2020, 2021, 2022, les années COVID ; nous n’en sommes pas tous morts mais nous avons tous été touchés par la maladie ou ses conséquences économiques liées aux absences au travail et au confinement. Ces années ont été un rappel sur l’unité de l’humanité mondiale quand elle partage la même adversité, le même péril. Cet évènement a popularisé les vaccins à ARN messager qui permettent de faire produire par nos cellules des protéines du virus. Sans présenter les dangers du virus complet, ces protéines virales stimulent notre système immunitaire en l’entraînant à les détruire ; il est alors prêt lorsque le virus complet attaque.

Prenons le temps de décrire les mécanismes en jeu pour comprendre le fonctionnement de nos gènes car nous en dépendons : « Dans le noyau de chacune de nos cellules se trouve le code génétique, inscrit de manière chimique dans un brin d’ADN. Ce brin est replié sur lui-même sous forme d’une échelle en spirale. Un brin d’ADN est constitué d’une longue succession de 4 bases élémentaires différentes qui correspondent aux lettres de la recette du vivant. L’ADN reste dans le noyau mais il est transcrit en brins d’ARN messager qui vont porter la recette dans le cytoplasme de la cellule où sont fabriquées les protéines. Lorsqu’il est nécessaire de produire une protéine (chaîne polypeptidique), l’ADN s’ouvre à l’endroit où le code correspondant à la protéine doit être lu et transcrit en ARN messager. L’ordre dans lequel se trouvent les bases de l’ADN est scrupuleusement transcrit en bases correspondantes d’ARN messager. Chaque unité élémentaire de la recette est constituée d’une séquence de trois bases d’ARN messager, appelée codon. Ainsi, ce sont 26 codons de trois bases successives d’ARN messager qui codent pour chacun des 26 acides aminés dont nous avons besoin. Dans le cytoplasme, les ribosomes, vont « lire » les codons de l’ARN messager en provenance du noyau pour « sélectionner » les acides aminés qui correspondent à chaque codon et les assembler en protéines. Les acides aminés sont acheminés vers les ribosomes par des ARN de transfert. La « recette » ADN protégée dans le noyau est donc transcrite en ARN messager puis traduite en une chaîne équivalente d’acides aminés qui composent les protéines qui permettent à la cellule de vivre et se reproduire. Et d’où viennent les acides aminés ? Ce sont des protéines (enzymes), elles-mêmes constituées d’acides aminés qui permettent de fabriquer les acides aminés dans le cytoplasme ».

Compliquée cette explication ? Oui, et encore très simplifiée par rapport à la réalité. Ce qui est intéressant c’est la logique qui sous-tend ces processus, car cette logique est partagée par tous les êtres vivants. La recette inscrite sous forme d’ADN est transmise de génération en génération, les solutions qui marchent sont conservées et raffinées au gré des essais qui sont évalués et sanctionnés par l’environnement, grand jury des performances.

Tous les êtres vivants partagent les mêmes bases de ce code génétique qui nous programme. La vie s’est construite à partir de quelques molécules organiques capables de se reproduire à l’échelle moléculaire pour évoluer vers cette solution unique à cinq[1] bases différentes et permettre un foisonnement d’êtres vivants du virus à la baleine en passant par l’Homme.

Pour en revenir à la maladie COVID et à l’avènement des vaccins à ARN messager, quelques mois ont suffi pour créer des vaccins efficaces là où il fallait parfois une dizaine d’années. L’ARN messager du vaccin anti-COVID code pour la protéine Spike que l’on trouve sur l’enveloppe du virus et qu’il utilise pour pénétrer à l’intérieur des cellules. Après injection, l’ARN messager du vaccin pénètre dans nos cellules et est lu dans le cytoplasme pour synthétiser la protéine Spike pour laquelle il code. Ainsi, en injectant le vaccin, la personne vaccinée synthétise la protéine correspondante de l’enveloppe du virus, ce qui alerte tout son système immunitaire sur cette protéine étrangère. Des anticorps sont alors produits pour la détruire et la recette de la fabrication de ces anticorps est conservée par le système immunitaire. C’est une alerte à peu de frais puisque la protéine Spike n’est pas dangereuse mais elle va permettre à notre organisme de repérer l’intrus. En cas de contamination par le virus COVID, le système immunitaire repère tout de suite les protéines de l’enveloppe du virus et mobilise les anticorps anti-Spike qu’il a appris à produire pour bloquer l’agression. Malheureusement, au fil de ses reproductions, le virus de la maladie COVID évolue par mutation et sa protéine Spike peut évoluer. Il est donc important de préparer de nouveaux vaccins qui utilisent un ARN messager qui prend en compte les mutations des nouveaux variants Alpha, Beta, Gamma, Delta, Omicron… Détection des nouveaux variants par les laboratoires, analyse de leurs protéines, production d’ARN messager constituent un processus rodé qui ne prend que quelques mois. Par ailleurs l’ARN messager est détruit après usage, il ne peut entrer dans le noyau de la cellule et interférer avec le matériel génétique d’ADN qui s’y trouve. Cette solution est donc plus sûre que l’usage de virus atténués dont l’action n’est pas toujours maîtrisée. Des essais sont déjà en cours pour une application dans la grippe, le VIH, l’herpès génital, la fièvre Zika et même le cancer. Pourquoi le cancer ? Parce que dans de nombreux cancers, les cellules cancéreuses présentent des protéines spécifiques sur leur enveloppe. Il s’agit alors d’éduquer le système immunitaire pour les reconnaître. Cancers de la prostate, de la peau (mélanome), du poumon, des reins, du pancréas, du colon, de l’ovaire sont au cœur des recherches.

Ainsi, la science a permis de progresser dans de nombreux domaines, notamment en infectiologie. Les bactéries sont combattues par des antibiotiques, les champignons par des antifongiques, les virus par des vaccins et des progrès sont attendus contre des parasites unicellulaires dont la constitution est proche de nos propres cellules comme c’est le cas du Paludisme ou de la maladie du sommeil. Dans le cas de ces organismes unicellulaires à noyau, l’intérêt des vaccins à ARN pourrait prendre le relais car les produits chimiques que nous utilisons pour les tuer sont aussi toxiques pour nos cellules, du fait de leur proximité physiologique. Cette proximité est encore plus claire dans le cas du cancer car ce sont nos propres cellules qui, par une erreur de réplication, se mettent à se multiplier de façon anarchique. Le combat se déplace alors à l’échelle cellulaire.

Le cancer est la maladie du siècle pour l’Homme. Comme les erreurs de reproduction des gènes peuvent se faire à chaque fois qu’une cellule se réplique, par extrapolation, plus un être vivant est grand, plus il est composé de cellules, plus il a de chances d’avoir des cancers. La même fatalité s’impose avec l’âge : plus un être vit vieux, plus il a de chances d’avoir des cancers ; et l’Homme est un grand animal qui vit vieux ! Et cette loi s’applique à nos différents organes : le foie se renouvelle de 20 % par an, l’épiderme se renouvelle tous les mois, la paroi de l’intestin tous les 4 jours, autant de chances d’erreur de réplication. Le cœur, lui, se renouvelle bien moins vite, de l’ordre de 1 à 2 % par an. À 50 ans, on n’a pas un cœur tout neuf mais il est entièrement régénéré par rapport à celui reçu à la naissance. La bonne nouvelle c’est que comme il y a peu de réplications, il n’y a pas de cancer du cœur.

Les défauts de l’âge s’appliquent aussi aux gamètes. D’après une étude réalisée par la société Islandaise De Novo Genetics, le nombre de mutations que nous recevons de nos parents augmente de 1,51 par année du père et 0,37 par année de la mère. Autant avoir de jeunes parents si l’on veut éviter une créativité génétique exubérante avec les risques que cela implique !

Les recherches portent en particulier sur des animaux qui nous sont comparables comme la baleine boréale qui dispose de mécanismes de réparation de son ADN car malgré ses 1 000 fois plus de cellules qu’un être humain, elle ne développe pas 1 000 fois plus de cancers. Les études sur les éléphants permettront peut-être aussi d’identifier leurs solutions physiologiques pour réduire ce risque car ils présentent une longévité comparable à la nôtre avec un poids 75 fois plus élevé. Il est vrai qu’ils font de l’exercice au quotidien, qu’ils respirent le grand air des savanes et des forêts plutôt que des particules fines, qu’ils n’emballent pas leur nourriture dans du plastique, qu’ils ne font pas cramer leur viande sur les barbecues, qu’ils ne fument pas, qu’ils ne boivent pas…

Les arbres sont aussi dignes d’intérêt puisque par leur volume et leur âge ils devraient présenter de nombreux cancers. À la suite de la catastrophe de Tchernobyl, les plantes ont fait preuve d’une résilience étonnante. Trois facteurs ont été identifiés : le premier, les cellules végétales sont encapsulées dans des boîtes rigides cellulosiques qui empêchent les cellules cancéreuses de migrer pour développer des métastases, les tumeurs restent donc localisées ; le deuxième c’est leur capacité à modifier leur ADN en cas de radiation pour le protéger contre les dommages et les mutations, une aptitude qu’elles tirent peut-être de leur résistance aux UV qu’elles subissent en plein Soleil sans pouvoir bouger ; enfin, les plantes sont capables de régénérer leurs organes (feuilles, fleurs, branches) à l’envi, ce qui n’est pas notre cas.

