d’un univers tel que le nôtre (expansion infinie…). Tout dépendra des valeurs que l’observation future permettra d’attribuer à ce que l’on appelle aujourd’hui la masse noire et l’énergie noire. Il s’agit là d’un des plus difficiles problèmes rencontrés par la physique contemporaine. Le mystère pour le moment reste entier, malgré les nombreuses observations tentées pour en élucider certains aspects.

L’évolution en physique.

On admet généralement que la thermodynamique, appliquée aux produits de la nucléosynthèse stellaire, peut expliquer l’apparition de tous les corps chimiques et leur organisation en matériaux du monde physique. A partir de cela, la théorie constructale et d’autres théories du même type faisant appel à la thermodynamique montrent comment des systèmes matériels non vivants de plus en plus complexes peuvent parfois apparaître dans la nature, sans pour autant évoluer de façon infini comme les formes vivantes. Soit l'exemple d'un cristal tel que le flocon de neige: pourquoi cette forme apparait-elle, comment s'explique sa régularité, pourquoi elle n’évolue plus une fois atteint un certain équilibre.

L’évolution dans le monde biologique.

En biologie, l’explication de l’évolution par la thermodynamique, telle que proposée par les théories constructales, ne suffit pas à expliquer le succès de telles formes au détriment d’autres qui semblaient thermodynamiquement viables. Moins encore l’apparition de formes nouvelles. Il faut faire appel au darwinisme, résumé ci-dessus. Le mécanisme de la sélection darwinienne est rejeté par les fondamentalistes religieux, qui veulent s’en tenir aux descriptions des écritures pour comprendre le monde et l’homme. Aujourd’hui, les tenants américains du Dessein Intelligent prétendent que l’homme est trop complexe pour résulter d’un processus de sélection à partir de mutations apparues au hasard. Ils évoquent donc l’intervention d’un architecte divin. Les islamistes raisonnent de la même façon.

Les biologistes évolutionnaires répondent aux objections des créationnistes en montrant que l’évolution darwinienne peut se dérouler selon des processus plus complexes que ne prétendent ses adversaires. Ils évoquent les rôles de la symbiose, de l’auto-évolution, de la construction de niches, de la « variation facilitée ». Nous ne préciserons pas ici le contenu de ces diverses théories. Disons seulement qu’elles montrent comment une espèce qui évolue au hasard peut finir par créer du fait de cette évolution un environnement matériel qui lui permet, soit de persévérer longtemps dans des voies ne changeant que peu, soit au contraire de se diversifier rapidement pour explorer de nouveaux milieux.

La grande question que pose l’évolution biologique est celle de savoir si la vie et les multiples formes qu’elle adopte sont apparues en de nombreux points et se sont rapprochées, ou si au contraire elles sont apparues en un point et un temps unique et ont divergé. La troublante conservation des structures, notamment génétiques, et des processus de construction des individus (phénotypes), qui semblent dater des origines, milite pour l’idée que la vie est le produit d’un mécanisme extrêmement simple, apparu par hasard et qui aurait été le seul de son espèce. Mais la science de demain cherchera certainement à en obtenir d’autres .

Extensions de l’algorithme darwinien

L’algorithme darwinien a été identifié ou est mis en œuvre dans de nombreux autres domaines scientifiques autres que la biologie: sciences humaines, mémétique, informatique (algorithmes génétiques)…

L’évolution est-elle prédictible ?

La réponse est que, sauf dans des cas très limités, elle n’est ni modélisable ni prédictible. Ceci jette évidemment un doute sur l’intérêt des analyses scientifiques de type historique. A quoi servent-elles si elles ne peuvent qu’expliquer le passé ? On répondra qu’elles permettent, dans l’infini variété des possibles imaginables, de proposer des probabilités de réalisation lesquelles influent sans doute dans les choix que prennent les organismes dotés de langage. Mais une émergence, y compris catastrophique, n’est jamais à exclure.

Jean-Paul Baquiast 13/12/05

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JP Baquiast et Christophe Jacquemin - dans philoscience
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commentaires

Pierre 22/12/2005 09:33

Bonjour. Je trouve que tout le bruit fait en France autour de cette absurdité américaine qu'est le dessein intelligent  montre l'emprise insupportable de la culture US la plus réactionnaire sur notre pays. Nous devrions pourtant être vaccinés contre cela.

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