mer, 30/12/2009 - 14:28 par Mallice

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Introduction à la biologie

Introduction

Qui ne se sent pas concerné par la biologie ? Si déjà vous vous retrouvez sur cette page, c'est qu'elle ne vous est pas tout à fait indifférente. La vie est partout, où que l'on pose les yeux. Depuis les grands pins jusqu'au monde invisible des acariens, et plus petit encore les bactéries.

Quand vous marchez, pensez aux pollens emprisonnés dans la terre, aux filaments de champignons qui s'étirent, aux graines qui préparent leur éveil, aux milliers d'insectes qui vivent leur petite vie -plus ou moins tranquille- au milieu des racines et des mottes de terre, aux feuilles à terre qui se font grignoter, digérer, décomposer...

Vous vivez dans un appartement en plein centre ville, sans animal de compagnie, et pour vous la vie est un concept abstrait? Chassez le naturel et il revient au galop... Ouvrez votre frigo, tout à l'air morne et froid et pourtant (vous n'allez plus oser manger quoi que ce soit) il y a de la vie ! Si! Là, dans votre yaourt par exemple, il y a des bactéries responsables de la fermentation du lait. Sur le fromage aussi. Et sur le petit bout de pain tout rassi, recouvert d'une mousse noire, ce sont des champignons qui se régalent. Et ne parlons pas de tous les acariens. Vous avez déjà vu la tête d'un acarien de la farine ? Il ne vaut mieux pas.

Et là, la plante verte, elle vit aussi ! Malgré son air placide, elle est en pleine activité. Dans chaque feuille, l'énergie lumineuse active les pigments de photosynthèse et alimente les cycles vitaux. Dans les branches et jusqu'aux racines, la sève brute et la sève élaborée s'écoulent dans les faisceaux. Les racines pompent activement l'eau et les minéraux. Et ne parlons pas de la vie présente dans le terreau...

Vous allez vous coucher ou vous asseoir dans votre canapé ? Même ici la vie vous poursuit. Saviez vous que 20% du poids de votre oreiller est dû aux acariens (et pas seulement les vivants) ?

Non, la vie n'est pas dégoutante, elle est juste omniprésente...

Vous même possédez plus de formes de vie que vous ne le pensez sans-doute ! Nous contenons plus de cellules étrangères que de cellules proprement « humaines » : entre la flore qui recouvre la peau, celle qui recouvre l'estomac, le vagin, et toutes les muqueuses...

ammanite antilope chien de prairie

Tous différents, mais tous liés !

Vous effleurez un arbre, vous sentez le contact rugueux de l'écorce sur vos doigts... Quel lien y-a-t-il entre ce géant immobile et vous ? Car aussi bizarre que cela puisse vous paraître, la vie qui est en cet arbre et vous a bien la même origine. Les différences sont aujourd'hui bien visibles, nul besoin d'avoir fait d'études poussées pour le constater. Mais lui aussi possède des cellules, qui communiquent et collaborent pour le maintenir en vie, un ADN dont la structure ressemble à la nôtre, avec ses deux paires bases en double hélice. Le chat qui somnole, le pigeon sur le trottoir, la souris qui trottine le long des murs, votre voisin, le géranium dans son pot... Tous sont vivants et possèdent des cellules, contenant elle-même un ADN. Jusqu'à ce que le contraire soit démontré, nous avons bien tous une origine commune, même avec les minuscules bactéries.

Puis à l'échelle des temps, selon les conditions environnementales et les mutations, la vie évolue. Loin d'être statiques, les formes de vie s'adaptent, se croisent, se multiplient, se transforment, voire disparaissent complètement. On estime aujourd'hui qu'il y a eu cinq extinctions majeures au cours de l'histoire de la Terre, lors desquelles plus de 80% d'espèces se seraient éteintes. Inlassablement, à chaque fois, la vie a repris le dessus, sous de nouvelles formes et dans de nouvelles directions.

Si nous sommes là aujourd'hui, c'est qu'il y a eu, à chaque génération et à chaque instant, une transmission de la vie et ce depuis les origines ! Depuis les premières cellules ! Ce formidable bagage, nous le partageons avec tous les représentants vivants sur terre qui ont eu, comme nous, la chance d'avoir des ancêtres qui ont échappés aux prédateurs, aux cataclysmes, aux famines, aux guerres, aux ravages, depuis des millions et des millions d'années... C'est vertigineux.

chevaux sauvages coccinelle escargot

La biologie, une discipline ancienne

Ces quelques exemples suffisent à montrer à quel point la vie, et sous des formes extrêmement variées, est omniprésente. La découverte des formes de vie invisibles à l'oeil nu (acariens microscopiques, bactéries...) est très récente, mais la fascination pour le monde qui nous entoure remonte aux origines de l'humanité. Au fur et à mesure de l'histoire et des progrès, tant techniques que sociétaux, notre intérêt pour l'étude du vivant n'a pas faibli, que ce soit pour des motivations religieuses, médicales, agricoles ou purement pour la recherche fondamentale.

