Pourquoi les humains sont-ils des humains et pourquoi les mouches à fruits sont-elles des mouches à fruits ?
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Description
Introduction au livre
Mêmes ingrédients, destins différents
Les coïncidences et les fatalités de l'évolution engendrées par la recette de 4 milliards d'années de vie.
La génétique moderne accomplit des choses que seules les cellules pouvaient faire auparavant.
Il s'agit d'interpréter l'ADN, le texte fondamental de la vie créé par l'évolution grâce à la sélection naturelle sur une période de 4 milliards d'années.
Ce texte contient des recettes pour créer différents corps, réguler les mouvements et les réactions chimiques de divers organes, et provoquer des comportements.
Grâce à cette recette, les humains accomplissent leur destinée d'être humains, et les mouches à fruits accomplissent leur destinée de mouches à fruits.
Aujourd'hui, les êtres humains, créés par des recettes, en sont arrivés au point où ils ne peuvent plus que contempler leurs propres recettes et expérimenter avec le destin de la vie.
L'évolution de la vie est-elle un accident ou une nécessité inévitable ?
Ou bien s'agit-il d'une combinaison exquise de coïncidence et d'inévitabilité ?
Il s'agit d'un pas vers la recherche de réponses à des questions très fondamentales.
La réponse à la question du sens de la vie : qui nous sommes, d'où nous venons et où nous allons.
Nous vous invitons à écouter les questions et réponses passionnantes du Dr Daehan Lee, un généticien de l'évolution qui est à la pointe de la théorie moderne de l'évolution grâce à ses recherches génétiques sur l'animal particulier appelé C. elegans et qui est considéré comme un « auteur de la nouvelle génération dans le domaine de la biologie de l'évolution ».
Les coïncidences et les fatalités de l'évolution engendrées par la recette de 4 milliards d'années de vie.
La génétique moderne accomplit des choses que seules les cellules pouvaient faire auparavant.
Il s'agit d'interpréter l'ADN, le texte fondamental de la vie créé par l'évolution grâce à la sélection naturelle sur une période de 4 milliards d'années.
Ce texte contient des recettes pour créer différents corps, réguler les mouvements et les réactions chimiques de divers organes, et provoquer des comportements.
Grâce à cette recette, les humains accomplissent leur destinée d'être humains, et les mouches à fruits accomplissent leur destinée de mouches à fruits.
Aujourd'hui, les êtres humains, créés par des recettes, en sont arrivés au point où ils ne peuvent plus que contempler leurs propres recettes et expérimenter avec le destin de la vie.
L'évolution de la vie est-elle un accident ou une nécessité inévitable ?
Ou bien s'agit-il d'une combinaison exquise de coïncidence et d'inévitabilité ?
Il s'agit d'un pas vers la recherche de réponses à des questions très fondamentales.
La réponse à la question du sens de la vie : qui nous sommes, d'où nous venons et où nous allons.
Nous vous invitons à écouter les questions et réponses passionnantes du Dr Daehan Lee, un généticien de l'évolution qui est à la pointe de la théorie moderne de l'évolution grâce à ses recherches génétiques sur l'animal particulier appelé C. elegans et qui est considéré comme un « auteur de la nouvelle génération dans le domaine de la biologie de l'évolution ».
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Aperçu
indice
Introduction
Cinq moments incroyables passés à lire « La recette de la vie qui m'a façonné »
1 La matière de toute cette grandeur et de cette merveille 10
La nature de la mutation et de l'hérédité
2 Trouvez la recette du bonheur 34
Innovation génétique et contrôle des gènes
3 Quelle est la force qui crée la recette de la vie ? 54
Le débat entre la sélection naturelle et l'évolution neutre
4 gènes qui causent la maladie et l'intelligence 78
génétique des populations humaines et édition génique
5 Les 98 idées subversives selon lesquelles les instincts sont inscrits dans vos gènes
La lumière et l'obscurité de la génétique comportementale
6 Instincts Évoluent 114
Modifications des circuits neuronaux et du comportement
7 Pourquoi les humains sont-ils des humains et pourquoi les mouches à fruits sont-elles des mouches à fruits ? 134
Génétique du développement et boîte à recettes
La généalogie des 8 cellules, la clé de la génération de l'âme 154
Profilage cellulaire et cerveaux artificiels
9 Gène du Retournement du Temps 178
Progrès en génétique du vieillissement et en rajeunissement inverse
10 Évolution des cellules hors-la-loi 204
La génétique du cancer et la guerre contre le cancer
11 L'évolution du sexe et le spectre de notre esprit 222
Génétique de la détermination du sexe et du genre
12 Retour sur la bande de l'évolution 244
Expérimentation génétique sur l'évolution
13 La nécessité de dompter le hasard 268
La génétique de l'adaptation
Semaine 286
Recherche 300
Cinq moments incroyables passés à lire « La recette de la vie qui m'a façonné »
1 La matière de toute cette grandeur et de cette merveille 10
La nature de la mutation et de l'hérédité
2 Trouvez la recette du bonheur 34
Innovation génétique et contrôle des gènes
3 Quelle est la force qui crée la recette de la vie ? 54
Le débat entre la sélection naturelle et l'évolution neutre
4 gènes qui causent la maladie et l'intelligence 78
génétique des populations humaines et édition génique
5 Les 98 idées subversives selon lesquelles les instincts sont inscrits dans vos gènes
La lumière et l'obscurité de la génétique comportementale
6 Instincts Évoluent 114
Modifications des circuits neuronaux et du comportement
7 Pourquoi les humains sont-ils des humains et pourquoi les mouches à fruits sont-elles des mouches à fruits ? 134
Génétique du développement et boîte à recettes
La généalogie des 8 cellules, la clé de la génération de l'âme 154
Profilage cellulaire et cerveaux artificiels
9 Gène du Retournement du Temps 178
Progrès en génétique du vieillissement et en rajeunissement inverse
10 Évolution des cellules hors-la-loi 204
La génétique du cancer et la guerre contre le cancer
11 L'évolution du sexe et le spectre de notre esprit 222
Génétique de la détermination du sexe et du genre
12 Retour sur la bande de l'évolution 244
Expérimentation génétique sur l'évolution
13 La nécessité de dompter le hasard 268
La génétique de l'adaptation
Semaine 286
Recherche 300
Image détaillée
Dans le livre
Grâce à la génétique, qui a permis de découvrir le monde des gènes, les humains se sont trouvés confrontés au texte bouleversant de la vie que l'univers a écrit selon la mystérieuse méthode de « l'évolution » au cours des 4 derniers milliards d'années sur Terre.