Depuis quelques années, la science permet d’intervenir directement sur les gènes pour les remplacer ou les réparer. La découverte date de 2012 et fut couronnée par le prix Nobel de chimie 2020 attribué à la française Emmanuelle Charpentier et à l’américaine Jennifer Doudna. Elles ont été récompensées pour la découverte d’un outil génétique formidable, le CRISPR-Cas9. C’est un système mis au point par les bactéries pour lutter contre les virus. Ces satanés virus, pour se reproduire, inoculent leur matériel génétique pour qu’il s’installe dans le brin d’ADN des bactéries et qu’elles se chargent alors de le multiplier et de fabriquer d’autres virus. Pour se défendre, les bactéries ont mis au point un système double avec une partie « CRISPR » qui vérifie l’ADN et identifie les parties d’ADN viral à éliminer et une partie « Cas » qui découpe l’ADN étranger pour le neutraliser. C’est ce système qui a été ainsi reproduit pour en faire un couteau suisse génétique qui repère les séquences d’ADN recherchées et les découpe du reste du génome. Le champ d’intervention devient immense. Comme sur beaucoup de sujets, des règles internationales sont à établir pour encadrer les « docteurs Folamour » du gène car l’aventure ne fait que démarrer.

Déjà Mycoplasma laboratorium, le plus petit être vivant (200 nm soit 200 000 millionièmes de mètres) connu à ce jour, vient d’être fabriqué en laboratoire en 2007 par le chercheur Craig Venter et le prix Nobel de médecine Hamilton Smith à partir d’un chromosome artificiel bactérien de très exactement 381 gènes constitués de 580 000 paires de bases. Cette bactérie de synthèse respecte toutes les exigences du « label » d’être vivant : Il est délimité par une enveloppe, possède un génome, dispose d’une machine moléculaire pour produire des protéines à partir de ce génome, il vit et se reproduit. Ce génome est « un système chimique autonome capable d’une évolution darwinienne » car de nombreuses mutations sont constatées sans altérer le fonctionnement des générations de bactéries qui se succèdent. En quoi est-ce impressionnant ? Une cellule animale (20 000 nm) est 100 fois plus grande et une cellule végétale 500 fois plus grande que cet être vivant. Les virus font entre 10 et 400 nm soit une taille comparable à Mycoplasma laboratorium mais ils ne sont pas capables de se reproduire sans les cellules qu’ils infectent ; ils ne sont donc pas autonomes.

Quand on comprend mieux le fonctionnement du vivant, une question se pose : pourquoi virus, bactéries et cellules sont-ils limités à une taille réduite ? Après tout, nous pourrions être constitués d’une seule cellule ectoplasmique comme une amibe. La limite est physiologique car plus une cellule est grosse, plus ses besoins de nutrition et d’évacuation des déchets augmentent proportionnellement au cube de son rayon. Pendant ce temps, sa surface d’échange (son enveloppe) avec le milieu extérieur n’évolue qu’au carré du rayon. À partir d’une certaine taille, l’enveloppe n’est donc plus en mesure d’assurer les échanges imposés par le volume de la cellule. Pour former des organismes comme nous, la cellule, qui est à notre origine, s’est multipliée et a donné naissance à de nombreuses cellules spécialisées sous-formes de tissus et d’organes coordonnés entre eux. La plus grande cellule existante est une cellule spéciale car son volume est dû aux réserves qu’elle contient ; c’est celle qui forme le « jaune » de l’œuf. La plus grande cellule sur Terre, c’est celle que l’on retrouve dans le plus gros œuf, celui de l’autruche.

Avec notre capacité à réaliser des manipulations génétiques, quelle surprise tout de même pour les gènes qui après avoir gouverné le vivant pendant près de 4 milliards d’années vont maintenant subir l’action d’une de leurs créatures. Le chien ne remue plus la queue, c’est la queue qui remue le chien ! L’Homme avait commencé à influencer la sélection des gènes avec le temps des éleveurs et des agriculteurs, mais le XXI^e siècle sera celui des mécaniciens du gène. Un thème de plus à rajouter à la responsabilité de l’Homme sur le vivant.

Et si nous prenions le prisme de la compétition entre gènes pour revisiter la compétition entre espèces ?

3.2 Nous sommes issus d’une bataille de gènes par espèces interposées

Ce sont donc les gènes qui forment le grand livre de recettes de la vie pour élaborer du plus petit virus existant jusqu’à notre intelligente espèce dont toute la partie innée comme ses fonctions vitales, son apparence, sa reproduction ou ses réactions instinctives sont écrites dans le même code. Ce code a démarré simple et s’est enrichi ou appauvri en fonction de son succès. Le livre de recette a évolué au fil du temps, et la vie, cuisinière infatigable au service de notre environnement, organise la production des plats. Malheureusement pour nous, si les recettes se conservent et se transmettent, les plats sont destinés à être consommés. Dur de prendre conscience que nous sommes mortels et que nos gènes ne le sont pas. Ils nous ont précédés, nous survivent et se perpétuent ; ils s’associent, s’absorbent, se battent entre eux parfois… par êtres vivants interposés ; étudier leurs batailles c’est aussi mieux nous comprendre. Bien sûr, il n’est pas possible scientifiquement de leur donner des intentions mais parler de la vie vue de leur perspective donne un regard nouveau sur notre existence.

L’interaction entre espèces vue par les gènes est plutôt amusante. Prenez l’Homme, lorsqu’il est devenu agriculteur, l’une de ses réalisations majeures, ses gènes se sont mis au service des gènes des céréales, de ceux des tubercules, des arbres fruitiers, des fleurs… l’Homme s’est effectivement soumis aux besoins des plantes et des animaux dont il a fait sa source de nourriture, de compagnie ou d’ornement. La coopération avec les bactéries et les levures existe aussi : nous faisons la choucroute, la pâte à pain et tous nos alcools grâce à elles !

La compétition entre gènes est bien illustrée par les trésors d’imagination des gènes des parasites pour soumettre les gènes de leurs hôtes. Passons rapidement sur les virus qui se simplifient la vie avec leur brin d’ARN ou d’ADN qui n’a été conçu que pour être répliqué par les cellules qu’ils infectent. Leurs gènes vont soumettre les gènes des cellules infectées pour que l’ensemble de la machinerie cellulaire fabrique les virus et déclenche l’éclatement des cellules hôtes pour les libérer.

La mise en esclavage de gènes par d’autres gènes montre un certain raffinement chez les parasites qui s’installent dans plusieurs hôtes successifs. Les cycles parasitaires à deux hôtes sont courants et l’Homme en fait souvent les frais en échangeant ses parasites à différents stades de leur cycle avec des mouches, des moustiques ou des escargots. C’est le cas du paludisme ou de la maladie du sommeil, de la bilharziose, de l’onchocercose… Mais ce sont les cycles à trois hôtes qui sont les plus captivants. La petite douve du foie (Dicrocoelium dendriticum), par exemple, occupe trois hôtes pour se reproduire ; au début les œufs sont éjectés avec les excréments des vaches ou des moutons infectés ; pas de problème, il existe des escargots qui se nourrissent de bouses de vaches ou de crottes de mouton et qui ingèrent les œufs de la douve en même temps ; les larves éclosent et s’installent dans ces escargots pour être éjectées par la suite dans leur mucus ; ce mucus, c’est le régal des fourmis ; bonne affaire pour nos larves qui vont se développer dans la fourmi ; mais comment faire pour finir sa vie d’adulte dans la chaleur du foie d’une vache ou d’un mouton ? Les larves vont s’installer dans le cerveau des fourmis et modifier leur comportement ; au lieu de rentrer le soir à la fourmilière, elles grimpent sur les herbes et s’y accrochent en attendant… qu’une vache ou qu’un mouton les avale en broutant.

Imaginez des images effrayantes d’un ver étranger sortant du corps d’un insecte plongé dans l’eau. C’est le cas du nématomorphe, un ver qui peut faire plusieurs fois la taille de l’insecte hôte. Ses larves aquatiques parasitent les larves d’éphémères qui peuplent les rivières. Quand les éphémères adultes émergent des rivières pour se reproduire, les larves du nématomorphe sont du voyage. Les éphémères ont la vie courte mais font le régal des criquets et autres mantes religieuses. Les larves du nématomorphe poursuivent alors leur vie dans les entrailles de ces insectes mais lorsqu’elles atteignent la taille adulte, il est temps de refermer le cycle. Mais comment retourner à l’eau ? Le ver sécrète des protéines qui prennent le contrôle du système nerveux de son hôte qui ressent alors une furieuse envie de se jeter à l’eau à l’inverse de ses instincts de base. Dès que le criquet ou la mante religieuse a rejoint l’eau, un ver noir de plusieurs fois la longueur de l’insecte sort de son corps : c’est le ver adulte qui s’échappe pour aller se reproduire de nouveau.