Ce n'est qu'au XIXè siècle que la biologie devient un domaine d'étude centré uniquement sur les êtres vivants. Longtemps, cette discipline était en effet associée à l'étude de la nature en général, ce qui comprend de la minéralogie, la chimie voire la physique, l'astronomie... Le tout étant regroupé sous le terme généraliste de Sciences Naturelles. Quelques grands auteurs comme Lamarck, Trevinarus et Burdach ont ensuite introduit le terme de Biologie dans leurs ouvrages, provenant de l'association des mots grecs Bios (la vie) et Logos (la Connaissance, la science).

écureuil fleur guépard des neiges

Une discipline, des concepts

Vous vous en êtes peut-être rendus compte, mais petit à petit nous avons effleuré deux concepts clés de la biologie. Ils nous paraissent aujourd'hui évidents, mais il n'en a pas été toujours ainsi. Ces deux fondamentaux sont l'évolution, et l'hérédité.

Le premier, toujours remis en question par une partie non négligeable de la population mondiale pour des raisons religieuses, est pourtant admis par la communauté scientifique. C'est l'idée selon laquelle les espèces ne sont pas immuables ; bien au contraire, elles s'adaptent aux contraintes environnementales pour que les individus soient toujours les plus aptes à survivre. Evidemment, cette évolution se produit sur de très grandes échelles de temps et nécessite un grand nombre de descendants. Les individus les plus adaptés se reproduisent mieux et enrichissent l'espèce avec leur code génétique. Au contraire, les individus moins adaptés meurent plus facilement et emportent avec eux les informations inutiles à l'espèce. Si l'environnement se modifie trop brutalement, c'est l'espèce entière qui peut s'éteindre. Attention toutefois, la notion de sélection naturelle, qui va de pair avec l'évolution, n'a pas de jugements de valeur et n'a rien a voir avec une histoire de forts qui écraseraient les faibles. Darwin n'était pas Darwiniste, et il ne faudrait pas faire de raccourcis rapides et inexacts. C'est un des moyens qu'a trouvé l'énergie vitale pour se transmettre et se maintenir, et on ne peut que remarquer son efficacité redoutable. Si nous sommes là aujourd'hui, c'est bien parce que certaines espèces ont pu évoluer et surmonter les changements.

Pour permettre cette évolution, nous avons l'hérédité, dont nous n'avons pas arrêté de parler depuis le début, sans vraiment la citer. L'hérédité, c'est la transmission aux descendants de caractères propres à l'espèce. Elle implique le concept d'une information portée par les parents et mise en jeu lors de la procréation : ce support d'information, découvert depuis peu, est l'ADN.

Tous ces phénomènes peuvent paraître évidents et communs aujourd'hui. Mais la biologie, c'est aussi une histoire, dont certains chapitres ont profondément et durablement marqués notre rapport au monde et les progrès de notre société. Ce serait une erreur de juger nos ancêtres biologistes, en se gaussant de leurs théorèmes et modes de pensées, selon nous simplistes, voire carrément idiots. Certes, on a du mal à entendre sans sourire aujourd'hui une idée selon laquelle le spermatozoïde contiendrait un minuscule être déjà tout formé, qui attend juste de fertiliser la femelle – qui n'est alors qu'un support nutritif au développement du petit. Absurde ? Et pourtant, une telle idée (le préformisme) devait paraître révolutionnaire à une époque où la religion exerçait encore une réelle pression, et où les moyens technologiques étaient très limités.

crabe insecte biche

La recherche de la vérité

Ce petit exemple nous permet d'introduire la notion de vérité et de réalité en biologie. La science est une succession de paradigmes qui se font tour à tour renverser par d'autres paradigmes. Des théories peuvent coexister, parfois le changement se fait dans la continuité, mais on n'est jamais à l'abri d'une observation révolutionnaire. Un scientifique doit être prêt à revoir ses théories et façons de penser si celles-ci deviennent obsolètes. Ce que l'on expose aujourd'hui, c'est ce que nous pensons être la moins fausse des représentations de la réalité ! C'est le fruit de recherches, de théories, d'interprétations qui ne permettent jamais de s'assurer définitivement de la véracité d'un phénomène. On le considère comme vrai, jusqu'au jour où de trop nombreuses anomalies nous font revoir notre interprétation.

La biologie a un long passé d'observation : nous cherchons à comprendre les mécanismes du vivant, son architecture et sa dynamique. On ne voit que ce que l'on est prêt à voir, et les interprétations dépendent aussi de la mentalité des chercheurs. Il ne s'agit pas d'une critique, mais mieux vaut en être conscient pour le prendre en compte plutôt que de vouloir faire passer les biologistes pour des machines à recherche, libérées de toute influence – sociétale, religieuse, pécuniaire ou autre.

