Les premières idées

Pendant très longtemps ce sont des idées créationnistes et religieuses qui dominent. Le monde vivant est considéré comme figé. Au XVIIIe siècle les certitudes titubent. La création divine n'est pas remise en cause mais, pour Linné (1707-1778) il y a eu évolution par la suite au sein des groupes, Maupertuis (1698-1759) est résolument transformiste, ainsi que Diderot (1713-1784) et Erasme Darwin (1731-1802), le "grand-père". Comme souvent l'idée germe sans vraiment se développer, chez Buffon par exemple (1707-1788).

Exemple de la pensée de Cuvier (1769-1832) :

Cuvier est un fixiste, il considère que les espèces ont été créées, et depuis sont restées telles quelles. Il constate des variations au sein d'une espèce, la disparition de certains espèces, mais réfute absolument toute idée d'évolution.

Il voit les mêmes choses que Geoffroy de Saint-Hilaire, Lamarck ou Darwin, mais les interprète en fonction de ce qu'il est : un croyant protestant, attaché à la lecture littérale de la Bible. C'est un homme d'ordre qui craint les changements. C'est un conservateur.

Ainsi, il explique les disparitions d'espèces par des catastrophes bibliques comme le déluge, même si dans un premier temps il ne le cite pas aussi explicitement.

À la fin de sa vie il se cachera moins, et parlera directement de cette "intelligence supérieure" qui explique beaucoup de choses (créations...).

Il faut attendre Lamarck et Darwin pour voir les premières théories.

Les premières théories

Voici nos deux premiers indiscutables évolutionnistes et théoriciens.

• Jean-Baptiste Lamarck (1744-1829) : Envisage des débuts très simples pour la vie ; des formes primitives devenant de plus en plus complexes. Mais surtout il envisage que, sous l'influence de conditions particulières (nourriture, température, milieu...), les êtres vivants utilisent plus ou moins certains organes qui sont amenés à se développer ; ces organes modifiés sont transmis à la descendance. C'est l'hérédité des caractères acquis.

• Charles Darwin (1809-1882) : Prend en compte ses observations de voyage et les techniques de sélection des éleveurs. Il se fonde toujours sur l'hérédité des caractères acquis. Il voit la vie des individus, au sein de ses congénères, comme une lutte permanente. Les petites différences de chacun, dues au hasard, peuvent apporter des avantages dans cette compétition. Celui qui est avantagé se développera mieux, se reproduira plus, et donc transmettra à la génération suivante une part de ses caractères : c'est la sélection naturelle.

Jean-Baptiste Lamarck	Charles Darwin

 

Evolution de la pensée

Certaines pensées de Lamarck seront rapidement abandonnées, personne n'ayant jamais pu montrer l'hérédité des caractères acquis. La génétique va faire beaucoup de progrès et elle soutiendra les idées de Darwin. On découvre les mutations, qui sont des changements dans l'information génétique ; ces changements semblent intervenir au hasard et expliqueraient la diversité des individus. Mais la sélection naturelle a bien du mal à expliquer l'apparition d'une espèce nouvelle, "la spéciation" ; de plus les mutations sont des changements ponctuels, qui expliquent difficilement les bouleversements radicaux que l'on observe dans les populations anciennes. Enfin l'intervention du milieu pour sélectionner les plus aptes, est une idée satisfaisante pour de
nombreux esprits, mais reste très controversée.

Théories actuelles

Évidemment l'évolution n'est absolument pas remise en cause, n'en déplaise à quelques fondamentalistes (créationnistes...) et les théories actuelles sont les héritières de celle de Darwin. La mutation reste au centre des explications sur la diversité des individus. Mais la sélection des "plus aptes" par le milieu est très contestée. On envisage beaucoup plus, des changements radicaux dans l'environnement qui entraînent la disparition de nombreuses espèces ; la place est libre pour que d'autres se développent, sans que l'on ait besoin de faire appel à la sélection. Le hasard de ces changements est très important. On ne peut pas prévoir quelles populations, quelles espèces résisteront au prochain changement de conditions. Les évolutionnistes modernes pensent aussi qu'il existe des bouleversements radicaux de l'information génétique (au niveau des chromosomes) pouvant expliquer les changements relativement brutaux que l'on observe dans les séries de fossiles : les mutations ponctuelles ne peuvent expliquer l'apparition d'un organe nouveau. Enfin il peut y avoir évolution sous l'influence du milieu (théorie neutraliste).