Une clé de résilience pour les gènes des parasites, c’est leur aptitude à s’adapter à différents milieux : prenez le virus du SIDA : c’est sa capacité à se transformer de façon très rapide qui lui a permis d’échapper aux moyens de défense des organismes ou aux premiers traitements mis au point. En revanche, le virus de la variole n’avait qu’une espèce hôte, l’Homme. Avec un bon vaccin et aucune échappatoire, le virus a pu être considéré comme éradiqué depuis 1977. Quant au virus de la grippe humaine qui vit confortablement dans différentes espèces réservoirs comme les palmipèdes domestiques ou sauvages, ou les cochons, il a, lui, encore de nombreuses années devant lui…

Il n’y a pas que l’esclavage dans la vie, la coopération entre gènes par êtres vivants interposés est aussi possible, l’Homme par exemple héberge et nourrit de nombreuses bactéries qui le lui rendent bien. Celles qui recouvrent la peau la défendent contre les agressions extérieures, ce sont elles qui sont responsables de nos odeurs corporelles. Les bactéries de notre tube digestif protègent la muqueuse digestive, fabriquent des nutriments, influencent notre santé et notre humeur. Ces bactéries produisent en effet des vitamines et des acides gras courts dont nous avons besoin, tout en faisant barrière aux bactéries toxiques. De nombreuses maladies, de troubles métaboliques vont être soignés par rééquilibrage de notre flore intestinale. Ces passagers clandestins du tube digestif exerceraient aussi une influence sur les origines de l’obésité, de l’asthme, de l’autisme et peut-être de la sclérose en plaques. On commence à soupçonner qu’un des facteurs favorisant de l’Alzheimer serait une nourriture trop riche. En fonction de l’alimentation mais aussi de notre activité, la composition de cette flore évolue. Pour les sportifs de haut niveau, l’acide lactique qu’ils produisent dans leurs efforts musculaires est consommé et donc éliminé plus efficacement par la flore bactérienne qui s’est adaptée. La flore bactérienne pourrait exercer une influence sur notre personnalité, notre mémoire, notre longévité, notre appétit, nos goûts alimentaires et la recherche s’intéresse de plus en plus aux virus bactériophages qui se nourrissent de cette population et qui mécaniquement devraient aussi exercer une influence.

L’institut de recherche biomédicale de Gérone (IDIBGI) et l’université Pompeu-Fabra de Barcelone ont montré qu’au moins 30 espèces bactériennes du tube digestif étaient associées à une maladie comme la dépression. En prélevant le microbiote (les bactéries contenues dans l’intestin) de patients dépressifs et en l’implantant chez la souris, il a été constaté que cette dépression se transmettait. Le microbiote peut donc être une cause de notre état psychologique. « Dis-moi ce que tu digères et je te dirais comment tu es » !

Ces bactéries qui rendent service, l’Homme en héberge un nombre proche du nombre de ses propres cellules. Le corps humain serait aussi humain que bactérien, 30 mille milliards de cellules humaines vivant en bonne intelligence avec 38 mille milliards de bactéries. Tout ce petit monde se reproduit et nous ne sommes plus les mêmes en cours de vie. En exceptant les ovocytes (les futurs ovules), le cristallin et les neurones, nos cellules se renouvellent à vitesse variable : la surface de l’intestin ou la muqueuse buccale (2 à 4 jours), les alvéoles pulmonaires (8 jours), la peau (10 à 30 jours), les globules rouges (120 jours), le foie (6 mois à un an) les os (10 %/an).

L’histoire des gènes se confond avec celle de la vie dans sa conquête de l’environnement. Imaginez ce cas spectaculaire : nous sommes au Carbonifère, une période qui s’étend de -360 à -300 millions d’années, bien avant les dinosaures. C’est au cours de cette période que les arbres à écorce apparaissent avec l’existence de vastes marécages où volaient des insectes géants comme les Meganeura (des libellules de 70 cm d’envergure). C’est à cette époque que les arbres qui mouraient étaient progressivement enfouis en couches épaisses pour donner après un passage sous pression à grande profondeur, le fameux charbon. Le charbon, il ne s’en forme plus maintenant. Pourquoi ? Après 40 millions d’années, la solution génétique pour dégrader le bois et les écorces a été mise au point par des champignons. Ainsi, depuis cette invention jusqu’à nos jours, les arbres morts sont en général dégradés dans le sol et ne sont plus enfouis tels quels comme au Carbonifère.

Dès qu’un gène est mis au point à l’issue d’erreurs de réplication sélectionnées par la Nature, il est partagé, absorbé, intégré par de nombreux animaux surtout si c’est un gène précieux. Les bactéries font du bouche-à-bouche pour les échanger. Pour les cellules, ce sont les virus qui sont à la manœuvre en transférant du matériel génétique entre leurs hôtes lors de leur reproduction. Certains de ces virus ont vraiment la forme de seringues sur pattes. Si l’on prend le point de vue des gènes, les virus, les bactéries, les organismes unicellulaires sont de simples vecteurs qui leur permettent de proliférer. On a l’habitude d’évaluer la date d’apparition des espèces mais le même exercice peut être réalisé pour l’apparition des gènes.

Ainsi les virus, bactéries et organismes pluricellulaires sont en compétition pour mieux servir leurs gènes. Parfois, la fonction intéressante qui donne un avantage compétitif dépend de plusieurs gènes, ce qui rend difficile l’acquisition par transfert génétique d’un seul brin d’ADN. Pour acquérir cette fonction, autant héberger les bactéries qui la possèdent. Les herbivores par exemple mangent de l’herbe mais n’ont pas les moyens de dégrader la cellulose tous seuls. Pour digérer l’herbe, ils hébergent des bactéries qui vont le faire à leur place dans leur tube digestif ; la vache par exemple va les héberger dans sa panse qui joue le rôle de fermenteur naturel qui produit du gaz et des bactéries. La vache mange donc de l’herbe mais se nourrit de bactéries qui digèrent l’herbe dans sa panse. Le cheval a un cæcum hypertrophié près du colon pour assurer le même rôle ; les gènes de la vache sont au service des bactéries pour les alimenter en herbe, leur offrir de bonnes conditions de travail (température, milieu ambiant) et ruminer en écrasant bien la cellulose pour leur « mâcher le travail ». La panse va produire d’un côté des gaz, par la bouche de la vache (le fameux méthane, pire que le gaz carbonique pour le réchauffement climatique) et de l’autre, les bactéries qui seront digérées dans l’intestin. Le cheval, lui, a le cæcum beaucoup plus bas dans le tube digestif. En conséquence, il flatule pour éliminer ses gaz, tous les cavaliers le savent. Le lapin, lui aussi grand mangeur d’herbe, a mis une autre solution au point : il remange certaines de ses crottes pour leur faire faire un tour de plus dans le tube digestif et permettre à ses bactéries de poursuivre leur travail. Même le termite, bien connu pour sa capacité à se nourrir du bois, ne peut le faire que parce qu’il héberge dans son intestin ses bactéries xylophages.

L’intégration de gènes extérieurs par les organismes est encore mieux illustrée par les mitochondries et les chloroplastes ! Les mitochondries qui logent à l’intérieur de chacune de nos cellules pour produire notre énergie sont certainement d’anciennes bactéries qui avaient « inventé » la respiration. La vie des cellules en dépend, c’est la respiration qui permet de consommer des sucres et de l’oxygène pour produire de l’eau, du gaz carbonique, et surtout l’énergie destinée au fonctionnement des cellules. Les ancêtres de toutes les cellules vivantes ont capté ces bactéries « respirantes » et leur ont offert gîte et couvert. Les mitochondries ont conservé leur ADN et se reproduisent indépendamment du reste de la cellule. Une particularité qui est utilisée par les généticiens pour retrouver les lignées maternelles au fil des générations. En effet, le spermatozoïde, un gros consommateur d’énergie lorsqu’il part à la fécondation des ovules, emporte plein de mitochondries dans son flagelle. Pourtant, en cas de succès, le flagelle se détache et seule la tête du spermatozoïde, dépourvue de mitochondries, féconde l’ovule qui lui, garde ses propres mitochondries. Ce sont donc les seules mitochondries de la mère qui se répliqueront dans le nouvel embryon. C’est ainsi que l’on peut caractériser les lignées matriarcales par l’ADN des mitochondries car seules nos mères nous les fournissent à chaque génération.

Seules les cellules à noyau (Eucaryotes), apparues il y a 2 milliards d’années, possèdent des mitochondries. Ainsi les animaux et les végétaux qui partagent la même origine même s’ils se sont séparés il y a 600 millions d’années en possèdent… Mais les plantes qui pratiquent la photosynthèse ont de leur côté mis la main sur les chloroplastes pour utiliser la lumière, l’eau et le gaz carbonique pour fabriquer de l’oxygène et des sucres, le carburant de la vie sur Terre que les mitochondries permettent d’utiliser. Comme les mitochondries, les chloroplastes ont conservé leur ADN et se reproduisent de manière autonome au sein des cellules végétales.

Héberger les chloroplastes est un avantage considérable et certaines espèces qui en disposent ont fait de très beaux mariages, de très belles symbioses : les lichens que l’on trouve partout collés aux roches sont l’alliance d’algues pratiquant la photosynthèse et de champignons. Les coraux qui forment les récifs et qui sont à l’origine des montagnes de calcaire que nous connaissons sont eux des petits animaux qui hébergent une algue qui, en échange du gîte, leur fournit de l’énergie pour survivre.

