8 questions sur l'évolution, reloaded

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Sur le blog généralement excellent Passeur de sciences il y a une interview du paléontologue Jean-Sébastien Steyer sur le thème "8 questions pour en finir avec les clichés sur la théorie de l’évolution". Je n'ai pas trop aimé cette interview, à laquelle Tom Roud a aussi pas mal réagi sur Twitter. Plutôt que de râler sur ce que je n'ai pas aimé, ce qui risquait de ne pas être très constructif, j'ai décidé de donner mes propres réponses aux même questions (questions de Pierre Barthélémy en gras).

1/ Soit par une simplification excessive soit dans le discours des partisans créationnistes de l'« Intelligent Design », l'évolution est souvent représentée comme une ligne droite qui va de la bactérie jusqu'à l'homme. Que répondre à ceci et quelle autre représentation graphique serait plus correcte ?

D'abord, une ligne allant de nos ancêtres à nous n'est pas en soi fausse. Ce qui est faux, c'est de représenter des espèces actuelles le long du chemin. Nous ne descendons pas d'un chimpanzé, mais d'un primate qui est également l'ancêtre des chimpanzés. Nous ne descendons pas d'un poisson actuel, mais d'un ancêtre commun avec les poissons actuels. Nous ne descendons pas d'une bactérie actuelle, mais d'un ancêtre commun avec les bactéries. Ce qui complique la communication c'est que la plupart des gens, s'il pouvaient voir ces ancêtres, diraient "tiens un singe, tiens un poisson, tiens une bactérie". Leurs caractères primitifs ne sont clairs que pour les spécialistes, d'autant plus quand ce sont des organismes très différents de nous, comme les bactéries.

Ensuite, l'évolution suit un arbre, avec des branchements. En soi, ce ne devrait pas être très difficile à montrer et mettre en avant, mais c'est fait très rarement parce qu'il y a reproduction d'un cliché bien ancré. De plus, on a souvent tendance à représenter les espèces très distantes de nous en bas de l'arbre (regardez les résultats Google Images pour "arbre évolution"). Donc la réponse est que la représentation correcte est un arbre, avec toutes les espèces au même niveau. Excellent exemple dans ce billet de SAFFT.

2/ L'évolution va-t-elle nécessairement vers plus de complexité comme on l'entend souvent ?

Ah bon, on entend souvent ça ? Bref, la réponse est en deux parties :

1. L'évolution n'a pas de direction particulière. Parfois plus de complexité est mieux adapté, parfois moins de complexité est mieux adapté. Parfois la complexité émerge sans adaptation, par hasard (par exemple nos gènes dupliquent par hasard et on en a plus), parfois la simplicité émerge sans adaptation, par hasard (par exemple on perd des gènes par hasard).


2. Comme noté par Stephen Jay Gould, si vous partez d'organismes très simples, ce qui était probablement le cas au début de la vie, et que vous évoluez au hasard plein d'organismes, la médiane va rester très simple (et en effet, la plupart des organismes sont des bactéries), mais la complexité maximum va augmenter avec le temps parce qu'on bougeant au hasard on va parfois s'éloigner de ce minimum de complexité où l'on a commencé. Il avait proposé une analogie avec un mouvement brownien (au hasard donc) de particules qui démarrent toutes près d'un mur (qui représente la complexité minimale de la vie). Bien que le mouvement soit au hasard, la limite extrême de distribution des particules s'éloigne progressivement du mur, parce qu'il n'y a pas d'autre possibilité de mouvement. Donc oui, il y a probablement d'une certaine manière complexification des organismes les plus complexes au fur et à mesure du l'évolution, sans "nécessité" intrinsèque, et alors que la stagnation est la règle et la simplification est fréquente.

3/ Un autre raccourci très courant dans la vulgarisation est qu'une forme apparaît pour réaliser une fonction. Comment reformuler les choses sans ce « pour » ?


C'est une façon naturelle de penser, et ce qui est révolutionaire dans la théorie de la sélection naturelle de Darwin est justement cette capactié contre-intuitive à générer de la fonction en l'absence d'intention. Parce que c'est contre-intuitif, il est très difficile de donner une formulation simple, claire et exacte. D'ailleurs dans mes cours de biologie, quand j'étais étudiant, les profs disaient souvent "tout se passe comme si telle molécule voulait faire telle fonction", pour faciliter leur exposé... ce qui a donné son nom légèrement cryptique à ce blog.

Proposition de formulation : "une forme qui réalise bien une fonction utile est préservée". On peut ajouter "une variante d'une forme qui réalise mieux une fonction utile que la forme habituelle est mieux préservée."