De même que même ceux qui ne savent pas cuisiner des ramen peuvent apprécier un plat délicieux, la plupart des êtres vivants vivent sans savoir ce qu'est la vie ni comment elle est apparue.
Jusqu'à récemment, les humains en faisaient partie.
Ayant découvert le langage universel de la vie au cours du siècle dernier, les humains sont devenus des « lecteurs » de l'évolution de la vie et renaissent aujourd'hui en tant qu'écrivains et éditeurs capables même de modifier eux-mêmes la recette de la vie.
---Extrait de « Remarques introductives, pages 6-7 »
À l'aube de l'ère post-génomique, les généticiens de l'évolution ont accès à une collection diversifiée et vaste de génomes (codes de programmes) qui leur permettent d'examiner comment de nouveaux programmes de vie émergent à l'intersection de l'hérédité et de l'évolution.
En comparant et en analysant les génomes (génotypes) et les phénotypes de différents individus et espèces, nous pouvons explorer en profondeur et de manière plus large les principes de la création, tels que : « Comment certaines variations génétiques sont-elles créées ? » et « Comment l'évolution produit-elle et maintient-elle des changements phénotypiques, grands et petits, à partir des variations génétiques créées ? »
Si nous comprenons le code qui change spontanément ou qui est créé dans les organismes vivants, et la grammaire de la création qui gère les mutations de ce code pour créer de nouveaux programmes, ne serions-nous pas capables d'expliquer plus profondément « d'où nous venons, ce que nous sommes et où nous allons » ?
---Extrait du « Chapitre 1, La matière de toute cette magnificence et de toute cette merveille, page 30 »
À l'époque où se posaient les fondements de la théorie de l'évolution basée sur la génétique des populations, les gènes étaient des objets conceptuels dont la réalité physique n'avait pas encore été révélée.
À cette époque, les allèles étaient davantage considérés comme des « informations » spécifiant différents phénotypes que comme des « substances » différentes.
Les allèles qui n'étaient pas associés à des différences phénotypiques n'ont pas été pris en compte en premier lieu.
Pour les premiers généticiens évolutionnistes, l'évolution signifiait l'évolution des phénotypes, c'est-à-dire des changements dans la structure et la fonction des organismes.
La nature moléculaire du code génétique inscrit dans l'ADN a finalement été révélée au milieu du XXe siècle, dévoilant la véritable nature des allèles.
On a découvert que les différences entre les allèles sont dues à des variations dans les séquences de bases présentes dans des parties spécifiques de l'ADN qui constituent les gènes.
De même, le pool génétique, qui relevait jusqu'alors d'un cadre conceptuel, peut désormais être compris comme la totalité de l'ADN possédé par les individus formant un groupe.
La révolution de la biologie moléculaire a ouvert un nouveau chapitre, celui de l'évolution moléculaire, en redéfinissant l'évolution du point de vue des changements au niveau des « molécules ».
---Extrait du « Chapitre 3 : Quel est le pouvoir qui crée la recette de la vie ? », page 60
En termes génétiques, chaque maladie possède sa propre architecture génétique unique.
L'ADN de chaque individu contient des mutations communes que l'on retrouve facilement dans la population, ainsi que des mutations rares, très rares dans la population ou présentes uniquement chez un seul individu.
La plupart de ces mutations ont peu d'effet sur l'espérance de vie, mais certaines ont un effet significatif sur la prévalence ou l'évolution de la maladie dans certaines conditions.
L'architecture d'une maladie peut être décrite comme la structure génétique de la population qui représente la totalité des mutations impliquées dans une maladie particulière.
Des facteurs tels que le nombre de mutations contribuant à la cause génétique d'une maladie, la fréquence ou la rareté de ces mutations dans la population et l'importance ou la faiblesse de l'effet de chaque mutation sur la maladie sont des facteurs clés pour déterminer l'architecture de la maladie.
---Extrait du chapitre 4 « Les gènes qui créent les maladies et l'intelligence », p. 81
La génétique et l'environnement ne sont pas les seuls facteurs expliquant le comportement.
L'idée que le comportement serait déterminé soit par les gènes, soit par l'environnement, revient à affirmer que la nourriture est uniquement le fruit de la recette ou du cuisinier. Il faudrait plutôt considérer la nourriture (le comportement) comme la recette (le gène) mise en œuvre par le cuisinier (l'environnement).
Par exemple, pour qu'un comportement chimiotactique se produise en réponse à un facteur environnemental tel que l'odeur, un circuit neuronal qui reconnaît le stimulus olfactif, contrôle le mouvement de l'individu et se dirige vers l'odeur doit être créé et mis en œuvre par l'activité des gènes.
---Extrait du chapitre 6, « L'instinct évolue », p. 123
Le phénomène curieux de l'homéose pouvant désormais s'expliquer par l'activité des gènes Hox, bien conservés même chez des espèces très éloignées, un paradigme génétique a été établi pour comprendre comment d'autres formes ont pu évoluer dans l'histoire de l'évolution de la vie.
De même qu'une imprimante 3D peut créer d'innombrables formes en utilisant les mêmes matériaux, à partir de différents plans, la diversité des formes peut évoluer grâce à de nouveaux plans utilisant d'anciens matériaux, sans l'apparition de nouveaux matériaux (gènes).
À l'heure actuelle, la créativité contenue dans le nouveau plan directeur provient en fin de compte de l'innovation dans le contexte spatio-temporel de l'expression des gènes, c'est-à-dire du moment et du lieu où les anciens matériaux (gènes préservés) sont exprimés.
Ces innovations peuvent être réalisées grâce à des mutations dans divers commutateurs inscrits dans les gènes.
---Extrait du chapitre 7 : Pourquoi les humains sont-ils humains et pourquoi les mouches des fruits sont-elles des mouches des fruits, page 153
Il est intéressant de noter que les études sur la parabiose et les facteurs de vieillissement sanguin apportent des éclairages similaires à celles portant sur les gènes de longévité.
La substance qui circule dans notre sang et qui nous rend jeunes ou vieux est une substance issue de notre ADN.