On a même trouvé des animaux qui hébergent des chloroplastes pour bénéficier de la photosynthèse : découverte sur les estrans de l’Amérique du Nord, une limace de mer, l’élysie émeraude intègre dans les cellules de son intestin les chloroplastes de l’algue Vaucheria littorea qu’elle consomme. Elle bénéficie ainsi d’une usine à photosynthèse qui lui permet de vivre jusqu’à 12 mois sans autre apport nutritif. Même idée dans l’archipel Ryukyu au Japon où l’on a découvert la Costasiella kuroshimae qui stocke les chloroplastes des algues qu’elle consomme dans des plaques dorsales transparentes.

La course à l’adaptation menée par les gènes demande un renouvellement régulier. Celui-ci est assuré comme nous l’avons vu par les virus, les échanges entre bactéries, les erreurs de réplique et l’invention du sexe. La sexualité permet non seulement le brassage entre mâles et femelles mais aussi une recomposition des chromosomes pendant une phase de dédoublement appelé méiose pendant le processus de formation des gamètes. Les gènes s’échangent alors au sein de chaque paire de chromosomes avant de former les gamètes.

Sans sexualité, il y a clonage avec tous les risques que cela représente. En sélectionnant par bouturage les plantes, sans passer par la fécondation permise par les fleurs, nous rendons nos cultures trop homogènes, incapables de résister à une attaque de virus, de champignon, de bactérie. La résilience est dans la variété, c’est le secret de la biodiversité. Dans un milieu en équilibre, c’est la paix armée entre les gènes. Les petits succès des uns sont compensés par la résistance des autres. Le milieu naturel vit, comme dans un organisme, une certaine homéostasie. Les bons parasites ne tuent pas leurs hôtes pour ne pas mourir avec eux. Appliqué à la maladie COVID, depuis 2022 le virus est installé dans la population avec des souches qui ne tuent plus leurs hôtes massivement comme en début d’épidémie. Nos organismes sont maintenant immunisés, vaccinés et les souches moins virulentes ; la paix armée est revenue.

Les plantes pratiquent les deux aptitudes de brassage de gènes : la reproduction végétative (clonage) et la reproduction sexuelle. Les animaux ne se reproduisent que par reproduction sexuelle à part quelques espèces qui ont conservé un mode de reproduction asexuée appelée parthénogenèse (qui s’apparente au clonage artificiel). C’est le cas chez plusieurs espèces d’insectes (les abeilles, les fourmis, les pucerons…), d’escargots marins, de crustacés (écrevisses) mais aussi chez certains reptiles (les crocodiles en captivité, les lézards à queue en fouet, certains serpents, ou encore le fameux varan de Komodo au look de dinosaure très affirmé), certains requins (requin zèbre), certains oiseaux (comme le dindon). Au passage, curieusement dans le cas d’une reproduction parthénogénétique, les dindes ne produisent que des mâles. Même si ne pas mélanger ses gènes présente un risque, la parthénogenèse (le clonage) reste une bonne solution pour se reproduire très rapidement, une bonne raison pour qu’un grand nombre d’espèces ait gardé cette solution. Quant aux humains ils ont perdu cette possibilité naturellement mais depuis quelques années le génie génétique permet le clonage des mammifères, donc celui de l’Homme est devenu potentiellement envisageable.

La compétition entre gènes explique l’évolution mais il est aussi fascinant de retrouver une partie de l’histoire évolutive dans le développement de chaque embryon puisque les solutions qui marchent sont conservées dans la construction embryonnaire de chaque individu génération après génération.

3.3 Le développement embryonnaire, un passionnant concentré de nos origines

Imaginez que vous remontiez votre vie jusqu’au moment où votre identité génétique a été créée, fruit d’un ovule et d’un spermatozoïde (le plus chanceux ou le plus performant de sa génération). Que s’est-il donc passé pour construire à partir d’une unique cellule cet être complexe, sensible, intelligent, tel que nous nous percevons ? L’embryogenèse, c’est-à-dire la construction de l’embryon, est une fenêtre ouverte sur le miracle de la vie. Le déroulé à partir d’une cellule, un ovule fécondé, pour former avec le même code génétique un individu complet doué d’autonomie, d’intelligence et de capacité de reproduction, constitué de 30 mille milliards de cellules réparties en 200 types : lymphocytes, leucocytes, neurones… Un individu humain possède 49 organes[2] + 5 organes chez les mâles et + 6 organes chez les femelles. Ces organes participent au fonctionnement de 11 grands systèmes : digestif, cardio-vasculaire, endocrinien, immunitaire, nerveux, reproducteur, respiratoire, tégumentaire, urinaire, squelettique et musculaire.

Ainsi, le même ensemble de gènes contenus dans la cellule fécondée va donner naissance à des cellules qui vont se spécialiser. Si l’embryon se sépare, ou est séparé artificiellement en deux, dans les premiers jours (lorsqu’il n’est formé que de quelques cellules), les cellules ne sont pas encore spécialisées et les deux embryons génèrent deux vrais jumeaux. En revanche, au fur et à mesure de la multiplication des cellules, celles-ci s’influencent mutuellement selon leur position dans l’embryon et, de proche en proche, des territoires se forment pour se spécialiser et donner naissance aux différents tissus puis aux différents organes. L’expression des gènes va donc dépendre de stimulations chimiques, électriques ou thermiques différentes liées la position de chaque cellule dans l’embryon. Heureusement, il n’y a pas de hasard puisqu’à chaque génération la même chorégraphie scrupuleuse prend place, chaque cellule jouant un rôle dans sa participation à la création. Il est donc possible de modifier le développement d’un embryon sans toucher à son code génétique mais en apportant des modifications chimiques, en chauffant ou en stimulant électriquement les groupes de cellules qui le constituent.

La spécialisation des cellules, appelées aussi différenciation, doit permettre à partir d’un même code génétique général de fabriquer des yeux, des orteils, un cœur… Chaque cellule doit pouvoir lire et traduire sa partition sans se tromper à partir d’un recueil identique pour tout l’orchestre. Il faut donc maîtriser la possibilité de décoller les pages du code, quand cela est nécessaire pour rendre leur contenu lisible. Des étiquettes épigénétiques, les nucléosomes, vont permettre de garder compact ou de décompacter l’ADN des gènes et ainsi leur permettre de se dérouler et devenir lisibles. Un dérèglement de ces mécanismes est à l’origine de nombreux cancers, une croissance anarchique et envahissante de certaines cellules redevenues « sauvages ». Il faut se souvenir que 97 % du génome ne code pas de protéines ; son rôle, entre autres, permet la lecture pertinente des gènes selon le cycle de vie de l’individu ou selon les altérations qu’il subit de l’environnement (soleil, pollution, radiations…) ou de consommations délétères (cigarette, alcool…).

Les organismes que nous sommes sont donc issus d’une cellule initiale à chaque génération. Cette cellule se divise jusqu’à former un individu complet. Pour les organismes sexués, les cellules qui apparaissent se spécialisent très tôt en deux tissus : le tissu somatique, qui forme le corps, et le tissu germinal, qui va donner les cellules sexuelles (les spermatozoïdes ou les ovocytes). Les ovocytes évoluent en ovules et chez un certain nombre de vertébrés, les ovules deviennent des œufs. Fort de cette connaissance, il est possible de lever l’énigme millénaire de l’antériorité entre l’œuf et la poule. À chaque génération, la première cellule donne naissance au corps qui deviendra celui de la poule et aux ovules qui deviendront les œufs. La poule et l’œuf ont donc toujours eu exactement le même âge à chaque génération !

Mais revenons à ce code génétique qui nous décrit comme tous les êtres vivants. La Nature a enregistré patiemment chaque réussite et abandonné chaque échec. Génération après génération, dans chaque branche, chaque espèce, l’embryogenèse a repris scrupuleusement une même chronologie de construction en conservant les innovations favorables et en perdant les fonctions contrôlées par les gènes porteurs d’échec. C’est cette mémoire des réussites qui permet de retrouver dans la formation de l’embryon une mémoire de l’origine des espèces. À chaque génération des organismes multicellulaires, une première cellule se réplique pour prendre au bout de quelques jours la forme d’une anémone (stade « gastrula ») qui rappelle ce temps où les êtres vivants se nourrissaient et excrétaient leurs déchets grâce au même réceptacle. À ce stade déjà apparaissent trois couches cellulaires qui vont se spécialiser pour donner naissance aux tissus et aux organes. Puis différentes structures anatomiques émergent telles que le système nerveux (que l’on retrouve chez les anémones, les méduses ou les vers qui en sont équipés), le cœur (que nous partageons avec les poissons), puis les membres (présents chez les amphibiens comme les grenouilles, les tritons… ou encore chez les reptiles), enfin le développement du cerveau. Autre rappel de l’évolution, Il faut se l’avouer, quand nous étions embryon, nous avons eu une queue que nous avons perdue dès la 8^e semaine. Cette queue devient la nageoire caudale chez les poissons alors que nous n’en gardons qu’un souvenir avec notre coccyx, nettement plus discret. Nous avons eu aussi des ébauches de branchies qui, elles aussi, ont disparu, mais les arcs branchiaux qui existaient ont évolué en différentes structures de la face et du cou (tympans, oreilles…). Enfin, nous avons gardé 5 doigts aux mains et aux pieds comme les grenouilles ou les reptiles. C’est la caractéristique des tétrapodes, les animaux à 4 membres depuis le triton jusqu’à la baleine. L’embryogenèse a conservé pour tous les tétrapodes ce stade de 5 doigts même si un seul doigt prolongé d’un sabot subsiste chez le cheval pour l’adaptation à la course. Dans le cas des cétacés (dauphins, baleines, cachalots, orques…), ce sont les membres arrière qui se fondent par la suite en une nageoire caudale. C’est pour cette raison que cette nageoire est horizontale comme pour les siréniens (lamantins, dugongs) à la différence des poissons dont la nageoire caudale est verticale. Tous les cétacés viennent en effet d’ancêtres terrestres mammifères et tétrapodes retournés à la mer il y a 50 millions d’années.

