mercredi 7 mars 2007

L'homologie







La ressemblance de structures


La comparaison des êtres vivants révèle beaucoup de similitudes. " Chez les vertébrés, le squelette du membre antérieur est un magnifique exemple d'homologie : tous les os du bras, de l'avant-bras, du poignet, de la main et des doigts ont chacun leur correspondant chez le rat, le chien, le cheval, la chauve-souris, la taupe, le marsouin ou l'homme . " Nul ne conteste ces similitudes. Mais la théorie qui les explique par une descendance commune est loin d'être aussi satisfaisante qu'on le croit .

Le fossé qui sépare l'oiseau du reptile est si énorme qu'il est infranchissable. Quels sont les changements, les mutations nécessaires ? Notons en quelques-uns de taille :
la création d'une aile ;
l'allégement des os (les os d'un oiseau sont creux) ;
les écailles qui se changent en plumes ;
la création de poumons d'oiseau, qui sont radicalement différent des poumons d'un reptile ;
l'augmentation importante de capacité cérébrale ;
la métamorphose du système sanguin : du sang froid au sang chaud.

Les exigences du vol sont précises. Vers le début du 20e siècle, l'homme a finalement créé des machines qui lui permettent d'imiter pitoyablement ce que les oiseaux font avec grande aisance. Car l'aile d'un avion est un jeu d'enfant par rapport à l'efficacité d'une aile d'oiseau. L'aile d'un oiseau est une merveille technologique. Elle est à la fois son moyen de propulsion et de maintien dans l'air. L'oiseau peut faire avec son aile des prouesses qui font rêver les constructeurs d'avions : il peut la rétrécir ou l'allonger ; il peut changer sa configuration en écartant ou serrant les plumes ; il peut changer constamment l'angle d'attaque de chaque aile indépendamment de l'autre. Un avion exige des centaines de mètres pour décoller ou atterrir ; un oiseau arrive à le faire à partir d'une branche.

Imaginez alors que cette aile ait émergé par hasard, par une succession sans nombre de mutations fortuites, sur le dos des lézards, à travers des milliers de générations. D'abord il y a la petite bosse, juste au bon endroit - car l'aile doit se situer exactement au centre de gravité.
Ensuite, cette bosse que voici se développe, sans plan ni prévision, uniquement sous la pression de la sélection naturelle qui favorise les mieux adaptés. Seulement, cette aile en voie de développement risque fort bien de constituer un inconvénient plus qu'un avantage - un bagage lourd à porter, mais inutile avant d'être complètement formé. En effet, il est très difficile d'imaginer les dizaines de milliers de générations de chaînons (qui sont effectivement manquants) qui auraient dû exister entre le reptile et l'oiseau.

Mais ce n'est pas la seule difficulté, car l'aile n'est qu'un élément parmi plusieurs. Il faut croire que tous les changements radicaux nécessaires au vol se font parallèlement, en même temps que l'aile grandit. Considérons un instant la structure d'une " simple " plume : Chaque plume consiste en une tige centrale portant une série de barbes disposées à angle droit qui forment la lame. Les barbes de la lame sont attachées entre elles par des rangées de barbules.

A partir des barbules antérieures, des crochets font saillie vers le bas et s'entrecroisent avec des crochets portés par les barbules postérieures. Dans la rémige d'un grand oiseau, près d'un million de barbules coopèrent pour lier les barbes en une lame étanche . La plume d'un oiseau est alors en elle-même un chef-d’œuvre de construction. Ces petits crochets font que la plume est à la fois très légère et résistante, tout en lui donnant une très grande efficacité dans le vol :
Les plumes permettent aussi à l'oiseau d'utiliser une géométrie variable pour modifier la forme et les propriétés aérodynamiques de ses ailes au décollage ou à l'atterrissage.

Chez la plupart des oiseaux, le positionnement des plumes est assuré par un système complexe de tendons qui leur permet d'adopter différentes configurations : lorsque l'aile s'élève, les plumes s'ouvrent comme les lames d'un store vénitien, tandis qu'elles se ferment complètement pendant que l'aile s'abaisse... Vu la perfection, la finesse, et l'efficacité de l'aile dans ses moindres composants, il faut beaucoup de foi pour croire que c'est le produit de millions de mutations successives pratiquées sur le dos d'un lézard ! Quand on considère la beauté et le dessein ingénieux de la plume, croire que les écailles sont devenues des plumes, c'est croire aux miracles !