L’enseignement le plus important que la génétique de la jeunesse puisse nous apporter est peut-être que le chemin de l’immortalité ne réside pas dans un élixir de vie légendaire poussant de l’autre côté de l’océan, au pays des immortels, mais dans l’ADN de chacun d’entre nous.
---Extrait du chapitre 9, « Le gène qui remonte le temps », p. 199
La « détermination génétique du sexe (DGS) » n'est pas la seule méthode de détermination du sexe par la nature.
La détermination environnementale du sexe (DES), dans laquelle le sexe est déterminé non pas au moment de la fécondation mais plutôt par l'environnement dans lequel l'embryon est placé, est un autre mécanisme courant de détermination du sexe très répandu dans la nature.
Chez certains reptiles, la détermination du sexe dépend de la température, et chez certaines espèces d'amphipodes marins, elle dépend de la durée du jour.
Chez les espèces de poissons vivant dans les récifs coralliens, le sexe de nombreuses espèces est déterminé par des facteurs sociaux.
La détermination du sexe dépendante de la température (TSD) chez les reptiles, dans laquelle le sexe d'un embryon change en fonction de la température à laquelle il est exposé pendant le développement embryonnaire dans l'œuf, est un exemple bien connu de détermination du sexe embryonnaire (ESD).
Par exemple, exposés à des températures élevées, les tortues à oreilles rouges se développent en femelles, tandis que les alligators américains se développent en mâles.
---Extrait du « Chapitre 11 : L'évolution du sexe et le spectre de notre esprit, p. 234 »
L'idée que des modifications génétiques spécifiques induisent des adaptations spécifiques, tout comme des enzymes spécifiques induisent des réactions chimiques spécifiques, souligne non seulement la nécessité de l'évolution, mais fournit également un cadre conceptuel pour analyser le phénomène de l'évolution à un niveau moléculaire très spécifique.
Le modèle LTEE de Lenski nous permet d'examiner si les cibles de la sélection naturelle existent réellement dans les processus évolutifs et combien de gènes sont ciblés par des processus adaptatifs spécifiques.
L'expérience de relecture que nous avons examinée précédemment est une de ces approches.
L'évolution de l'utilisation du citrate démontre clairement l'existence d'une « cible » génétique spécifique (citT) favorisée par la sélection naturelle au cours du processus d'adaptation.
---Extrait du « Chapitre 12 : Remonter le fil de l'évolution, p. 262 »
« Hasard » et « inévitabilité » sont la trame et la chaîne qui créent l’adaptation au niveau du groupe.
Le processus par lequel se créent les mutations génétiques qui permettent l'apparition de caractéristiques adaptatives est le « hasard ».
Le processus de sélection naturelle, qui sélectionne et combine les mutations adaptées à l'environnement parmi de nombreuses mutations génétiques pour créer un modèle adaptatif, est « inévitable ».
Si la probabilité de mutation est la pâte, l'inévitabilité de la sélection naturelle est l'emporte-pièce qui crée le motif.
Lorsque vous pressez la pâte dans un emporte-pièce, la pâte qui dépasse se détache, complétant ainsi la forme.
De même que même ceux qui ne savent pas cuisiner des ramen peuvent apprécier un plat délicieux, la plupart des êtres vivants vivent sans savoir ce qu'est la vie ni comment elle est apparue.
Jusqu'à récemment, les humains en faisaient partie.
Ayant découvert le langage universel de la vie au cours du siècle dernier, les humains sont devenus des « lecteurs » de l'évolution de la vie et renaissent aujourd'hui en tant qu'écrivains et éditeurs capables même de modifier eux-mêmes la recette de la vie.
---Extrait de « Remarques introductives, pages 6-7 »
À l'aube de l'ère post-génomique, les généticiens de l'évolution ont accès à une collection diversifiée et vaste de génomes (codes de programmes) qui leur permettent d'examiner comment de nouveaux programmes de vie émergent à l'intersection de l'hérédité et de l'évolution.
En comparant et en analysant les génomes (génotypes) et les phénotypes de différents individus et espèces, nous pouvons explorer en profondeur et de manière plus large les principes de la création, tels que : « Comment certaines variations génétiques sont-elles créées ? » et « Comment l'évolution produit-elle et maintient-elle des changements phénotypiques, grands et petits, à partir des variations génétiques créées ? »
Si nous comprenons le code qui change spontanément ou qui est créé dans les organismes vivants, et la grammaire de la création qui gère les mutations de ce code pour créer de nouveaux programmes, ne serions-nous pas capables d'expliquer plus profondément « d'où nous venons, ce que nous sommes et où nous allons » ?
---Extrait du « Chapitre 1, La matière de toute cette magnificence et de toute cette merveille, page 30 »
À l'époque où se posaient les fondements de la théorie de l'évolution basée sur la génétique des populations, les gènes étaient des objets conceptuels dont la réalité physique n'avait pas encore été révélée.
À cette époque, les allèles étaient davantage considérés comme des « informations » spécifiant différents phénotypes que comme des « substances » différentes.
Les allèles qui n'étaient pas associés à des différences phénotypiques n'ont pas été pris en compte en premier lieu.
Pour les premiers généticiens évolutionnistes, l'évolution signifiait l'évolution des phénotypes, c'est-à-dire des changements dans la structure et la fonction des organismes.
La nature moléculaire du code génétique inscrit dans l'ADN a finalement été révélée au milieu du XXe siècle, dévoilant la véritable nature des allèles.
On a découvert que les différences entre les allèles sont dues à des variations dans les séquences de bases présentes dans des parties spécifiques de l'ADN qui constituent les gènes.
De même, le pool génétique, qui relevait jusqu'alors d'un cadre conceptuel, peut désormais être compris comme la totalité de l'ADN possédé par les individus formant un groupe.
La révolution de la biologie moléculaire a ouvert un nouveau chapitre, celui de l'évolution moléculaire, en redéfinissant l'évolution du point de vue des changements au niveau des « molécules ».
---Extrait du « Chapitre 3 : Quel est le pouvoir qui crée la recette de la vie ? », page 60
En termes génétiques, chaque maladie possède sa propre architecture génétique unique.
L'ADN de chaque individu contient des mutations communes que l'on retrouve facilement dans la population, ainsi que des mutations rares, très rares dans la population ou présentes uniquement chez un seul individu.