La cellule a connu depuis son apparition, il y a environ 3,5 milliards d'années, une évolution extraordinaire passant d'une structure relativement simple chez les procaryotes (cellule dépourvue de noyau et ne présentant qu'un compartiment délimité par une membrane plasmique elle-même entourée d'une paroie), à la cellule eucaryote plus complexe, environ 1,5 milliard d'années plus tard. En effet, cette évolution se traduit chez les eucaryotes non seulement par l'acquisition d'un véritable noyau occupant un compartiment à part entière, mais également par l'apparition de différents organites cytoplasmiques spécialisés et délimités également par des endomembranes, réticulum endoplasmique, appareil de Golgi, mitochondries, etc. Ce plan d'organisation complexe mais désormais commun à toutes les cellules fera, in fine, de la cellule eucaryote une véritable usine.
Le noyau qui renferme l'information génétique élabore et adresse les messages à l'atelier cytoplasmique, lieu de production nécessaire à l'activité cellulaire.

 

La vie primitive est marquée par l'apparition d'organismes formés d'une seule cellule, les unicellulaires procaryotes, il ya 3,5 milliards d'années, telles que les bactéries, et les unicellulaires eucaryotes, il y a 1,5 milliards d'années environ (protozoaires). Il y a 700 millions d'années, ces formes de vie unicellulaires ont évolué, en se regroupant en masse puis en s'organisant en colonies, vers des êtres vivants plus complexes : les organismes pluricellulaires (métazoaires). Ces derniers peuvent être composés de millions de milliards de cellules. On évalue, par exemple, à 10¹⁷ le nombre total de cellules d'un organisme humain. Cette pluralité, fruit de l'acquisition chez les métazoaires de la multiplication cellulaire (mitose), a permis également à la cellule eucaryote de se spécialiser dans différentes fonctions. La spécialisation cellulaire a pu finalement aboutir à la constitutions d'unités anatomiques, les organes, jouant un rôle bien précis. Il existe, à ce propos, quelques 220 types de cellules dont les cellules nerveuses, les cellules germinales, les globules rouges par exemple.
Toutefois, en dépit de toute la complexité extraordinaire des pluricellulaires acquises au cours de l'évolution, ces derniers partagent avec les unicellulaires, leur unicellularité du stade cellule oeuf.

La diversité du vivant est bâtie sur la base des éléments qui constitue son unité. Au cours de l'évolution, les êtres vivants ont gardé certaines ressemblances et affinités que l'on décèle entre les différents groupes. Ainsi la comparaison peut faire apparaître des parentés entre des espèces apparemment sans lien commun.

Ressemblances biochimiques ou moléculaires

Les grandes molécules du monde se retrouvent partout. Ainsi, on trouve chez tous les êtres vivants les mêmes types de protéines (formées à partir de 20 acides aminés) et une molécule d'ADN constituée par l'assemblage des mêmes éléments de base (nucléotides) : c'est l'universalité de la structure des protéines et l'universalité du code génétique.