L'Archéoptéryx a bel et bien existé, mais l'examen des fossiles porte à croire que ses ailes étaient parfaitement formées, avec des plumes, et capables de vol. Il ne peut alors être considéré comme un chaînon entre reptile et oiseau ; c'est plutôt une espèce d'oiseau qui a disparu de la Terre.

Ainsi, une difficulté majeure, voire insurmontable, de la théorie générale de l'évolution est son incapacité d'expliquer la formation de nouveaux organes et structures. Darwin lui-même reconnaissait ce problème, car il a écrit : " Il semble absurde au possible, je le reconnais, de supposer que la sélection naturelle ait put former l’œil... " Il a eu raison d'être troublé, car l’œil, comme tout autre organe important d'ailleurs, n'est pas un élément isolé dans le corps. Pour que l’œil fonctionne, il est nécessaire que tout un réseau soit en place, comme pour une caméra de télévision hautement perfectionnée :

· la partie " mécanique " de l’œil, avec les muscles oculomoteurs qui assurent sa mobilité ; la cornée, l'iris, et le cristallin, qui constituent un système perfectionné de mise au point automatique ; pour n'en donner que quelques-uns...
· la partie " photo-électrique ", avec, pour l’œil humain, ses quelques 125 millions de cellules photo-électriques qui envoient leurs informations par le moyen de près de trois millions de circuits cellulaires appelés ganglions. Le film le plus sensible utilisé par les photographes a besoin de capter au moins 25 photons pour détecter de la lumière. Certains yeux arrivent à détecter un seul photon, toute la partie " électronique ", celle qui traite les signaux et les rend " visibles " pour nous. C'est cette partie de notre cerveau qui est tout aussi essentielle à la vision que l’œil.

La difficulté consiste à faire évoluer séparément tous ces systèmes, mais en même temps et au bon endroit : On peut imaginer qu'à l'origine, par variation brusque et fortuite, certaines cellules tégumentaires (cellules des tissus recouvrant le corps des animaux) devinrent photosensibles, photo-réceptives et que leurs possesseurs supplantèrent les individus invariés. De nouvelles mutations firent apparaître de nouvelles parties qui s'ajustèrent exactement les unes aux autres.
Mais le problème devient bien plus ardu quand on se représente que l’œil résulte de l'évolution coordonnée de deux ébauches, l'une ectodermique (cornée, cristallin), l'autre nerveuse (rétine) et que le progrès de l'organe va de pair avec celui de l'encéphale. ...Il faut admettre que les mutations furent en si grand nombre et de nature si variée que parmi elles, parurent se trouver celles qui, précisément, étaient utiles. Mais encore fallut-il que la mutation nécessaire se présentât à point nommé. Pour celui qui refuse d'y voir l’œuvre de Dieu, le seul outil disponible pour le façonnage de l’œil est la mutation.

Le dictionnaire définit ainsi une mutation :
Apparition, dans une lignée animale ou végétale, de caractères héréditaires nouveaux, par suite d'un changement dans la structure des chromosomes (qui sont les éléments de l'ADN qui déterminent ces caractères) . Il n'est pas inexact de dire que toute mutation est un défaut dans la transmission du patrimoine génétique d'une génération à l'autre. Pour cette raison la mutation est un événement rare, et la quasi-totalité des mutations sont néfastes à l'organisme. Il est aussi facile de comprendre que plus une mutation est importante, plus elle est dangereuse.

Quand un constructeur change la couleur de la peinture indiquée sur le plan de la maison qu'il construit, les conséquences ne sont pas très sérieuses. Mais quand il change la section d'une poutre qui soutient la toiture, cela peut avoir des retombées graves. A plus forte raison dans un organisme où tout est lié. Une mutation qui change sensiblement le fonctionnement d'un membre du corps doit être obligatoirement accompagnée par d'autres mutations qui permettent au reste du corps de s'y adapter.
Ce problème ne date pas d'aujourd'hui. C'est ce qui a fait de Cuvier un grand sceptique au début du 19e siècle : Tout être organisé forme un ensemble, un système unique et clos, dont les parties se correspondent mutuellement et concourent à la même action définitive par une réaction réciproque. Aucune de ces parties ne peut changer sans que les autres changent aussi...