Heureusement, le fait que la biologie soit -aussi- une science sociale ne l'a pas empêché de progresser... et les moyens dont disposent aujourd'hui la science donnent un tout nouveau visage à la biologie. On descend plus loin dans les fondements de la vie et on étend le regard. On étudie aussi bien la molécule, l'enzyme, l'orgnanite, le génome, la cellule, les organes, le corps, les interactions entre individus et espèces, les écosystèmes... On manipule et surtout on recrée, les génomes sont séquencés de plus en plus vite, on clone, on intervient dans l'architecture génétique, les cellules sont cultivées, des plantes poussent sur du gel à partir d'un tas de cellules indifférenciées, des rencontres entre ovules et spermatozoïdes sont organisées sous le microscope...

Trop vite ! crient certains. Nous pouvons parfois nous sentir dépassés par les progrès de la biologie, qui semblent entrer en collision avec notre éthique et notre philosophie. Qui peut dire qu'il n'est pas concerné par la biologie ? Notre nourriture est élaborée par des nutritionnistes, les cultures sont gérés par des agronomes, nous avons recours à la médecine presque quotidiennement, ne serait-ce que pour prendre un doliprane, le réchauffement climatique nécessite des ingénieurs et chercheurs en biodiversité et gestion de l'environnement. Les progrès sont certains, tout autant que les problèmes sensibles qu'ils soulèvent. L'avancée de la science appelle à la prise de distance et à la réflexion Pourquoi opposer les deux ?

La société a besoin de la biologie, et la science n'a d'intérêt que si les citoyens lui en accordent.

grenouille verte jaguard jument et poulain

La biologie au Café des Axiomes

La biologie est une discipline passionnante à étudier, mais elle n'est heureusement pas réservée aux scientifiques. Avec un peu de bonne volonté, la majorité des concepts sont abordables par tout à chacun. La biologie est tellement présente dans la vie de tous les jours qu'il est important que chacun puisse s'informer et réagir.

La rubrique Biologie d'AxiomCafe est là pour transmettre un peu de cette passion. Elle s'adresse à la fois aux étudiants pour qui il peut être agréable de consulter un article traitant du cours, sous une autre forme. Même si cela ne remplace pas les cours, il est parfois intéressant de bénéficier d'une autre formulation.

Mais elle s'adresse aussi à tous ceux qui n'ont jamais osé ouvrir un livre de biologie, par manque de temps ou crainte d'être dépassé par des concepts trop abstraits - à tous ceux qui aimeraient en savoir plus sur la vie et son fonctionnement.

Mis à part des articles de fond sur des notions qui sont à la base de la biologie, cette rubrique est là pour vulgariser -tout en restant rigoureux- des sujets d'actualités dont on entend parler autour de nous sans jamais vraiment savoir à qui se fier.

Enfin, puisqu'un citoyen est avant tout quelqu'un qui se pose des questions, des réflexions diverses sur la biologie et notamment en bioéthique sont proposées.

papillon perroquets zèbre

Fonctionnement de la zone biologie

Dans la mesure du possible, les mots savants et le jargon des spécialistes sont évités pour rendre la lecture plus agréable. Cependant, la rigeur impose parfois l'emploi d'un terme technique, plus juste, qui remplace une périphrase imprécise. Dans ce cas, les mots difficiles ou les concepts à définir sont répertoriés dans le glossaire. Vous pouvez le parcourir librement depuis le menu principal, mais des liens sont aussi proposés directement dans les articles, au niveau du mot à expliquer.

La science est un monde d'interactions, et il paraît important à l'auteur que les lecteurs se sentent libres de réagir à un article, ou de proposer un sujet. Cette attitude participative est vivement encouragée mais conformément à la charte d'utilisation d'AxiomCafe -qu'il est vivement conseillé de lire-, il vous est demandé en cas d'intervention de le faire dans un langage correct (français ou anglais), dans le respect d'autrui et dans un esprit constructif.

Enfin, il est rapellé que les articles du menu Biologie sont volontairement écrits dans un souci d'objectivité. Le but ici n'est pas de faire adhérer nos lecteurs à un point de vue, mais de fournir une aide à la compréhension des grands thèmes d'actualités en Biologie.

Cependant, pour permettre un échange et des débats éventuels, la rubrique "Ethique" propose des sujets de reflexion. Nous espérons que ce choix de séparer d'un coté l'information et de l'autre la discussion satisfera nos lecteurs, et nous vous invitons à respecter cette distinction en déposant vos remarques ou questions aux endroits appropriés -selon qu'elles traitent d'un problème de compréhension ou qu'elles vous permettent d'exprimer votre point de vue.

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