La plupart de ces mutations ont peu d'effet sur l'espérance de vie, mais certaines ont un effet significatif sur la prévalence ou l'évolution de la maladie dans certaines conditions.
L'architecture d'une maladie peut être décrite comme la structure génétique de la population qui représente la totalité des mutations impliquées dans une maladie particulière.
Des facteurs tels que le nombre de mutations contribuant à la cause génétique d'une maladie, la fréquence ou la rareté de ces mutations dans la population et l'importance ou la faiblesse de l'effet de chaque mutation sur la maladie sont des facteurs clés pour déterminer l'architecture de la maladie.
---Extrait du chapitre 4 « Les gènes qui créent les maladies et l'intelligence », p. 81
La génétique et l'environnement ne sont pas les seuls facteurs expliquant le comportement.
L'idée que le comportement serait déterminé soit par les gènes, soit par l'environnement, revient à affirmer que la nourriture est uniquement le fruit de la recette ou du cuisinier. Il faudrait plutôt considérer la nourriture (le comportement) comme la recette (le gène) mise en œuvre par le cuisinier (l'environnement).
Par exemple, pour qu'un comportement chimiotactique se produise en réponse à un facteur environnemental tel que l'odeur, un circuit neuronal qui reconnaît le stimulus olfactif, contrôle le mouvement de l'individu et se dirige vers l'odeur doit être créé et mis en œuvre par l'activité des gènes.
---Extrait du chapitre 6, « L'instinct évolue », p. 123
Le phénomène curieux de l'homéose pouvant désormais s'expliquer par l'activité des gènes Hox, bien conservés même chez des espèces très éloignées, un paradigme génétique a été établi pour comprendre comment d'autres formes ont pu évoluer dans l'histoire de l'évolution de la vie.
De même qu'une imprimante 3D peut créer d'innombrables formes en utilisant les mêmes matériaux, à partir de différents plans, la diversité des formes peut évoluer grâce à de nouveaux plans utilisant d'anciens matériaux, sans l'apparition de nouveaux matériaux (gènes).
À l'heure actuelle, la créativité contenue dans le nouveau plan directeur provient en fin de compte de l'innovation dans le contexte spatio-temporel de l'expression des gènes, c'est-à-dire du moment et du lieu où les anciens matériaux (gènes préservés) sont exprimés.
Ces innovations peuvent être réalisées grâce à des mutations dans divers commutateurs inscrits dans les gènes.
---Extrait du chapitre 7 : Pourquoi les humains sont-ils humains et pourquoi les mouches des fruits sont-elles des mouches des fruits, page 153
Il est intéressant de noter que les études sur la parabiose et les facteurs de vieillissement sanguin apportent des éclairages similaires à celles portant sur les gènes de longévité.
La substance qui circule dans notre sang et qui nous rend jeunes ou vieux est une substance issue de notre ADN.
L’enseignement le plus important que la génétique de la jeunesse puisse nous apporter est peut-être que le chemin de l’immortalité ne réside pas dans un élixir de vie légendaire poussant de l’autre côté de l’océan, au pays des immortels, mais dans l’ADN de chacun d’entre nous.
---Extrait du chapitre 9, « Le gène qui remonte le temps », p. 199
La « détermination génétique du sexe (DGS) » n'est pas la seule méthode de détermination du sexe par la nature.
La détermination environnementale du sexe (DES), dans laquelle le sexe est déterminé non pas au moment de la fécondation mais plutôt par l'environnement dans lequel l'embryon est placé, est un autre mécanisme courant de détermination du sexe très répandu dans la nature.
Chez certains reptiles, la détermination du sexe dépend de la température, et chez certaines espèces d'amphipodes marins, elle dépend de la durée du jour.
Chez les espèces de poissons vivant dans les récifs coralliens, le sexe de nombreuses espèces est déterminé par des facteurs sociaux.
La détermination du sexe dépendante de la température (TSD) chez les reptiles, dans laquelle le sexe d'un embryon change en fonction de la température à laquelle il est exposé pendant le développement embryonnaire dans l'œuf, est un exemple bien connu de détermination du sexe embryonnaire (ESD).
Par exemple, exposés à des températures élevées, les tortues à oreilles rouges se développent en femelles, tandis que les alligators américains se développent en mâles.
---Extrait du « Chapitre 11 : L'évolution du sexe et le spectre de notre esprit, p. 234 »
L'idée que des modifications génétiques spécifiques induisent des adaptations spécifiques, tout comme des enzymes spécifiques induisent des réactions chimiques spécifiques, souligne non seulement la nécessité de l'évolution, mais fournit également un cadre conceptuel pour analyser le phénomène de l'évolution à un niveau moléculaire très spécifique.
Le modèle LTEE de Lenski nous permet d'examiner si les cibles de la sélection naturelle existent réellement dans les processus évolutifs et combien de gènes sont ciblés par des processus adaptatifs spécifiques.
L'expérience de relecture que nous avons examinée précédemment est une de ces approches.
L'évolution de l'utilisation du citrate démontre clairement l'existence d'une « cible » génétique spécifique (citT) favorisée par la sélection naturelle au cours du processus d'adaptation.
---Extrait du « Chapitre 12 : Remonter le fil de l'évolution, p. 262 »
« Hasard » et « inévitabilité » sont la trame et la chaîne qui créent l’adaptation au niveau du groupe.
Le processus par lequel se créent les mutations génétiques qui permettent l'apparition de caractéristiques adaptatives est le « hasard ».
Le processus de sélection naturelle, qui sélectionne et combine les mutations adaptées à l'environnement parmi de nombreuses mutations génétiques pour créer un modèle adaptatif, est « inévitable ».
Si la probabilité de mutation est la pâte, l'inévitabilité de la sélection naturelle est l'emporte-pièce qui crée le motif.
Lorsque vous pressez la pâte dans un emporte-pièce, la pâte qui dépasse se détache, complétant ainsi la forme.
---Extrait du « Chapitre 13 : Apprivoiser le hasard : la nécessité, p. 280 »
Avis de l'éditeur
Pourquoi suis-je moi, pourquoi une mouche à fruits est-elle une mouche à fruits ?
La recette qui a fait de moi ce que je suis, et la coïncidence et l'inévitabilité de l'évolution
Darwin craignait que les abeilles ouvrières, prêtes à sacrifier leur propre reproduction pour le bien du groupe, ne constituent une menace pour la théorie de l'évolution.