James Crow l'exprime d'une manière plus moderne : Car une mutation est un changement aléatoire dans un corps humain hautement organisé et qui fonctionne normalement sans accrocs. Un changement aléatoire dans un système hautement intégré de processus chimiques, c'est-à-dire la vie, va certainement faire des dégâts - exactement comme une manipulation aléatoire de connections dans un poste de télévision ne va pas, selon toute probabilité, améliorer l'image . Les évolutionnistes citent l'homologie, ou la similitude de structures, comme l'une des meilleures preuves de la parenté des êtres vivants.

Mais très souvent, cette même similitude devient assez embarrassante. D'abord, parce que tous reconnaissent que des organismes très différents peuvent posséder des structures presque identiques. C'est si courant que la science a donné un nom à ce phénomène : la convergence. Par exemple :
Les yeux de la pieuvre ressemblent beaucoup aux yeux humains, mais on ne les mettrait jamais dans la même branche évolutive. Il y a parfois une ressemblance presque parfaite entre certains marsupiaux de l'Australie avec leurs homologues placentaires : structure du squelette, dents, crâne tellement proche que seul un expert peut les distinguer, mais personne ne les considère comme des parents proches .

Le vol : Pour qu'un animal non-volant puisse acquérir cette capacité, il faudrait que presque toute sa structure soit modifiée par l'évolution. Et pourtant, selon cette théorie, cela est arrivé...non seulement une fois, pour les oiseaux, mais au moins dans quatre classes d'animaux distincts : les mammifères, tels que la chauve-souris, les insectes, les oiseaux, et même les reptiles, car nous possédons des fossiles de reptiles volants .

L'homologie présente une autre difficulté pour la théorie de l'évolution, au niveau de l'ADN et des gènes. Si le squelette de tous les vertébrés a conservé " le même plan, la même structure fondamentale héritée d'un ancêtre commun ", c'est parce que cet ancêtre leur a transmis les mêmes gènes. Ainsi, si deux animaux possèdent des structures homologues héritées d'un ancêtre commun, normalement cette similitude doit trouver son reflet dans les gènes des deux. Autrement dit, les gènes qui déterminent les structures homologues doivent eux-mêmes se ressembler, ou être homologues. Mais ce n'est pas le cas : ces gènes sont le plus souvent complètement différents, sauf dans le cas d'espèces très proches l'une de l'autre .

Comment expliquer l'homologie qui existe entre les organismes ? Pourquoi une telle similitude ? Est-ce la preuve que " le dernier, incontestablement, est descendu du premier " ?
Au risque de trop simplifier la question, une autre explication est tout aussi crédible. De nos jours, nous avons souvent l'occasion de voir des lotissements où toutes les maisons sont presque identiques. Pour quelle raison ?
Parce qu'elles sont issues l'une de autre ? Mais non !
Elles se ressemblent parce qu'elles ont toutes été construites par un même constructeur, avec les mêmes matériaux, pour répondre aux mêmes exigences imposées par les autorités, le climat et d'autres facteurs de l'environnement. Elles sont la réalisation de plans conçus par un seul architecte. Il n'est pas difficile de penser que le Créateur, l'Architecte et le Constructeur de l'univers, par l'emploi des mêmes éléments et pour répondre au mieux aux conditions de notre terre, a su imaginer et créer d'infinies variations à un plan global pour tout organisme vivant.

Cela ne veut pas dire qu'il n'y a pas de relation entre certains organismes. La possibilité de variation au sein d'une même espèce est très grande. La différence entre le chihuahua (ce petit chien qui tient dans une main) et le saint-bernard est énorme. Et pourtant, ils sont tous deux de la même espèce. Par le biais de la sélection naturelle (ou artificielle, comme dans le cas cité), les possibilités de variation sont immenses, mais quand même limitées. De tous les milliards d'êtres humains, il n'y en a pas deux qui soient identiques, exception faite des jumeaux, mais ils restent quand même des humains. L'isolement géographique a contribué à diversifier les pinsons des Galápagos, mais non pas à créer un tout autre oiseau.

Les expériences faites en sélection artificielle montrent toutes que la variation génétique présente des limites infranchissables. On augmente la productivité du maïs, la quantité de sucre dans les betteraves, la vitesse de croissance du bétail, mais jusqu'à un certain point seulement. Ces réalités scientifiques s'accordent parfaitement bien avec le récit biblique de la création. Selon le premier chapitre de la Bible, Dieu a créé tout être vivant " selon son espèce. " On y voit non pas un arbre généalogique mais une forêt d'arbres généalogiques. Dieu a créé plusieurs sortes d'organismes vivants, tous avec une grande capacité de variation et d'adaptation.

