L’évolution convergente en ligne.

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Le célèbre paléontologue Simon Conway Morris de l’université de Cambridge, par ailleurs chrétien engagé, est le directeur d’un nouveau site internet intitulé carte de la vie (map of life). Ce site met à disposition des articles concernant la convergence évolutive, c’est à dire le processus biologique par lequel des espèces qui ne sont pas proches parentes évoluent de façon indépendante vers des solutions adaptatives semblables, à cause des contraintes de leur environnement, souvent à des endroits différents du globe, et à des époques différentes.

Les exemples les plus célèbres sont l’évolution de l’ « œil-caméra » sur plusieurs branches indépendantes de l’arbre de l’évolution, ou bien l’évolution parallèle des mammifères marsupiaux en Australie et celle des mammifères placentaires ailleurs.

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Cette question de l’évolution convergente est particulièrement passionnante car d’un point de vue strictement scientifique, elle remet en question ou du moins relativise le caractère « aléatoire » quant à l’aboutissement du processus évolutif. Ce caractère contingent de l’évolution a souvent été l’objet d’extrapolations philosophiques  de la part de scientifiques désireux de montrer que l’évolution « n’a pas de finalité », au sens métaphysique du terme.

Plusieurs auteurs ont déjà traité ce sujet sur ce site.

Le généticien Dennis Venema aborde ce sujet dans sa série l’évolution expliquée,

Une introduction à l’homoplasie et à la convergence évolutive

Evolution convergente et homologie profonde

Dans cet article, Alister McGrath met en parallèle contingence (Gould) et convergence (Conway Morris). Voici un extrait :

 

« Contingence ou convergence ?

L’emphase de Gould à propos de la contingence historique est envisagée avec beaucoup de suspicion au sein même de la communauté  des biologistes de l’évolution. Par exemple, Leigh van Valen critique l’utilisation de la métaphore de la « K7 vidéo de la vie » faite par Gould. Qu’arriverait-il vraiment, demande van Valen, si comme le suggère Gould nous repassions le film de la vie une nouvelle fois ? Van Valen concède immédiatement qu’il y aurait à coup sûr des différences entre ces deux versions de la K7. Toutefois, par un examen plus attentif, on verrait que la situation serait bien plus complexe que ce que Gould affirme. Malgré les différences, il y aurait aussi des ressemblances. Repasser le film de la vie encore quelques autres fois. Nous verrons des motifs mélodiques similaires apparaître dans chaque, et la structure d’ensemble pourrait être tout à fait similaire…Si nous observons la situation d’un point de vue plus large, le rôle de la contingence diminue. Regardez la K7 comme un tout. Elle ressemble par certains aspects à une symphonie, bien que son orchestration soit interne et largement provoquée par les interactions entre beaucoup de lignes mélodiques. Bien que les détails puissent être différents, van Valen soutient que l’on doit s’attendre à des similarités et des convergences.

Une approche similaire est adoptée par le paléo biologiste Simon Conway Morris, dont le travail pionnier sur le site schisteux de Burgess a été utilisé par Gould, dans des façons que Conway Morris désapprouvait clairement. Bien que Gould et Conway Morris reconnaissent tous deux le rôle de la contingence dans les processus évolutifs, ils en évaluent très différemment l’importance. Pour Gould, l’homme est le résultat de la contingence de l’évolution adaptative : « la formidable improbabilité de l’évolution humaine ». Conway Morris affirme que si notre planète était un tant soit peu différente de ce qu’elle est effectivement, alors la vie n’aurait jamais émergée. Bien que ceci puisse sembler comparable à l’emphase de Gould à propos de la contingence, il est important de noter que Conway Morris souligne la façon dont les événements physiques créent des occasions propices à l’émergence de la vie et à son adaptation. Conway Morris caractérise son travail comme la réfutation de la « notion de domination de la contingence ». Dans Life’s Solution, Conway Morris affirme qu’il n’existe qu’un nombre limité  de points d’arrivée au processus évolutif.

« Repasser le film de la vie aussi souvent que vous voudrez, et la fin du film sera presque la même. »

Ce livre souligne le caractère prédictible des aboutissements du phénomène évolutif, pas en terme de détails génétiques mais plutôt dans leurs manifestations phénotypiques plus large. L’évolution convergente doit être envisagée comme :

 « la tendance récurrente de l’organisation biologique d’arriver aux mêmes solutions répondant à un même besoin particulier. »

La démonstration de Conway Morris est basée sur une accumulation remarquable d’exemples d’évolution convergente, dans lesquels deux ou plus de lignées ont évolué indépendamment vers des structures et des fonctions similaires. Les exemples cités par  Conway Morris vont de l’aérodynamisme des papillons de nuits et des oiseaux mouches, à l’utilisation de toiles par les araignées et d’insectes pour capturer leurs proies. « Les détails de la convergence nous montrent effectivement bien des tours et détours lors des changements évolutifs qui fournissent autant de points de départs et sont transformés en solutions communes via une variété de sentiers tous tracés.” Et quelle est la signification de l’évolution convergente ? Conway Morris est clair : cela révèle l’existence de région stable dans l’espace biologique. « La convergence se produit parce qu’il existe des « îles de stabilité », analogues aux attracteurs de la théorie du chaos. »

On ne peut sous estimer la critique que Morris fait de Gould. Alors que la contingence est un facteur des mécanismes évolutifs, son rôle est bien moins décisif que Gould ne l’affirme. L‘évolution paraît converger régulièrement vers un nombre relativement petit d’aboutissements possibles. La convergence est partout, en dépit de l’infinité des possibilités génétiques parce que :

Les routes de l’évolution sont nombreuses, mais les destinations sont limitées.

Certaines destinations évolutives sont vouées à l’extinction, car certains des phénotypes mal adaptés ne sont pas viables, supprimant ainsi toute exploration future par la sélection naturelle. L’histoire de la vie nous montre une tendance à la répétition, la vie nous démontre son inlassable habileté à se frayer un chemin jusqu’à la bonne solution.

La vie a une tendance particulière à naviguer vers des solutions précises en réponse à des défis adaptatifs. »

 

L’importance de la convergence évolutive

Les exemples d’évolution convergente sont légion.

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