Pour sculpter l’embryon comme souhaité, pour perdre une queue désormais inutile chez les humains par exemple, l’embryogenèse pratique l’apoptose, le suicide des cellules inutiles, un mécanisme complexe dont le déclenchement est préenregistré dans les gènes. C’est ainsi que lorsque l’apoptose n’a pas fonctionné, certains bébés présentent une syndactylie avec des doigts qui restent collés entre eux ou reliés par une membrane qui rappelle une palme. L’apoptose est un mécanisme très courant pour les cellules défectueuses car elles se « suicident » naturellement en cas d’identification d’erreur de réplique du code génétique. Le cancer est souvent dû à cette absence d’apoptose alors que l’ADN répliqué contient des erreurs, notamment celle de se multiplier de façon anarchique.

L’évolution n’est pas une loterie, les essais/erreurs successifs ne sont pas sélectionnés au hasard. L’évolution accumule les bénéfices qui font gagner les organismes en adaptabilité. La Nature n’explore pas toutes les possibilités pour produire les meilleurs dans l’absolu mais elle retient les gagnants bricolés à coups de mutations qui s’ajoutent à l’existant et qui les rendent plus adaptés que les autres. Et cela marche, même pour fabriquer des molécules complexes comme la chlorophylle ! Le prix de ce bricolage sans retour, c’est que de nombreuses branches du vivant débouchent sur des impasses et disparaissent. Un exemple de bricolage : chez l’Homme, comme chez tous les tétrapodes, nous respirons par la même entrée que la bouche qui permet la consommation d’aliments, ce qui peut conduire à l’étouffement. Les insectes eux, ont conservé quelques restes de l’organisation en anneaux des vers, dont nous sommes aussi issus, ce qui leur permet de respirer par des ouvertures latérales, les stigmates. L’oxygénation est alors bien mieux répartie le long du corps sans contact avec le tube digestif ce qui fait que chez les eux, personne ne s’étouffe en mangeant. Pas de quoi se plaindre, nous aurions pu rester des anémones construites avec le restaurant et les toilettes au même endroit… Contrairement aux anémones, aux méduses ou aux éponges, nous faisons partie de la grande famille des bilatériens. Notre embryon se construit avec un côté droit et un côté gauche, un ventre et un dos, un avant et un arrière, comme tous les vertébrés, les insectes et même les mollusques (escargots, calamars, pieuvres…). Le cerveau est à l’avant et ce n’est pas plus mal. L’évolution a pourtant choisi de ne pas conserver tous nos organes en double puisque chez nous le cœur, le foie, le pancréas ou le cerveau sont uniques. L’avantage d’avoir des organes en double, c’est d’en garder un de rechange en cas de perte. Deux yeux, deux oreilles, deux bras, deux jambes c’est bien pratique. La symétrie c’est aussi la stéréotaxie : voir en relief, entendre d’où vient un son, sentir d’où vient une odeur n’est possible qu’en croisant l’information entre deux sources. Pour l’odeur, non seulement les chiens ont un flair bien meilleur que le nôtre mais surtout ils repèrent la direction d’où proviennent les odeurs par de microdifférences de perception entre leurs narines. Pour la même raison, certains reptiles (serpents, lézards, varans…) sont équipés d’une langue fourchue pour la détection de l’odeur de leurs proies.

Autre exemple d’embryogenèse partagée, chez les souris, les poulets et les crocodiles, les mêmes taches apparaissent : des amas de cellules appelés placodes, qui donneront des poils, des plumes ou des écailles. Un ancêtre commun il y a 320 millions d’années, leur a donné cette capacité. Au passage, on peut noter quelques écailles à la base de la queue chez la souris. Chez la poule les pattes sont couvertes d’écailles, et elle dispose de plumes comme ses ancêtres reptiles : le plus connu est l’archéoptéryx qui les utilisait pour planer et certainement parader. La poule a gardé aussi une troisième paupière (nictitante) latérale comme les reptiles et une crête que l’on retrouve chez les dinosaures.

L’embryogenèse est aussi là pour donner des réponses aux curieux de l’inutile : le zèbre a-t-il des rayures noires sur fond blanc ou blanches sur fond noir ? L’embryon est d’abord noir puis des rayures blanches apparaissent. Les zébrures semblent avoir un avantage : elles rendent l’atterrissage des insectes piqueurs difficile car ils ne voient plus la surface de la peau et se cognent sans se poser… Une idée reprise dans le centre du Japon où des vaches de robe noire nommées « shimaushi » sont repeintes avec des zébrures blanches. Dans la savane, il semble aussi qu’un troupeau de rayures désoriente les prédateurs pour cibler une proie en particulier ce qui peut être bien pratique quand on est un zèbre !

Si l’embryogenèse s’explique à l’échelle des gènes, c’est aussi le cas des races et des espèces.

3.4 Races et espèces, la génétique vous dit tout

Historiquement, la notion d’espèce était claire : un mâle et une femelle appartiennent à deux espèces différentes quand leur croisement ne donne pas de descendance ou une descendance stérile ; ainsi, deux espèces proches comme un âne et une jument donnent un mulet stérile ; un tigre et une lionne peuvent avoir un « Tigron » stérile. En revanche, croiser des races de chevaux, ou croiser un tigre du Bengale et un tigre de Sibérie entre eux, ne pose pas de difficulté pour la fertilité de leurs descendants.

L’évolution est ainsi faite d’animaux ou de végétaux qui en se retrouvant dans des conditions écologiques différentes et isolées s’adaptent en formant tout d’abord une race ou une variété différente de leur origine, puis évoluent éventuellement en espèce avec le temps. Une preuve de ce film de l’évolution est qu’un arrêt sur image comme nous pouvons le faire à notre époque permet d’identifier des races en cours de séparation pour devenir des espèces. C’est le cas chez les bovidés : notre vache domestique se croise sans difficulté avec les zébus car malgré leur différence, ce sont bien des races encore proches. En revanche si l’on croise nos bovins domestiques avec des bisons, des yacks ou des bantengs (bovidés d’Asie du Sud-Est), on obtient des descendants fertiles ou stériles selon les naissances. Ce sont bien des races en voie de spéciation (qui deviennent des espèces) dont l’écart génétique est encore réduit avec nos races bovines. En revanche pas de croisement possible pour nos vaches ou zébus avec les buffles d’Asie et les buffles d’Afrique qui sont bien des espèces différentes, donc éloignées génétiquement. Un autre exemple récent c’est le « grolar » ou « pizzli », le résultat de l’hybridation entre ours blanc et grizzli. Observé depuis 2006, le nombre de ces hybrides est en forte croissance car, à cause du réchauffement climatique, les ours blancs ne peuvent plus utiliser la banquise pour la chasse au phoque et redescendent plus au sud pour se nourrir… Et se croisent avec les grizzlis. Ce que l’on croyait être des espèces différentes, à cause de leurs différences morphologiques, sont là encore, des races en voie de spéciation.

Les gènes nous en disent donc long sur la filiation entre les espèces puisque plus l’ancêtre commun entre deux espèces est proche dans le temps, plus les ressemblances seront importantes dans le génome des deux espèces. Comme l’on s’en doute, les ancêtres communs entre l’Homme et la laitue sont plus éloignés dans le temps que les ancêtres communs entre l’Homme et le chimpanzé. Pour lever toute ambiguïté, le séquençage génétique a permis de mesurer précisément les distances entre espèces. Ainsi l’humain moderne partage 99,7 % de ses gènes avec les Néandertaliens, 98 % avec le chimpanzé, 93 % avec le macaque, 85 % avec la souris, 80 % avec la vache, le chat ou le chien, 70 % avec l’oursin, 61 % avec la drosophile (mouche des fruits), 60 % avec le poulet, 43 % avec le ver de terre, 40 % avec la banane, 35 % avec la jonquille, 25 % avec la laitue ou le riz et 18 % avec le champignon de Paris.

Vous en conviendrez, l’espèce la plus intelligente de la Terre que nous sommes, devrait posséder davantage de gènes que les autres. Ce n’est pourtant pas le cas : l’Homme dispose de 20 000 à 25 000 gènes codants contre 32 000 à 50 000 gènes pour le riz ou le maïs, et 94 000 à 140 000 pour le blé. Mais d’où vient cet affront ? La réponse est dans le mouvement ! Les plantes qui ne bougent pas doivent conserver un arsenal génétique important pour lutter contre les facéties de leur environnement : froid, Soleil, manque d’eau, manque de nourriture, agression des prédateurs, lutte entre plantes… En ayant trouvé la mobilité, les animaux bougent pour étancher leur soif, se mettre à l’ombre, rechercher leur nourriture, fuir les prédateurs. Ainsi, pouvoir se déplacer évite de conserver, comme le font les plantes, tout un arsenal de solutions génétiques potentiellement disponibles pour faire face aux dangers auxquels elles doivent faire face.