Ressemblances embryologiques Au début de leur développement, les embryons par exemple des divers vertébrés (poissons, reptiles, oiseaux, mammifères, etc.) se ressemblent. En effet, à un stade précoce du développement embryonnaire, on peut noter la présence de sacs branchiaux (caractéristiques des poissons) chez l'embryon d'Oiseau et chez celui d'Humain. Ressemblances intéressant le squelette des vertébrés Si l'on considère, par exemple, les membres postérieurs d'un homme, d'un chat, d'une baleine ou d'une chauve-souris, à première vue ces membres ne se ressemblent guère. Pourtant si on compare le squelette de ces membres, on retrouve un même plan d'organisation. Ces membres sont constitués de trois segments articulés entre-eux. Les os de chaque segment peuvent être mis en correspondance. On dit que ces différents membres sont homolgues c'est-à-dire qu'ils sont constitués des mêmes structures même si leur forme est visiblement différente. Ce plan d'organisation unique peut également être révélé par un travail comparatif concernant des organes internes comme le tube digestif ou le système nerveux des vertébrés par exemple. Le plan d'organisation unique conduit à envisager l'existence d'ancêtres communs qui auraient évolué en relation avec le peuplement de milieux différents et donc avec des fonctions différentes telles que la marche (chez le chat), le vol (chez la chauve-souris), la nage (chez la baleine), la préhension (chez l'homme), autant de fonctions qui ont modifié la forme mais pas la structure de base du membre postérieur.

Notion de l'espèce

Il est à noter que chez les êtres vivants l'acquisition de la reproduction sexuée a permis, grâce au brassage génétique, de multiplier les possibilités de variation des organismes. Dès lors, l'évolution biologique "s'emballe" et son histoire se déroulera par la suite au rythme de l'adaptation des espèces. L'adaptation correspond aux apptitudes d'un organisme à survivre dans un environement changeant. Lorsqu'on se place au niveau de l'espèce, les changements qui procurent des avantages transmis aux descendants sont interprétés en terme d'évolution. Lorsque les changements sont importants, au point que deux populations d'une même espèce ne peuvent plus se reproduire, on parle de la naissance d'une nouvelle espèce ou spéciation. C'est ainsi que l'on explique l'origine de la diversité biologique.
Ainsi la notion d'espèce est fondamentale pour appréhender la diversité du monde vivant au cours de l'évolution.
Alors qu'est-ce qu'une espèce ?

Il faut considérer l'espèce comme un groupe d'êtres vivants qui se ressemblent (critère de similitude) mais surtout capables de se reproduire (critère d'interfécondité) et d'avoir une descendance fertile. En général, chaque espèce est désignée au moyen d'un binôme : Homo sapiens pour l'Homme et Curculio nucum pour le Charençon de la noisette par exemple, où le premier nom est celui du genre, le second celui de l'espèce.
Une espèce animale ou végétale nouvelle est toujours le résultat de l'évolution d'une espèce plus ancienne comme l'attestent très souvent les archives géologiques, les fossiles.

L'évolution des êtres vivants permet in fine de comprendre à la fois l'unité et la diversité du vivant. Le moteur incontesté de l'évolution est la sélection naturelle s'opérant à l'échelle de temps géologiques. La sélection naturelle repose sur des mutations génétiques, qui se produisent au sein d'une espèce, et des modifications climatiques s'opérant dans un milieu donné.

Si l'étude des fossiles rend compte de phénomènes extraordinaires de l'évolution, la diversité immense des espèce fossiles ou contemporains exige de mettre de l'ordre dans le monde vivant. C'est pour cette raison que les scientifiques ont fait le choix d'un classement qui repose sur des critères universellement adoptés : la classification des êtres vivants.

Quelques dix millions d'espèces animales et végétales peuplent les milieux les plus divers, depuis les profondeurs les plus diverses jusqu'aux déserts les plus inhospitaliers.
La systématique est la branche de la biologie qui traite de la classification et du nom scientifique des organismes vivants. La classification ordonne la diversité, puis intègre les idées d'évolution et d'ascendance commune, soulignant ainsi l'unité du vivant.
Le monde du vivant se divise en 5 grands règnes :les végétaux, les champignons ou Mycètes, les animaux, les bactéries ou Monères et les virus.

Les grandes lignes de la classification

Le naturaliste suédois Linné, est un personnage clé de la classification. Il classe d'abord les plantes en fonction de leurs organes sexuels (étamine, pistil). En 1735, il introduit la dénomination latine binominale encore utilisée aujourd'hui (nom de genre suivi du nom d'espèce. Homo sapiens par exemple). Il met aussi au point un système de classification hiérarchique. En effet, Linné regroupe les espèces en catégories qui s'emboîtent les unes dans les autres : les espèces dans les genres, les genres dans les familles, les familles dans les ordres, les ordres dans les classes, les classes dans les embranchements. Pour classer il prend en compte à la fois les apparences externes, mais aussi l'anatomie. Les vertébrés (Mammifères, Oiseaux, Poissons...) ont un même plan d'organisation construit autour d'une colonne vertébrale.