Les généticiens qui ont découvert l'existence des gènes après Darwin se sont retrouvés dans une situation encore plus délicate.
Comment tant de formes de vie différentes peuvent-elles provenir des mêmes gènes ? Comment les humains deviennent-ils des humains, et les mouches des fruits des mouches des fruits ? Comment l’évolution produit-elle autant de phénotypes ?
Avec l'avènement de l'ère du contrôle génétique direct, les généticiens ont réalisé que la source de cette création était une vaste variation génétique.
Autrement dit, même si les ingrédients sont les mêmes, les recettes pour les cuisiner sont différentes, donnant naissance à d'innombrables vies.
Et le programmeur de vie qu'on appelle l'évolution a accumulé ces recettes une à une avec créativité.
À ce stade, la question suivante se pose :
Était-ce un processus inévitable dans cet univers que les humains naissent humains et les mouches des fruits semblables à des mouches, ou était-ce une coïncidence ou un tour de Dieu ?
Le biologiste évolutionniste Stephen Jay Gould nous a laissé une expérience de pensée intéressante.
Imaginez que la longue histoire de l'évolution de la vie ait été enregistrée sur bande vidéo.
Si l'on rembobinait cette bande et qu'on la repassait, l'histoire se déroulerait-elle exactement de la même manière ? Réapparaîtrions-nous, en tant qu'êtres humains ? Gould a répondu : « Non. »
Il existe trop de facteurs aléatoires dans la survie et l'extinction de tous les êtres vivants.
Même dans des conditions identiques, l'évolution produira des résultats différents.
L’évolution est-elle véritablement irrépétible ? Le jeune biologiste Richard Lenski a entrepris de tester la contingence et l’inévitabilité de l’évolution par le biais d’expériences.
Il s'agit de « l'évolution expérimentale à long terme » qui a débuté en 1988 et se poursuit encore aujourd'hui.
Expérimenter avec l'évolution ? Cela paraît farfelu, mais c'est possible en utilisant E. coli, où 20 ans équivalent à un million d'années pour les humains.
Lenski a observé ce qui se passait lorsqu'il divisait E. coli en 12 groupes et les laissait évoluer dans des conditions identiques, et si l'évolution se répétait lorsqu'il congelait un groupe spécifique d'E. coli puis le réanimait au moment voulu.
Les 12 tribus d'E. coli apportent un éclairage important sur la contingence et l'inévitabilité de l'évolution.
L'exemple le plus célèbre est l'évolution du métabolisme du strusan.
Parmi les différentes souches d'E. coli, une souche appelée « Ara-3 » a développé une innovation inhabituelle chez E. coli : la capacité d'utiliser le citrate comme nutriment en conditions aérobies.
Pourquoi cela ne s'est-il produit que chez la tribu Ara-3 ? Si c'était dû à une mutation fortuite, c'était purement fortuit.
Cependant, lorsque l'équipe de recherche de Lenski a décongelé et fait évoluer la génération pré-innovationnelle d'E. coli de la tribu Ara-3 qui avait été congelée, l'innovation en matière d'acide citrique s'est produite fréquemment.
Comme si c'était « inévitable ».
La génétique moderne a permis d'analyser cette combinaison exquise de hasard et de nécessité au niveau d'un seul gène.
La « recette de la vie », créée par l'évolution et lisible uniquement par les cellules, est devenue interprétable par les humains, produits de cette recette, grâce aux progrès de la technologie de séquençage de l'ADN.
L'innovation dans l'utilisation de l'acide citrique est due à la sélection naturelle de mutations dans le gène citT, qui produit la protéine de transport du citrate.
Dans la tribu Ara-3, le nombre de gènes citT a augmenté en raison de mutations, et une cascade de sélection s'est produite pour les modules régulateurs impliqués dans l'expression de ces gènes.
Ce qui est encore plus surprenant, c'est que dans les expériences où des bactéries E. coli ont été congelées et où le cours de l'évolution a été inversé, lorsque l'innovation de l'acide citrique s'est produite de manière répétée, la mutation du gène citT a inévitablement été sélectionnée.
Bien sûr, il y a eu aussi des coïncidences.
Le module régulateur qui exprime le gène citT a également permis d'autres innovations.
Mais l'important est que, même s'il existe de nombreuses voies pour atteindre cet objectif, l'innovation en matière d'expression du gène citT était inévitable.
En examinant de cette manière la recette de la vie créée par l'évolution, nous pouvons transcender les dichotomies conceptuelles que nous entretenons à propos de la vie.
Nous, et toute vie, ne sommes ni de pures coïncidences ni des créatures nécessaires créées par Dieu.
C'est un être doté d'une finalité, créé de manière dynamique par une combinaison exquise de hasard et de nécessité.
Quel est le sens de la vie en tant qu'être doté d'une finalité ? Les conditions évolutives et génétiques qui nous définissent en tant qu'êtres humains nous éclairent-elles sur le sens de l'existence ? Pourquoi les humains ne peuvent-ils pas devenir des mouches à fruits ? Pourquoi les destins des êtres humains sont-ils si divers ? Quelle est la signification de ces différences ? Au-delà de la simple transmission d'informations scientifiques, « Pourquoi les humains sont-ils humains et pourquoi les mouches à fruits sont-elles des mouches ? » propose les réflexions humanistes d'un jeune scientifique qui s'interroge sur le sens global de la vie humaine, enrichissant ainsi les thèmes de l'évolution et de la nature humaine.
Réviser la recette de la vie
Vers une compréhension fondamentale de l'origine et du destin de la vie
Le monde éblouissant des expressions que nous pouvons voir, entendre et toucher, c'est en quelque sorte le monde de la nourriture.
La génétique a révélé une vérité surprenante : cet aliment coloré est constitué d’une recette appelée génotype, écrite avec seulement quatre lettres : A, G, C et T.
Tous les êtres vivants, à l'exception des humains, vivent sans savoir ce qu'est la vie ni comment elle est apparue.
Mais aujourd'hui, nous autres humains avons découvert le langage universel de la vie, nous sommes devenus lecteurs de son évolution et nous sommes nés de nouveau en tant qu'écrivains et éditeurs capables même de modifier la recette de la vie.
Les généticiens ont découvert comment les embryons peuvent se développer en humains, en mouches des fruits, en C. elegans et en d'innombrables autres organismes multicellulaires en contrôlant directement les gènes et en régulant le développement.