En explorant toutes les zones habitables en petites communautés et en s’isolant, l’espèce humaine a une propension importante à faire apparaître des races. Chez l’Homme moderne, pas de doute, toutes les races sont très proches car elles se sont formées très récemment, d’autant plus qu’avec leur passion du voyage, les populations se sont croisées, dans tous les sens du terme, au fil de leurs déplacements. En revanche les archéologues ont décidé de nommer « espèces » les Hommes primitifs comme Néandertal qui a précédé Homo sapiens en Europe, même s’ils ont eu des enfants ensemble. En effet, quand les ancêtres des Européens actuels sont sortis d’Afrique pour se diriger vers l’Eurasie, il y a 50 000 à 60 000 ans, ils ont rencontré les Néandertaliens et l’on pense que Sapiens et Néandertal ont eu des descendants entre – 36 200 et – 38 700 ans de notre ère avant que Néandertal, issu d’une vague plus ancienne (300 000 ans), ne disparaisse. Le croisement était donc au moins partiellement fertile entre les deux espèces.

Lorsqu’une fonction, comme celle à l’origine des paramètres sanguins ou de nos capacités cérébrales, dépend d’un grand nombre de gènes, la transmission entre générations subit un brassage important ce qui entretient une grande variabilité génétique. Ainsi, pour les groupes sanguins comme pour les aptitudes intellectuelles, les variations entre individus de la même race sont aussi importantes qu’entre les individus issus de races différentes. En revanche, quand quelques gènes contrôlent une fonction et qu’ils sont localisés près les uns des autres, ils ont davantage de chances d’être transmis en bloc d’une génération à l’autre. C’est le cas de la couleur de la peau, la pigmentation des yeux, l’apparence physique. C’est pour cela que nous ressemblons très souvent physiquement à nos parents biologiques.

Pour créer une espèce, il faut plusieurs centaines de milliers d’années et de l’isolement par rapport aux ancêtres dont elle est issue. Pour l’Homme, les échanges sont innombrables et l’expansion la plus récente de l’espèce pour l’occupation de tous les continents date de 40 000 ans. Les chasseurs-cueilleurs, nomades par essence ont permis un brassage des gènes tout au long de notre histoire, de l’Afrique à l’Australie, de l’Europe centrale au pôle Nord et à l’Amérique. Il peut y avoir ici ou là, des différences sur des critères d’adaptation portés par un nombre réduit de gènes comme la couleur de la peau, la forme du corps, la forme du visage, la capacité à vivre en altitude, la capacité à résister à un parasite comme le paludisme. En revanche, les aptitudes qui font appel à de nombreux gènes comme l’intelligence, la mémoire, la composition sanguine, le fonctionnement hormonal sont restées universellement partagées. Il n’y a donc pas de supériorité d’une race par rapport aux autres. Nous avons la même intelligence, le même registre émotionnel, la même santé, les mêmes hormones, les mêmes groupes sanguins… Il y a bien plus de différences entre hommes et femmes qu’entre races. Il est intéressant d’aborder un sujet sensible comme les capacités cognitives ou l’intelligence. En Californie, une proportion inattendue d’enfants asiatiques a monopolisé les premières places dans les classes à tel point qu’on les appelait les « Whiz kids », les enfants sorciers. Que les autres races se rassurent, l’avantage était plus culturel que génétique grâce à des parents exigeants et dédiés à l’éducation de leurs enfants.

Tout d’abord, le terme d’intelligence vient du latin « intelligentia » qui exprime la faculté de percevoir, de compréhension. Elle peut être définie et mesurée par la vitesse et le succès pour résoudre les problèmes ; et les problèmes sont très variés ! Les travaux d’Howard Gardner ont décrit 8 formes d’intelligence : l’intelligence linguistique, l’intelligence logicomathématique, l’intelligence spatiale, l’intelligence intra personnelle, l’intelligence interpersonnelle, l’intelligence corporelle kinesthésique, l’intelligence musicale, l’intelligence naturaliste. Cette approche bouscule l’évaluation classique du QI (Quotient Intellectuel) ou QE (Quotient Émotionnel). Les études sur des vrais jumeaux ayant vécu dans des familles différentes ont montré que l’environnement influence pour au moins 25 % l’expression de cette intelligence. Voilà de quoi se rassurer sur la multiplicité potentielle des talents et le rôle de la société pour les révéler.

La génétique n’est pas en reste grâce aux travaux du Dr Michael R. Johnson :  Les capacités cognitives seraient influencées par deux vastes réseaux de gènes. Appelés M1 et M3, ces deux réseaux, comportant respectivement 1 225 et 160 gènes, sont répartis sur tous les chromosomes humains. Cela représente bien plus de gènes que les 32 gènes impliqués dans la forme du visage. La transmission entre générations, l’héritabilité des caractères de l’intelligence, est donc réduite par le « brassage » qui précède la formation des gamètes. Attention, la suite va être très dure pour les hommes. Aucun gène lié à l’intelligence n’a été retrouvé sur le chromosome Y. En revanche, le chromosome X en possède quelques-uns : 66 sur les 1 225 du réseau M1 et 4 sur les 160 du réseau M3, soit 5 % du total. Pour ces 5 %, l’homme ne peut compter que sur le seul chromosome X qu’il possède, alors que la femme en possède deux. Il est temps que les hommes remercient l’évolution pour ne pas avoir trop mis de gènes de l’intelligence sur le chromosome X, le sexe intellectuel faible aurait été définitivement le sexe mâle XY. Pour les chercheurs, le chromosome Y est d’ailleurs de petite taille et comporte peu de gênes, à tel point que l’on se demande s’il ne devrait pas disparaître à terme. En effet, le chromosome Y ne saurait plus faire que permettre la production des spermatozoïdes ; un peu plus de deux gènes suffiraient… Il suffirait de les greffer sur un chromosome X et le tour serait joué (une information à ne pas mettre dans les mains de toutes les femmes). Les insectes comme les sauterelles, les criquets ou les cafards n’ont pas de chromosome Y et s’en passent très bien…

Avec cette mesure objective, les hommes ne peuvent pas prétendre avoir une supériorité intellectuelle ; on s’en doutait un peu mais le leur démontrer ne fait pas de mal.

Poursuivons notre voyage au pays des gènes pour en apprendre davantage sur nous.

3.5 Les gènes sont aux commandes de notre naissance à notre mort

Les gènes ont inventé la vie éternelle tant que l’environnement leur est favorable ; ils nous survivent comme ils ont survécu aux espèces éteintes. Ce sont les cellules germinales qui vont bénéficier de cette jeunesse éternelle et participer à la fécondation pour construire la génération suivante. Comme nous l’avons vu pour expliquer l’âge de la poule et de l’œuf, très tôt dans la formation des embryons, les cellules germinales s’isolent du reste du corps – le soma – qui les nourrira et leur permettra de transmettre les gènes à la génération suivante.

Quelques animaux ont aussi la vie éternelle tant que le milieu est favorable. C’est le cas de l’hydre d’eau douce, ou de Turritopsis nutricula, une petite méduse de 4 à 5 millimètres originaire de la mer des Caraïbes. Tant que les conditions de leur environnement le permettent (présence de nutriments…), ces organismes simples (ils ne sont constitués que de deux feuillets primitifs de cellules séparés par une substance amorphe) ne présentent pas de signes de vieillissement et peuvent se régénérer à l’infini à partir de n’importe laquelle de leurs cellules.

D’un point de vue des gènes, les mêmes gènes sont installés dans de nombreuses espèces ce qui augmente leurs chances de survie en cas de changements de l’environnement. Puisqu’ils nous survivent par la reproduction, ce sont eux qui pilotent notre vieillissement pour entretenir le renouvellement et l’adaptation à l’environnement. Les gènes participent à la mort programmée des cellules et des organismes. En définitive, nous ne nous reproduisons pas, ce sont les gènes qui se reproduisent et nous abandonnent à notre rôle de passeurs. Ils sont présents dans tous les organismes vivants et se « réincarnent » de génération en génération. Les bouddhistes ont précédé les découvertes de la génétique en parlant de réincarnation et de l’unité du vivant.

Notre mort programmée c’est au profit de la survie de l’espèce ; à chaque génération nous servons de cobaye pour tester si nous sommes toujours adaptés à notre environnement. Si ce n’est pas le cas, l’espèce abandonne les gènes les moins bien adaptés ou d’autres espèces la remplacent. Nous mourrons donc pour laisser la place à des générations éventuellement mieux adaptées à un changement d’environnement.

Si nous pénétrons au sein de nos cellules, cette mort programmée est en apparence matérialisée par les télomères, le bout de nos chromosomes, comme la mèche d’une bougie. À chaque fois que les cellules se divisent cette mèche se consume, les télomères se réduisent. C’est l’horloge biologique qui progressivement amène nos cellules à l’extinction : plus de mèche, plus de reproduction des chromosomes. Ce phénomène est donc un facteur de renouvellement indispensable à l’espèce. Il est aussi inclus dans les mécanismes de limitation de développement des tissus pour que les organes conservent leur forme. En revanche, les cellules cancéreuses s’affranchissent de cette rigueur de fonctionnement. La cellule cancéreuse se multiplie de manière anarchique et bénéficie d’une vie en apparence éternelle car ses télomères ne se réduisent plus. Faute de suicide des cellules cancéreuses au départ, faute d’efficacité de l’organisme à les combattre, les cellules cancéreuses se multiplient sans contrainte et tuent l’organisme dont elles sont issues. Un effet à tendance qui ne s’arrête que par la mort du porteur.