On distingue actuellement deux grands types de classification biologique : la classification phénétique, et la classification phylogénétique. Cette dernière comprenant la systématique évolutive, et la systématique cladistique.

• La classification phénétique

Cette méthode de classification qui remonte au XVIIIe siècle avec le botaniste Michel Adanson ne prend en compte que les caractères visibles d'un organisme (phénotype). La phénétique recherche le plus grand nombre de caractères possibles (c'est pour cela qu'on parle parfois de classification naturelle). La classification phénétique traduit les degrés de ressemblance entre organismes et non une généalogie.

• La classification généalogique ou phylogénétique

La classification évolue, lorsque Darwin introduit l'idée de l'évolution des espèces. On recherche alors des parentés entres les êtres vivants. Pour Darwin, c'est la connaissance de la phylogénie, c'est-à-dire de l'histoire du développement des espèces, qui peut donner un sens aux classifications.

A ce niveau il convient de distinguer deux types de classification les plus répandues :

• La systématique évolutive

  La systématique évolutive construit des phylogrammes qui traduisent des parentés déduites principalement à partir d'homologies (ressemblance entre deux structures qui ont la même position anatomique et ont la même origine embryonnaire). Amphibiens - Reptiles ancestraux - Oiseaux et Mammifères.

• La systématique cladistique

  La cladistique construit des cladogrammes qui traduisent graphiquement les clades ou lignées évolutives construites à partir de caractères polarisés (dont on décide s'ils sont primitifs ou évolués).

  Plus récente, cette classification laisse de côté les critères morphologiques et anatomiques
  mais procède à l'étude comparée des protéines et des acides nucléiques des êtres vivants. Cet
  outil permet de situer les unes par rapport aux autres des espèces très différentes et d'évaluer
  ainsi leur lien de parenté.

L'Hominisation

L'histoire de l'apparition de l'Homme est un exemple fort intéressant pour illustrer la notion de l'évolution. L'hominisation correspond à une évolution biologique et, fait exceptionnel, à une évolution culturelle (bipédie, augmentation du volume du cerveau, fabrication d'outils, maîtrise du feu, vie sociale, culte des morts, art, etc.).

En voici les principales étapes:

• ( Est-Africain )
  Dans les couches géologiques datées de -4 à -1 millions d'années : découverte de Lucy, vieille de 3 millions d'année (Australopithèque).
  Nombreux points communs avec les singes, boîte cranienne de 350cm³, mais la bipédie est permanente.
  
  
• ( Afrique-orientale )
  Entre 1,6 et 1,3 millions d'années Homo Habilis, boîte cranienne de 800cm³, fabrique déjà des outils (galet aménagé).
  Il coexiste avec l'Australopithèque. Première espèce du genre Homo.
  
  
• Entre 1 million d'années et 100000 ans : Homo Erectus. Boîte cranienne de 1000cm³, plus grand et de stature droite. C'est un conquérant, un pionnier, qui va s'établir dans toute l'Afrique, également en Europe et en Asie. Son habileté se développe avec la maîtrise de la taille de pierre (bifaces), du feu,..., on découvre les premiers rituels.
  
  
• Entre 100000 et 35000 ans, apparaît en Europe le groupe des hommes de Néanderthal. Homo Sapiens dont le crâne est semblable au notre. Les outils s'affinent et se diversifient; les rites funéraires se manifestent. Cette espèce, l'Homo Sapiens Neandertalis, disparaît il y a 30000 ans environ.
  
  
• A cette même époque apparaît une autre espèce, l'Homo Sapiens Sapiens ou Homme de Cro-Magnon qui est l'homme actuel. S'en suit la découverte des métaux, la sédentarisation, le développement de l'agriculture et de l'élevage.