Le paradoxe de ce phénomène, « même ADN, phénotypes différents », s'expliquait par des différences dans les recettes.
Les généticiens ont remarqué l'existence de gènes de commutation qui contrôlaient le développement de chaque organe lorsqu'ils ont induit des mutations chez les mouches des fruits, provoquant la pousse de pattes à partir de leurs antennes et de deux paires d'ailes.
C’est ainsi qu’a été découverte le gène Hox, responsable de la segmentation du corps de la tête à la queue, commun à tous les vertébrés.
« La découverte du gène Hox a été un événement copernicien pour les généticiens du développement. »
(Omission) Un paradigme génétique est établi pour expliquer comment différentes formes pourraient évoluer dans l'histoire de l'évolution de la vie.
« De même qu’une imprimante 3D peut créer d’innombrables formes en utilisant les mêmes matériaux si elle dispose de divers modèles, la diversité des formes peut évoluer à partir de nouveaux modèles utilisant d’anciens matériaux sans l’émergence de nouveaux matériaux (gènes). » (p. 153)
Nous vivons aujourd'hui une renaissance de la génétique. Du séquençage de nouvelle génération à l'édition du génome par CRISPR, nous disposons d'outils innovants pour modifier les gènes, ce qui nous permet de répondre à la question fondamentale et fascinante de savoir comment un même matériel génétique peut engendrer d'innombrables destins différents.
« Tout comme le point bleu pâle capturé par les sondes spatiales nous a donné une nouvelle compréhension de notre planète, la renaissance de la génétique nous donnera une nouvelle compréhension de la vie — ce qui se trouve dans notre ADN et comment il nous façonne » (p. 53).
Lire la recette de la vie, c'est en fin de compte le progrès de la vie humaine.
La génétique au service d'une vie plus heureuse et plus juste
Déchiffrer le secret de la vie et reconnaître les différences de destin, c'est en fin de compte comprendre la condition humaine unique sur cette planète, un moment où nous contemplons l'univers et nous-mêmes, et comment nous pouvons vivre mieux.
Pourquoi tombons-nous malades et vieillissons-nous ? Pourquoi notre physique, notre apparence, notre personnalité, notre santé et notre intelligence varient-ils autant ? Comment se produisent les phénomènes mystérieux de notre cerveau et de notre esprit complexes ? Pourquoi la diversité des genres humains est-elle si grande ?
La génétique moderne permet de mieux comprendre les causes de ces problèmes grâce à l'analyse génétique à l'échelle de la population et d'identifier les considérations nécessaires pour améliorer la vie humaine.
Les généticiens travaillent sans relâche pour vaincre les maladies dégénératives qui nous affectent avec l'âge.
Le vieillissement et les maladies dépendent aussi, dans une certaine mesure, des mutations génétiques, qui correspondent au monde des recettes.
Le domaine de la génétique du vieillissement explore la possibilité de l'« anti-âge », où un seul gène peut doubler la durée de vie et retarder le vieillissement, grâce à des recherches sur le « ver immortel » Caenorhabditis elegans.
Puisque les humains et C. elegans partagent les mêmes ingrédients et n'ont que des recettes différentes, on a découvert que les gènes qui contrôlent le vieillissement chez C. elegans sont liés au système hormonal de l'insuline humaine, et on a également réalisé que les gènes qui contrôlent la durée de vie sont déjà dans notre ADN.
Le domaine de la génétique du vieillissement ne s'est pas arrêté là, mais a même découvert le « vieillissement inversé » en réalisant avec succès la « parabiose », une procédure qui consiste à échanger du sang entre des souris jeunes et âgées.
Actuellement, le domaine de la génétique du vieillissement mène davantage de recherches pour identifier les signaux qui rajeunissent et vieillissent les cellules, et pour comprendre ce qu'est le vieillissement au niveau systémique de l'organisme entier, au-delà des cellules individuelles.
Tout cela se passe dans notre ADN.
Parallèlement, la génétique met de plus en plus en lumière des différences individuelles chez l'être humain, telles que l'intelligence individuelle et le spectre des genres.
Il ne faut pas oublier ici que la génétique ne cherche pas à justifier la discrimination en découvrant de telles différences, mais plutôt à la limiter en comprenant précisément les conditions dans lesquelles ces différences apparaissent.
Par exemple, la génétique de l'intelligence a révélé le fait gênant que l'intelligence est, « dans une certaine mesure », héréditaire.
Mais plus précisément, cela a également révélé qu'il existe un grand nombre de variantes associées à l'intelligence, chacune ayant un effet très faible.
Il n'existe pas de « mutation génétique géniale » qui augmenterait inconditionnellement l'intelligence si elle était héréditaire.
L'héritabilité de l'intelligence n'est pas non plus de 100 %.
L'interaction avec l'environnement a joué un rôle majeur dans le développement de l'intelligence.
Par conséquent, nous devons examiner attentivement l'interaction entre les gènes et l'environnement éducatif et chercher à mettre en place un système éducatif génétiquement juste.
Contrairement à une idée répandue, le sexe d'un être vivant n'est pas déterminé par un simple choix binaire. Les mécanismes génétiques qui déterminent le destin d'un individu, mâle ou femelle, sont très diversifiés et influencés par l'environnement.
Il existe même des cas inhabituels, comme celui de la tortue à oreilles rouges, qui devient femelle à haute température et mâle à basse température.
Le nom de famille n'est pas déterminé immédiatement après la modification.
Chez de nombreuses espèces, le sexe est le produit d'un système complexe de différences génétiques et environnementales.
Si tel est le cas, il est naturel que le genre de l'esprit ne soit pas un système simplement déterminé.
« S’il y a une conclusion universelle que nous pouvons tirer de la biologie de la détermination du sexe que nous avons accumulée jusqu’à présent, c’est que la nature, la vie et l’évolution, plutôt que de définir la vie d’une seule manière, ont constamment fait preuve de flexibilité et de créativité, profitant des produits de la reproduction sexuée, c’est-à-dire d’une « biodiversité accrue ». » (p. 243)
La recette qui a fait de moi ce que je suis, et la coïncidence et l'inévitabilité de l'évolution
Darwin craignait que les abeilles ouvrières, prêtes à sacrifier leur propre reproduction pour le bien du groupe, ne constituent une menace pour la théorie de l'évolution.