Heureusement, le cancer est une exception et nous survivons en permanence aux erreurs de réplication de nos cellules car elles sont rapidement supprimées par les mécanismes de contrôle de notre organisme. Nous avons pour la plupart d’entre nous, subi des coups de Soleil. Les rayons ultraviolets B (UVB) brûlent l’épiderme (la couche supérieure de la peau) et abîment les micro-ARN, des molécules présentes dans les cellules. Ceux-ci, susceptibles de modifier l’ADN de ces cellules, sont alors éjectés à l’extérieur. Face à cette présence inhabituelle de micro-ARN dans le milieu extracellulaire, des signaux sont envoyés pour déclencher l’apoptose, c’est-à-dire l’autodestruction des cellules endommagées. C’est une réaction inflammatoire qui se manifeste par des rougeurs et des douleurs quelques heures après l’exposition… Les cellules mortes se détachent alors de notre épiderme et sont remplacées par de nouvelles. Il s’agit d’un mécanisme de protection qui permet l’élimination naturelle des cellules devenues potentiellement cancéreuses et qui évite la transmission de mutations. Une fois de plus, les gènes sont aux commandes !

Ce que nous mangeons affecte le fonctionnement de nos gènes. Les étiquettes de l’épigénétique[3] (groupements méthyle ou acétyle) apposées à proximité des gènes donnent ou non, accès à leur lecture. Un exemple bien connu c’est le mécanisme chez les abeilles qui différencie l’évolution des œufs en ouvrières ou en reines : les futures reines, qui ont pourtant le même patrimoine génétique que les ouvrières, vont recevoir de la gelée royale plutôt que du pollen. Cette seule différence d’alimentation fera la différence entre ouvrières stériles et reines fertiles. Chez l’humain, manger de la viande réduit la méthylation de certains gènes alors qu’à l’inverse la consommation de végétaux l’active. La grande famine des Pays-Bas à la suite du blocus des nazis durant l’hiver 1944, a révélé cette influence. Non seulement les enfants de femmes ayant vécu cette épreuve étaient plus petits que la moyenne et sujets à des pathologies comme le diabète mais ce fut aussi le cas de la génération suivante. La privation avait induit des modifications épigénétiques dans le patrimoine des mères qui furent transmises par les ovules jusqu’à leurs petits-enfants.

On retrouve la même explication pour l’augmentation de taille des nouvelles générations au cours du XX^e siècle. En Europe, l’augmentation de la taille a d’abord été expliquée par une meilleure nourriture après la deuxième guerre mondiale ainsi que par la réduction des travaux physiques avant l’âge adulte. Mais trois générations plus tard, l’augmentation de taille s’est poursuivie malgré des facteurs environnementaux restés stables. Une hypothèse est que les mères ayant vécu dans un environnement favorable (bonne nutrition, bonne santé…) ont généré dans leurs ovocytes une libération de l’expression de gènes de croissance qui s’est transmise à la génération suivante. L’épigénétique peut donc intégrer des informations données par l’environnement d’une génération et la transmettre à la suivante. Être grand et fort peut en effet être favorable et donner une position dominante tant que l’environnement est propice à ces caractères.

Ce phénomène d’épigénétique est préoccupant, notamment pour l’impact des pollutions que nous subissons. Dès à présent, il est établi que les perturbateurs endocriniens[4] exercent une influence sur les malformations sexuelles sur plusieurs générations. La baisse de fécondité constatée dans les pays industrialisés risque de se poursuivre au-delà de la suppression des facteurs polluants.

De nombreuses pistes pour ralentir notre horloge biologique sont à l’étude : rajeunir les protéines circulantes du sang pour stimuler notre organisme, nettoyer les cellules vieillissantes, réduire le stress oxydatif, se restreindre sur le plan calorique grâce au jeûne, reprogrammer notre épigénétique en inhibant les gênes qui gouvernent notre âge biologique, réparer l’ADN, comprendre le fonctionnement des transposons, ces morceaux de virus qui se réveillent avec l’âge, éviter la réduction des télomères…

À notre mort, du fait de l’arrêt de la circulation sanguine et du manque d’oxygène qui en découle, les cellules activent les gènes qui fonctionnent en anaérobiose, ces mêmes gènes qui faisaient fonctionner les cellules avant que les organismes capables de photosynthèse productrice d’oxygène n’apparaissent il y a près de 2,4 milliards d’années. Ces mêmes gènes archaïques ne s’expriment plus qu’au cours du développement embryonnaire, comme si la cellule « revoyait » le déroulement de l’ensemble de son existence à l’article de sa mort. Plus étonnant encore, l’arrêt du système immunitaire dû à la mort, ouvre les portes de l’organisme aux attaques des bactéries et des virus jusque-là contenues dans le tube digestif ou les poumons : serait-ce une nouvelle chance pour les gènes d’être intégrés et nourris par de nouveaux organismes, une manière de « ressusciter » ? En tout cas, lors de la mort d’un organisme, de nombreuses cellules déclenchent leur éclatement, l’apoptose, un dispositif qui libère rapidement leurs gènes, comme s’il fallait augmenter leurs chances de « survie ».

3.6 Les gènes ont accompagné l’histoire de l’espèce humaine

L’Afrique, foyer d’origine de l’Homme, a certainement accueilli pendant longtemps la plus importante masse d’hominidés… Et de leurs bactéries et virus. En partant explorer le monde par vagues successives, les Hommes transportaient un arsenal bactériologique et viral qui balayait les populations qu’ils rencontraient, pour la plupart isolée sans immunisation préalable. Le contact, pacifique en apparence a pu s’avérer dévastateur à l’insu des nouveaux venus. Cette arme bactériologique des populations migrantes est une explication de plus au remplacement des espèces humaines les unes après les autres hors de l’Afrique. Plus récemment, les conquêtes des pays colonisateurs ont entraîné les mêmes effets : Indiens, Papous, Aborigènes australiens ont attrapé les maladies des nouveaux venus et ont été décimés.

Ce danger des épidémies a toujours été craint lors des guerres dans lesquelles davantage de soldats étaient emportés par les épidémies plutôt que par les combats.

La capacité à s’adapter impose une richesse génétique qui permette de répondre aux à-coups rapides de l’environnement. C’est certainement la raison pour laquelle notre ADN conserve des séquences, en apparence inutiles, mais qui pourraient bien servir… Comme quand nous-mêmes nous entassons des outils, des objets, des livres… Dans nos garages ou nos greniers. Par ailleurs notre organisme conserve des cellules non différenciées, les fameuses cellules souches, susceptibles d’évoluer en n’importe quelle autre cellule spécialisée, comme les premières cellules de l’embryon. C’est un champ d’investigation immense pour l’avenir.

Conserver une bonne variabilité génétique est une clé pour les espèces qui survivent dans un environnement changeant. Pour l’espèce humaine, l’analogie génétique s’applique à nos comportements sociaux. Une société résiliente est riche de la différence des caractères, des talents, des comportements. Nous avons intérêt à être tous ressemblants pour nous rapprocher et tous différents pour nous renforcer. Une illustration, l’homosexualité, qui est naturellement présente dans toutes les populations et qui ne permet pas la reproduction, peut interroger. Une hypothèse chez l’Homme est que, pour un chef primitif tribal, disposer de la force d’hommes sans être en concurrence avec eux pour les relations avec les femmes, lui fera préférer la présence d’homosexuels autour de lui. L’intérêt pour les monarques des empires de l’Arabie à la Chine, de disposer d’eunuques au plus près du pouvoir et des harems, renforce cette hypothèse. En étant sélectionnés par les chefs, les homosexuels ayant ainsi un statut favorable, vont faire bénéficier de ce statut leurs sœurs, leur famille en général, une manière indirecte de transmettre leurs gènes.

3.7 Les gènes gouvernent notre fonctionnement physiologique mais aussi nos instincts

Les gènes portent une partie de notre caractère. Il suffit de voir comment les races de chiens sont sélectionnées pour leurs comportements types comme le chien de berger, le chien de garde, le chien de chasse, les chiens d’eau comme le labrador ou le terre-neuve. Ils présentent tous un socle de caractère déjà programmé. Le taureau de combat en est un autre exemple. Le caractère est donc modulable par la sélection par l’Homme comme par l’environnement. L’Homme en a profité pour sélectionner des animaux sauvages et les rendre doux comme des agneaux. Oreilles tombantes, pelage tacheté, mâchoire raccourcie, queue recourbée sont des caractéristiques de domestication. La sélection ne fait pas tout : dans le cas du chat par exemple, celui-ci est resté indépendant et opportuniste. Autre caractéristique amusante : alors que de nombreux félins comme les jaguars ou les tigres nagent avec plaisir dans l’eau, l’aversion pour l’eau de nos chats domestiques est restée malgré la domestication. Il faut dire que la lignée que nous avons domestiquée vient des zones désertiques de Libye où l’eau était très rare alors qu’il existe encore en liberté des chats pêcheurs sauvages au Bangladesh, dont le miaulement ressemble au cancan du canard.