4/ L'image du chaînon manquant est elle aussi très ancrée dans l'imagerie populaire. Se justifie-t-elle sur le plan scientifique ?

Ca dépend comment on veut l'interpréter.

Si on veut dire qu'il nous manque des informations dans le registre fossile, c'est vrai et ça le sera toujours. Les fossiles sont incomplets.

Si on veut dire que ces manques sont critiques, et du coup on ne peut pas dire ce qui s'est passé dans l'évolution, c'est faux (dans les cas qui intéressent le grand public en tous cas). Dans les grandes transitions, du type apparition des vertébrés terrestres, on a suffisamment de fossiles de bonne qualité pour savoir ce qui s'est passé avec un bon niveau de détail.

Si on veut dire qu'il y a des séries de fossiles qui permettent de visualiser une transition, c'est souvent correct (ça dépend des cas), à condition de se rappeler que l'évolution fonctionne en suivant un arbre et non une ligne droite, voir ci-dessus. Excellent exemple avec Tiktaalik sur le blog Pharyngula (en anglais) ; compte rendu en français avec moins d'images sur le Dinoblog. Mais si on veut dire ça, pourquoi dire chaînon "manquant" ?

5/ Autre image d'Epinal, celle du fossile vivant, employée par exemple pour le cœlacanthe. Faut-il aussi lui tordre le cou ?

Là pour le coup, oui, totalement, il faut lui tordre le cou. Toutes les espèces présentes autour de nous ont la même durée évolutive les séparant de nos ancêtres que nous. Certaines espèces évoluent effectivement plus lentement que d'autres, mais : (1) aucune n'évolue pas du tout, donc elles seront toujours différentes des espèces fossiles disparues, et (2) l'évolution lente affecte généralement certains aspects, parfois frappants, mais pas d'autres.

6/ Dans les grandes étapes du vivant, il y a la « sortie des eaux » par les vertébrés. Comment la science la conçoit-elle aujourd'hui ?

Vu que j'ai donné l'exemple de Tiktaalik ci-dessus, j'y renvoie. En bref, il semble que cela se soit fait en plusieurs étapes sur une relativement longue durée.

Jusqu'ici je n'ai pas fait référence aux réponses de J-S Steyer, mais c'est quoi ce bazar de réponse où il essaye de dire que ce n'est pas important, à peine si on s'en fout pas ? Ce n'est pas unique bien sur, mais de tels cas où une lignée évolutive à envahi une nouvelle niche énorme, avec des innovations morphologiques et fonctionnelles clairement reliées à ce changement, existent et intéressent la biologie évolutive. On peut citer la diversification des plantes à fleurs, les autres passages au mileu terrestre, notamment chez les plantes et plusieurs groupes d'arthropodes (dont les insectes), ou à plus petite échelle les poissons des glaces. Et moins connus du grand public, l'apparition des eucaryotes ou de la photosynthèse.

7/ Parmi les grands chouchous du public, en matière de paléontologie, on trouve les incontournables dinosaures. L'image que la science en donne aujourd'hui est très différente de celle que nous en avions il y a quelques décennies...

Vu que je ne suis pas paléontologue, je ne vais pas trop rebondir sur cette question.

8/ Quelle était la place réelle des mammifères dans le monde animal avant la disparition des dinosaures non aviens ?

C'est encore débattu, voir mes billets Pas si petits, les mammifères du temps des dinosaures ? et Un petit débat scientifique pour #DarwinDay : fossiles contre ADN chez les mammifères, et les commentaires dessous. Mais cela semble quand même clair que de ce temps-là, les mammifères étaient moins divers qu'aujourd'hui.

Je ne comprends pas ce que J-S Steyer essaye de dire dans sa réponse. Ca fait longtemps que l'on sait que les mammifères existaient avant la disparition des dinosaures, et il dit à la fois que oui leur disparition a libéré des niches, mais que ce n'est pas si important. En quoi la disparition totale de la mégafaune et son remplacement par une nouvelle lignée de mégafaune n'est-il pas intéressant ? (Un truc que je trouverais intéressant à noter par contre, c'est que les descendants directs d'un groupe de dinosaures, les oiseaux, a continué à très bien se porter, et comporte aujourd'hui encore davantage d'espèces que les mammifères. Dino not dead. Cliquer sur dessin en haut de page.)

Voilà, je vous laisse lire les deux interviews, la vraie de M. Steyer, et ma vraie-fausse ci-dessus.