Les généticiens qui ont découvert l'existence des gènes après Darwin se sont retrouvés dans une situation encore plus délicate.
Comment tant de formes de vie différentes peuvent-elles provenir des mêmes gènes ? Comment les humains deviennent-ils des humains, et les mouches des fruits des mouches des fruits ? Comment l’évolution produit-elle autant de phénotypes ?
Avec l'avènement de l'ère du contrôle génétique direct, les généticiens ont réalisé que la source de cette création était une vaste variation génétique.
Autrement dit, même si les ingrédients sont les mêmes, les recettes pour les cuisiner sont différentes, donnant naissance à d'innombrables vies.
Et le programmeur de vie qu'on appelle l'évolution a accumulé ces recettes une à une avec créativité.
À ce stade, la question suivante se pose :
Était-ce un processus inévitable dans cet univers que les humains naissent humains et les mouches des fruits semblables à des mouches, ou était-ce une coïncidence ou un tour de Dieu ?
Le biologiste évolutionniste Stephen Jay Gould nous a laissé une expérience de pensée intéressante.
Imaginez que la longue histoire de l'évolution de la vie ait été enregistrée sur bande vidéo.
Si l'on rembobinait cette bande et qu'on la repassait, l'histoire se déroulerait-elle exactement de la même manière ? Réapparaîtrions-nous, en tant qu'êtres humains ? Gould a répondu : « Non. »
Il existe trop de facteurs aléatoires dans la survie et l'extinction de tous les êtres vivants.
Même dans des conditions identiques, l'évolution produira des résultats différents.
L’évolution est-elle véritablement irrépétible ? Le jeune biologiste Richard Lenski a entrepris de tester la contingence et l’inévitabilité de l’évolution par le biais d’expériences.
Il s'agit de « l'évolution expérimentale à long terme » qui a débuté en 1988 et se poursuit encore aujourd'hui.
Expérimenter avec l'évolution ? Cela paraît farfelu, mais c'est possible en utilisant E. coli, où 20 ans équivalent à un million d'années pour les humains.
Lenski a observé ce qui se passait lorsqu'il divisait E. coli en 12 groupes et les laissait évoluer dans des conditions identiques, et si l'évolution se répétait lorsqu'il congelait un groupe spécifique d'E. coli puis le réanimait au moment voulu.
Les 12 tribus d'E. coli apportent un éclairage important sur la contingence et l'inévitabilité de l'évolution.
L'exemple le plus célèbre est l'évolution du métabolisme du strusan.
Parmi les différentes souches d'E. coli, une souche appelée « Ara-3 » a développé une innovation inhabituelle chez E. coli : la capacité d'utiliser le citrate comme nutriment en conditions aérobies.
Pourquoi cela ne s'est-il produit que chez la tribu Ara-3 ? Si c'était dû à une mutation fortuite, c'était purement fortuit.
Cependant, lorsque l'équipe de recherche de Lenski a décongelé et fait évoluer la génération pré-innovationnelle d'E. coli de la tribu Ara-3 qui avait été congelée, l'innovation en matière d'acide citrique s'est produite fréquemment.
Comme si c'était « inévitable ».
La génétique moderne a permis d'analyser cette combinaison exquise de hasard et de nécessité au niveau d'un seul gène.
La « recette de la vie », créée par l'évolution et lisible uniquement par les cellules, est devenue interprétable par les humains, produits de cette recette, grâce aux progrès de la technologie de séquençage de l'ADN.
L'innovation dans l'utilisation de l'acide citrique est due à la sélection naturelle de mutations dans le gène citT, qui produit la protéine de transport du citrate.
Dans la tribu Ara-3, le nombre de gènes citT a augmenté en raison de mutations, et une cascade de sélection s'est produite pour les modules régulateurs impliqués dans l'expression de ces gènes.
Ce qui est encore plus surprenant, c'est que dans les expériences où des bactéries E. coli ont été congelées et où le cours de l'évolution a été inversé, lorsque l'innovation de l'acide citrique s'est produite de manière répétée, la mutation du gène citT a inévitablement été sélectionnée.
Bien sûr, il y a eu aussi des coïncidences.
Le module régulateur qui exprime le gène citT a également permis d'autres innovations.
Mais l'important est que, même s'il existe de nombreuses voies pour atteindre cet objectif, l'innovation en matière d'expression du gène citT était inévitable.
En examinant de cette manière la recette de la vie créée par l'évolution, nous pouvons transcender les dichotomies conceptuelles que nous entretenons à propos de la vie.
Nous, et toute vie, ne sommes ni de pures coïncidences ni des créatures nécessaires créées par Dieu.
C'est un être doté d'une finalité, créé de manière dynamique par une combinaison exquise de hasard et de nécessité.
Quel est le sens de la vie en tant qu'être doté d'une finalité ? Les conditions évolutives et génétiques qui nous définissent en tant qu'êtres humains nous éclairent-elles sur le sens de l'existence ? Pourquoi les humains ne peuvent-ils pas devenir des mouches à fruits ? Pourquoi les destins des êtres humains sont-ils si divers ? Quelle est la signification de ces différences ? Au-delà de la simple transmission d'informations scientifiques, « Pourquoi les humains sont-ils humains et pourquoi les mouches à fruits sont-elles des mouches ? » propose les réflexions humanistes d'un jeune scientifique qui s'interroge sur le sens global de la vie humaine, enrichissant ainsi les thèmes de l'évolution et de la nature humaine.
Réviser la recette de la vie
Vers une compréhension fondamentale de l'origine et du destin de la vie
Le monde éblouissant des expressions que nous pouvons voir, entendre et toucher, c'est en quelque sorte le monde de la nourriture.
La génétique a révélé une vérité surprenante : cet aliment coloré est constitué d’une recette appelée génotype, écrite avec seulement quatre lettres : A, G, C et T.
Tous les êtres vivants, à l'exception des humains, vivent sans savoir ce qu'est la vie ni comment elle est apparue.
Mais aujourd'hui, nous autres humains avons découvert le langage universel de la vie, nous sommes devenus lecteurs de son évolution et nous sommes nés de nouveau en tant qu'écrivains et éditeurs capables même de modifier la recette de la vie.
Les généticiens ont découvert comment les embryons peuvent se développer en humains, en mouches des fruits, en C. elegans et en d'innombrables autres organismes multicellulaires en contrôlant directement les gènes et en régulant le développement.