Pour ce qui est de l’Homme, la violence est un trait de caractère sélectionné au fil des générations qui le caractérise comme le sont la plupart des primates. Heureusement, l’éducation tempère les réactions spontanées pour la plupart d’entre nous. Autre caractéristique innée que nous partageons : nous avons tous des critères spontanés et universels bien établis sur la beauté des autres, même s’ils peuvent être modulés par la culture. Ces critères ont été manifestement retenus par l’évolution pour déclencher l’attirance envers des personnes en âge de se reproduire, en bonne santé et portant les canons de l’espèce comme la symétrie, les proportions du corps, l’ovale du visage, la forme du crâne, la forme des orbites.

Un exemple inattendu, c’est notre perception de ce qu’est un beau rectangle. Les architectes ne s’y sont pas trompés et se sont inspirés de ce qu’on appelle le nombre d’or pour construire les bâtiments. Ce nombre d’or est mentionné dès le troisième siècle par Euclide d’Alexandrie dans « Les éléments ». Ce sont les rectangles d’or qui nous paraissent les rectangles les plus esthétiques. Ils présentent une proportion de 1,618 entre la longueur et la largeur. Cette proportion a été adoptée dans la Nature pour construire des spirales présentes dans la fleur de tournesol, la pomme de pin ou la coquille du nautile. Chez l’Homme, cette proportion se retrouve dans le rectangle formé par le torse si l’on observe l’Homme de Vitruve, un Homme « idéal » dessiné par Léonard de Vinci. Une taille idéale des proportions du torse telle que nous le ressentons devient une bonne raison pour que ce type de rectangle nous paraisse plus esthétique que d’autres. Chez la femme, l’attirance pour un homme grand, viril, musclé, courageux, avec du pouvoir semble être la norme. Les hommes ont eux aussi des critères de base, parfois même obsessionnels, qu’il est inutile de décrire tant ils en parlent au quotidien. Une dernière chose sous forme d’un clin d’œil pour les femmes soucieuses de contribuer à l’égalité des sexes : puisque tous ces traits sont définis génétiquement, choisissez des hommes plus petits que vous, moins virils, moins costauds, moins dominants et dans quelques générations les différences s’atténueront !

Pour les bébés, leur forme ronde, leur grosse tête, leur petit nez déclenchent l’affection et la prise en charge. Les proportions sont bien différentes de celles d’un adulte, à tel point qu’en l’absence d’état civil, on demandait aux enfants de passer leur bras au-dessus de leur tête pour décider de leur entrée à l’école. Ce n’est effectivement qu’à 6 ans qu’ils peuvent, en passant le bras par le haut du crâne, atteindre du bout des doigts l’oreille opposée. Faites l’essai, si vos enfants y arrivent, c’est le temps de les mettre à l’école ! Nous sommes si sensibles à ces formes infantiles que les sélectionneurs d’espèces de chiens les ont appliquées aux petits chiens pour nous attendrir : de grands yeux, une grosse tête et un museau aplati déclenchent l’achat.

Chez les oiseaux, l’esthétique s’est implantée dans de nombreuses espèces pour lesquelles les mâles ne s’occupent pas de leur descendance. Les femelles ont des couleurs discrètes pour éviter de se faire repérer par les prédateurs surtout quand elles ont leurs petits mais elles choisissent les mâles les plus colorés et les plus démonstratifs. Il faut dire qu’être aussi visible dans la Nature demande d’être en très grande forme pour éviter de se faire croquer, un bon signe pour les gènes qu’ils transmettent. Le paon ou les oiseaux de paradis en sont l’exemple le plus abouti.

Comme les animaux, nous avons beaucoup de réactions instinctives pour préserver notre santé : c’est de la répulsion pour les crachats, les boutons, la saleté, les excréments, le vomi des autres humains ; rien que de lire ces mots dégoûte déjà. À l’opposé pas de réaction importante vis-à-vis du crottin de cheval, de la bouse de vache ou d’autres animaux herbivores qui ont une physiologie et des parasites différents des nôtres. Le goût sucré nous informe des aliments riches en calories et le goût salé de la présence de minéraux indispensables à notre métabolisme. Notre répulsion des aliments toxiques (goût amer) ou avariés (odeur, apparence, goût amer ou acide) nous évite de consommer des aliments pourris. En revanche, nous avons une attirance pour les aliments fermentés qui sont comestibles, comme la choucroute ou la bière. La Nature est bien faite car les enfants ont une grande attirance pour les aliments riches en glucides dont ils ont besoin et une forte répulsion pour l’amer et l’acide. Ce n’est pas le cas pour les adultes qui tolèrent mieux l’amer et l’acide ce qui leur permet de consommer un nombre accru d’aliments et d’être moins en compétition alimentaire avec leur progéniture.

Il y a parfois des ratés comme avec les champignons qui ont bon goût même quand ils sont mortels : il paraît qu’une poêlée d’amanites phalloïdes nourrit un Homme toute une vie ! Pour l’alcool, l’attirance reste discutable même s’il nous aide parfois à oublier ! Notre apprentissage de l’alcool provient certainement de la consommation par les humains de fruits mûrs dont le sucre se transformait en alcool par fermentation. Même dérapage pour les pâtes à tartiner à la noisette : le mélange graisse + sucre + saveur noisette déclenche plus tardivement la satiété que si l’on devait consommer une par une les mêmes quantités d’huile, de sucre et de noisette. Voilà un éventail d’exemples pour lequel l’instinct doit être éduqué pour éviter les excès : alors soyons raisonnables, évitons les champignons toxiques, l’alcool, la cigarette et les excès de pâtes à tartiner.

😉 « Tous les champignons sont comestibles, au moins une fois ». Coluche, humoriste français 😉

Notre fascination pour les flammes dans une cheminée serait-elle aussi due à cette maîtrise du feu par l’Homme depuis 400 000 ans ? Il est vrai qu’un foyer est synonyme depuis longtemps de moyen d’éloigner les prédateurs, de cuisson de la nourriture, de chauffage à la mauvaise saison, de lieu de socialisation, un moyen de survie qui est peut-être ancré profondément en nous.

Les peurs préprogrammées sont nombreuses chez l’Homme : la peur du noir, le vertige, la peur des serpents, des araignées, des transmetteurs de maladie comme les rats…

Parmi nos peurs, le vertige a une place particulière qui nous sépare de nos cousins les singes car de mémoire de chimpanzé aucun d’entre eux ne craint le vide. En revanche pour les ancêtres de l’Homme qui ont perdu l’aptitude à grimper dans les arbres, le vertige est apparu comme une dissuasion à y remonter.

Bien sûr, l’Homme, l’animal le plus intelligent de la Terre doit être au-dessus de tout cela. Pourtant regardez comment s’établit notre comportement en fonction de la transmission génétique : en cas de danger vous serez prêts à donner votre vie pour vos enfants, offrir un rein à votre frère ou votre sœur s’ils ont besoin d’une greffe, offrir un annulaire pour y mettre l’anneau avec votre conjoint pour votre mariage, et au mieux un ongle pour votre belle-mère ; bravo, votre comportement est conforme à la défense de vos gènes !

Ces instincts nous jouent aussi des tours. Malgré notre capacité d’anticipation et d’imagination, nous avons un mal fou à ressentir ce qui ne nous touche pas de près. Prenons le réchauffement climatique, cette hypothèse qui existe depuis le XIX^e siècle[5] et dont les preuves s’accumulent depuis plus de 50 ans, tant que nous ne le vivons pas dans notre chair, nous en sommes difficilement convaincus. D’autres en sont toujours à la Terre plate car c’est comme cela qu’elle nous apparaît quand on la regarde à hauteur d’Homme. Alors, pourquoi croire aux bactéries et aux virus puisque nous ne les voyons pas ? C’est le paradoxe de l’espèce humaine, comment vivre pleinement ses instincts et pouvoir les dépasser quand ils sont inappropriés. Voilà l’intérêt de la culture et de l’éducation pour humaniser la mauvaise partie du sauvage en nous.

« Éduquez les enfants et vous n’aurez plus à punir les adultes ». Pythagore, philosophe grec

[1]4 bases pour l’ADN (Cytosine, Guanine, Thymine, Adénine) et 4 bases pour l’ARN (Cytosine, Guanine, Uracile, Adénine) soit 5 bases différentes au total (Cytosine, Guanine, Thymine, Uracile, Adénine).

[2] Un organe est un groupe de tissus participant à la même fonction physiologique : cœur, cerveau, poumon, foie, rein, rate, vessie, langue, œsophage, estomac, intestin grêle, gros intestin, sein, thymus, pancréas, vésicule biliaire, peau, diaphragme, muscles squelettiques, glandes surrénales, vertèbres, moëlle spinale, côtes, sacrum, coccyx…  ; par la spécialisation de leurs cellules, ils présentent souvent des cancers spécifiques

[3] Épigénétique : étude des changements dans l’activité des gènes n’impliquant pas de modification de la séquence d’adn et pouvant être transmis lors des divisions cellulaires.

[4] Perturbateurs endocriniens : famille de composés chimiques capables d’interagir avec le système hormonal

[5] Dès la fin du XIXème siècle (1896), des scientifiques comme le physicien suédois Svante Arrhenius ont commencé à envisager le rôle des gaz à effet de serre, comme le dioxyde de carbone, dans les variations de la température de la Terre.