Материал: Christian Lévêque, Jean-Claude Mounolou Biodiversité Dynamique biologique et conservation 2008

2.5  

La distribution géographique de la diversité biologique

45

L’ONG Conservation International a identifié quant à elle 34 hotspots

sur environ 16% des terres émergées, où sont concentrées 50% des
plantes vasculaires endémiques et 42% des espèces de vertébrés.
D’autres ONG comme le WWF, ont cherché à établir des écorégions
en mobilisant la communauté scientifique.

© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.

C

hapitre 

3

Les mécanismes à l’œuvre 

dans la diversification

du monde vivant

La diversité du monde vivant ne cesse de nous étonner. Mais les hypo-
thèses expliquant son origine ont beaucoup évolué depuis que l’homme
s’interroge sur ce qu’est la vie. Cette question nous renvoie en réalité à
nos propres origines. La religion chrétienne avait apporté un semblant de
réponse: le monde a été créé par Dieu il y a environ 10 000 ans. Ainsi,
à la fin du 

XVIII

e

 siècle, Cuvier était encore un partisan du création-

nisme (les êtres vivants sont la réplique fidèle de ceux qui ont été créés
par Dieu) et Buffon fut un défenseur de la théorie de la génération
spontanée. C’est Lamarck, au début du 

XIX

e

 siècle, qui développa

l’idée selon laquelle les espèces se transforment en d’autres espèces.
Mais le transformisme de Lamarck est teinté de finalisme: il y a une
«force interne» qui pousse les organismes à s’adapter aux changements
du milieu et ces transformations sont transmises à la descendance.
Darwin, dans l’Origine des espèces en 1859, emprunte certaines des
idées de Lamarck mais réfute le finalisme en privilégiant le principe de
la sélection naturelle: la compétition sélectionne les individus les plus
aptes dans un environnement donné. Cependant, malgré sa vision prémo-
nitoire de l’évolution, Darwin n’a pas apporté de preuves irréfutables,
à son époque, pour étayer ses réflexions sur l’origine de la vie.

48

3  •

Mécanismes de la diversification du monde vivant

Pasteur, à l’époque où Darwin développait sa théorie de l’évolution,

démontrait par ses expériences sur la stérilisation que la vie ne peut être
générée spontanément par la matière inanimée. Vers 1900, la redécou-
verte des lois de Mendel permit l’essor de la génétique en accordant un
rôle moteur aux mutations dans l’évolution. Dans la seconde moitié du

XX

e

 siècle, la théorie synthétique de l’évolution intègre dans une même

démarche sélection naturelle et processus mutationnel. L’unité évolutive
est la population, et la sélection naturelle bénéficie aux populations qui
s’adaptent à leur cadre de vie en favorisant la transmission aux descen-
dants, des allèles avantageux pour l’espèce. Simultanément, dans les
années 1920, Oparin et Haldane développèrent indépendamment l’hypo-
thèse que la vie serait apparue via la synthèse de molécules organiques
dans l’atmosphère, suivie de leur dissolution dans les océans où la matière
se serait complexifiée pour donner naissance aux premières cellules.
Depuis, de nombreux scientifiques essaient avec plus ou moins de
succès de tester différentes hypothèses sans apporter, pour l’instant, de
réponse définitive à la question de l’origine de la vie…

3.1

COMMENT DÉFINIR LA VIE?

Les religions et les philosophies ont proposé des définitions à cette
question, mais les scientifiques ont toujours beaucoup de difficultés à
y répondre. Quelles sont les conditions nécessaires et suffisantes pour
qu’un système soit qualifié de vivant? De fait, la frontière n’est pas
toujours évidente entre la matière inorganique et les formes de vie les
plus primitives. C’est donc vers la chimie que l’on se tourne actuellement
pour trouver des hypothèses explicatives.

L’Échelle des Êtres

Une longue tradition remontant à l’Antiquité se réfère à «l’Échelle
des Êtres» qui établit une hiérarchie des éléments d’origine natu-
relle, suivant un ordre de complexité croissante. En bas de l’échelle
on trouve les quatre éléments (le feu, la terre, l’air et l’eau), puis
les minéraux, suivis des végétaux et des animaux. Ces derniers
sont rangés selon leur plus ou moins grande ressemblance avec
l’homme: vers, poissons, amphibiens, reptiles, oiseaux et mammi-
fères. L’Homme est bien entendu au sommet de l’échelle… Cette
échelle était encore très populaire au 

XVIII

e

 siècle.

3.1  

Comment définir la vie?

49

© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.

Pour certains, on peut parler de vie dès qu’une molécule est capable

de se répliquer. Pour le programme d’exobiologie de la NASA «la vie est
un système chimique autoentretenu capable d’évolution darwinienne».
Pour d’autres, les organismes les plus élémentaires doivent être déli-
mités par une membrane. Sur Terre, les objets vivants les plus simples
connus à ce jour sont les cellules et la vie est essentiellement cellulaire.
Nous ne connaissons pas, dans la Nature, de formes de vie correspondant
à des molécules isolées capables de s’autorépliquer. On ne peut exclure
néanmoins qu’elles aient existé, il y a fort longtemps, lors de l’apparition
de la vie.

Il n’en reste pas moins que le lien entre la matière organique et le

monde minéral est permanent. C’est par le processus de photosynthèse
que la matière végétale est élaborée à partir d’éléments minéraux, et
de l’énergie solaire. Après la mort des organismes vivants, la matière
organique qui se décompose libère les sels minéraux qui seront de
nouveau réutilisés pour fabriquer de la matière végétale.

3.1.1 La chimie à l’origine de la vie

La vie commence et finit par la chimie. La biochimie, c’est-à-dire la
chimie du vivant, s’organise autour de l’atome de carbone associé à des
atomes d’hydrogène, d’oxygène et d’azote (en abrégé C, H, O, N). Ces
atomes constitutifs de la vie, que l’on retrouve dans tous les constituants
biologiques (sucres, protéines, lipides) sont parmi les plus abondants
de l’univers. Et l’eau, le solvant de la vie, est la deuxième molécule la
plus abondante.

De fait, la vie résulte de processus chimiques complexes où inter-

viennent principalement trois types de macromolécules capables de
transmettre de l’information: les protéines, l’acide ribonucléique (ARN),
et l’acide désoxyribonucléique (ADN). Ce sont de longs polymères
linéaires constitués par des acides aminés pour les protéines, ou des
nucléotides pour les acides nucléiques.

Les protéines de tous les êtres vivants sont constituées seulement par

20 acides aminés alignés les uns à la suite des autres. C’est l’ordre de
succession des acides aminés dans la protéine qui détermine les propriétés
de cette protéine. Sachant qu’une protéine peut être composée de
plusieurs milliers d’acides aminés, il existe ainsi un nombre très élevé
de combinaisons possibles. C’est l’ADN porté par les gènes qui contrôle
la séquence des acides aminés lors de la synthèse des protéines, par
l’intermédiaire de l’ARN.