Nous avons déjà comparé ce polymère d'ADN, qui est enfoui dans toutes les cellules vivantes, à une sorte de bibliothèque qui contient toutes les instructions nécessaires à la formation de l'organisme. Nous pouvons pousser plus loin cette comparaison. Les mêmes règles et principes qui gouvernent un langage s'appliquent aussi aux processus de stockage d'information dans l'ADN. La structure statistique d'une langue imprimée se manifeste par la fréquence des lettres, diagrammes,..., fréquence des mots, etc. ainsi que par les règles d'orthographe, de grammaire...

Il est important de savoir que nous ne procédons pas par analogie. L'hypothèse des séquences s'applique directement à la protéine et au texte génétique aussi bien qu'à la langue écrite. Le traitement est alors mathématiquement identique . Sans vouloir entrer dans les détails, il paraîtrait alors qu'il existe une ressemblance formelle entre l'écriture de la langue parlée dans un livre et celle du " texte génétique " dans ce minuscule ruban qu'est l'ADN. Car ce polymère est composé d'éléments comparables à des lettres discrètes (les nucléotides) ainsi que d'espèces de longues phrases (les gènes, qui comptent en moyenne un millier de nucléotides). Vu de cette perspective, il est inimaginable que cette " écriture " soit non seulement inventée mais aussi utilisée par le pur hasard.

Michael Denton, dans son livre, "l'Evolution, Une théorie en crise", montre combien il est difficile de trouver ou de modifier des mots et des phrases par hasard pour obtenir une information intelligible. Si trouver des mots par hasard pose problème, c'est surtout parce que l'espace de toutes les combinaisons de lettres possibles est immense et que l'écrasante majorité de ces combinaisons n'ont aucun sens. [...] Bien entendu les phrases même les plus courtes sont encore plus rares, et la rareté des phrases longues est un défi à l'imagination.....

Denton n'arrête pas là la discussion. Il montre ensuite qu'il est impossible de changer un mot d'une phrase au hasard sans transgresser les règles de grammaire qui exigent une combinaison rigoureuse non seulement de lettres, mais aussi de noms, de verbes, et ainsi de suite. Il arrive à la conclusion que toute phrase est un système complexe que le hasard ne peut ni formuler ni transformer.
Puisque " le texte " génétique est gouverné par les mêmes principes que la langue écrite, il est difficile de ne pas arriver aux mêmes conclusions concernant l'ADN. Cette comparaison nous montre aussi pourquoi la mutation fortuite est presque toujours nocive à l'organisme. Car une mutation n'est autre que la substitution de " lettres " ou de " mots " dans le texte génétique. Un petit changement dans une phrase n'est pas invraisemblable. Mais toute transformation majeure, qu'il s'agisse d'une mutation isolée ou de plusieurs mutations accumulées, détruit immanquablement l'information que la phrase contient.

Le professeur Schützenberger est aussi convaincu de l'impossibilité de modification majeure dans le code génétique : Une modification typographique d'un programme informatique ne change pas un peu le programme, elle l'annule purement et simplement. Il en va de même avec un numéro de téléphone. Si j'essaie d'appeler par téléphone un correspondant, il importe peu que je me trompe sur un, deux, trois ou huit chiffres de son numéro. [...] Il y a toute une grammaire de formation des protéines, en trois dimensions, que l'on connaît encore bien mal.

Nous ne disposons d'aucune règle physico-chimique nous permettant de relier de manière intelligible les modifications typographiques à une structure biologique efficace . Cette difficulté n'est pas une lacune mineure dans la théorie générale de l'évolution, elle sape sa fondation même. La science permet de comprendre de plus en plus comment la cellule fonctionne, de quoi elle est faite et comment elle se reproduit. Mais il est arrogant de croire que par cela nous nous sommes débarrassés de Dieu. Le contraire est vrai. La vraie science ne fait que découvrir comment Dieu agit dans notre monde.

Et chaque cellule est, en fin de compte un livre écrit et signé de la main du Créateur, complètement hors de portée du hasard.

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J'habite à 3 kms du lac du Bourget, et au pied de la montagne d'oû j'ai pris cette photo...

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Voici un livre intérréssant

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