Le paradoxe de ce phénomène, « même ADN, phénotypes différents », s'expliquait par des différences dans les recettes.
Les généticiens ont remarqué l'existence de gènes de commutation qui contrôlaient le développement de chaque organe lorsqu'ils ont induit des mutations chez les mouches des fruits, provoquant la pousse de pattes à partir de leurs antennes et de deux paires d'ailes.
C’est ainsi qu’a été découverte le gène Hox, responsable de la segmentation du corps de la tête à la queue, commun à tous les vertébrés.
« La découverte du gène Hox a été un événement copernicien pour les généticiens du développement. »
(Omission) Un paradigme génétique est établi pour expliquer comment différentes formes pourraient évoluer dans l'histoire de l'évolution de la vie.
« De même qu’une imprimante 3D peut créer d’innombrables formes en utilisant les mêmes matériaux si elle dispose de divers modèles, la diversité des formes peut évoluer à partir de nouveaux modèles utilisant d’anciens matériaux sans l’émergence de nouveaux matériaux (gènes). » (p. 153)
Nous vivons aujourd'hui une renaissance de la génétique. Du séquençage de nouvelle génération à l'édition du génome par CRISPR, nous disposons d'outils innovants pour modifier les gènes, ce qui nous permet de répondre à la question fondamentale et fascinante de savoir comment un même matériel génétique peut engendrer d'innombrables destins différents.
« Tout comme le point bleu pâle capturé par les sondes spatiales nous a donné une nouvelle compréhension de notre planète, la renaissance de la génétique nous donnera une nouvelle compréhension de la vie — ce qui se trouve dans notre ADN et comment il nous façonne » (p. 53).
Lire la recette de la vie, c'est en fin de compte le progrès de la vie humaine.
La génétique au service d'une vie plus heureuse et plus juste
Déchiffrer le secret de la vie et reconnaître les différences de destin, c'est en fin de compte comprendre la condition humaine unique sur cette planète, un moment où nous contemplons l'univers et nous-mêmes, et comment nous pouvons vivre mieux.
Pourquoi tombons-nous malades et vieillissons-nous ? Pourquoi notre physique, notre apparence, notre personnalité, notre santé et notre intelligence varient-ils autant ? Comment se produisent les phénomènes mystérieux de notre cerveau et de notre esprit complexes ? Pourquoi la diversité des genres humains est-elle si grande ?
La génétique moderne permet de mieux comprendre les causes de ces problèmes grâce à l'analyse génétique à l'échelle de la population et d'identifier les considérations nécessaires pour améliorer la vie humaine.
Les généticiens travaillent sans relâche pour vaincre les maladies dégénératives qui nous affectent avec l'âge.
Le vieillissement et les maladies dépendent aussi, dans une certaine mesure, des mutations génétiques, qui correspondent au monde des recettes.
Le domaine de la génétique du vieillissement explore la possibilité de l'« anti-âge », où un seul gène peut doubler la durée de vie et retarder le vieillissement, grâce à des recherches sur le « ver immortel » Caenorhabditis elegans.
Puisque les humains et C. elegans partagent les mêmes ingrédients et n'ont que des recettes différentes, on a découvert que les gènes qui contrôlent le vieillissement chez C. elegans sont liés au système hormonal de l'insuline humaine, et on a également réalisé que les gènes qui contrôlent la durée de vie sont déjà dans notre ADN.
Le domaine de la génétique du vieillissement ne s'est pas arrêté là, mais a même découvert le « vieillissement inversé » en réalisant avec succès la « parabiose », une procédure qui consiste à échanger du sang entre des souris jeunes et âgées.
Actuellement, le domaine de la génétique du vieillissement mène davantage de recherches pour identifier les signaux qui rajeunissent et vieillissent les cellules, et pour comprendre ce qu'est le vieillissement au niveau systémique de l'organisme entier, au-delà des cellules individuelles.
Tout cela se passe dans notre ADN.
Parallèlement, la génétique met de plus en plus en lumière des différences individuelles chez l'être humain, telles que l'intelligence individuelle et le spectre des genres.
Il ne faut pas oublier ici que la génétique ne cherche pas à justifier la discrimination en découvrant de telles différences, mais plutôt à la limiter en comprenant précisément les conditions dans lesquelles ces différences apparaissent.
Par exemple, la génétique de l'intelligence a révélé le fait gênant que l'intelligence est, « dans une certaine mesure », héréditaire.
Mais plus précisément, cela a également révélé qu'il existe un grand nombre de variantes associées à l'intelligence, chacune ayant un effet très faible.
Il n'existe pas de « mutation génétique géniale » qui augmenterait inconditionnellement l'intelligence si elle était héréditaire.
L'héritabilité de l'intelligence n'est pas non plus de 100 %.
L'interaction avec l'environnement a joué un rôle majeur dans le développement de l'intelligence.
Par conséquent, nous devons examiner attentivement l'interaction entre les gènes et l'environnement éducatif et chercher à mettre en place un système éducatif génétiquement juste.
Contrairement à une idée répandue, le sexe d'un être vivant n'est pas déterminé par un simple choix binaire. Les mécanismes génétiques qui déterminent le destin d'un individu, mâle ou femelle, sont très diversifiés et influencés par l'environnement.
Il existe même des cas inhabituels, comme celui de la tortue à oreilles rouges, qui devient femelle à haute température et mâle à basse température.
Le nom de famille n'est pas déterminé immédiatement après la modification.
Chez de nombreuses espèces, le sexe est le produit d'un système complexe de différences génétiques et environnementales.
Si tel est le cas, il est naturel que le genre de l'esprit ne soit pas un système simplement déterminé.
« S’il y a une conclusion universelle que nous pouvons tirer de la biologie de la détermination du sexe que nous avons accumulée jusqu’à présent, c’est que la nature, la vie et l’évolution, plutôt que de définir la vie d’une seule manière, ont constamment fait preuve de flexibilité et de créativité, profitant des produits de la reproduction sexuée, c’est-à-dire d’une « biodiversité accrue ». » (p. 243)
SPÉCIFICATIONS DES PRODUITS
- Date d'émission : 30 mars 2023
Nombre de pages, poids, dimensions : 304 pages | 512 g | 145 × 215 × 18 mm
- ISBN13 : 9791166891458
- ISBN10 : 1166891453
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