Carnet du petit Tom : Physique, biologie et évolution...

02 mars 2007

Hérésie scientifique, épisode II

L'épisode I

Avant tout, toutes mes excuses pour le billet précédent, qui n'était effectivement qu'une parodie de ma main comme certains l'ont deviné ... Ce blog n'est pas près de devenir une annexe de uncommondescent !

Les propositions de Davidson et Erwin ont un parfum d'hérésie, toute autant religieuse que scientifique. Sans remettre en cause l'évolution, ils affirment en effet que certains niveaux d'organisation des organismes ne peuvent évoluer par nature et sont invariants depuis le Cambrien. Evidemment, une telle assertion ne peut que réjouir les Intelligent Designer (voir par exemple ce billet), d'autant que Davidson et Erwin se permettent ce genre de phrases dans leur article de Science.

Classic evolutionary theory, based on selection of small incremental changes, has sought explanations by extrapolation from observed patterns of adaptation. Macroevolutionary theories have largely invoked multi-level selection, among species and among clades. But neither class of explanation provides an explanation of evolution in terms of mechanistic changes in the genetic regulatory program for development of the body plan, where it must lie.



Davidson et Erwin sont donc de grands taquins, et ont provoqué une levée de bouclier. Ils se sont faits souffler dans les bronches dans un commentaire de Coyne, toujours dans Science :

Finally, Davidson and Erwin claim that neither micro nor macroevolutionary theory explains the evolution of "the genetic regulatory program for development of the body plan". If one accepts the view that differences between phyla or between other higher level clades involve the accumulation of lesser differences between lower level clades over long periods, then microevolutionary theory (i.e., adaptive accumulation of micro-mutations through natural selection) does explain the evolution of different body plans. Indeed, there can hardly be another explanation.



Ce à quoi Davidson et Erwin ont répondu, avec tout d'abord quelques petits procès en incompétence :


Coyne's conflict is not with our review as much as with developmental biology and its implications for evolutionary process.

(...)

Here again, Coyne's conflict seems to be with much of modern molecular biology and its explanatory potency rather than with our paper.



Puis une ligne de défense des plus classiques : vous m'avez mal compris !



Coyne's final point creates a false dichotomy. Abundant evidence from the Ediacaran-Cambrian fossil record has established the rapidity of morphologic change. Coyne fails to address this pattern and presents as the only "reasonable" view the position that differences between phyla reflect long periods of evolution. As paleontologists have been pointing out for decades, however, this is simply not the pattern that we observe, and for many durably skeletonized groups it is clear that one cannot invoke inadequacies in the fossil record. Nowhere in our paper did we reject natural selection, because we support it.


L'Evo-Devo est un petit monde bien animé... Toujours est-il que ces travaux ouvertement provocateurs peuvent être très facilement interprêtés comme des confirmations de l'Intelligent Design, comme j'ai essayé de le démontrer dans le billet parodique précédent, d'où des réactions passionnées et un peu violentes de certains biologistes comme Coyne. De fait, Davidson a raison : Coyne a probablement mal compris le papier original. D'un autre côté, la position de Davidson et Erwin est assez inconfortable : il est osé d'affirmer brutalement que des réseaux construits par l'évolution s'en retrouvent tout d'un coup exclus. Malheureusement, Davidson et Erwin ne nous font pas part de leurs explications sur ce sujet, ce qui est assez fâcheux et leur vaut scepticisme et réactions courroucées de la communauté. Pourtant, ils ont sans aucun doute une explication (en fait, j'ai vu une conférence de Davidson, où il prévoyait clairement de parler de l'évolution de ces kernels, mais il n'a pas eu le temps d'aborder ce sujet... A mon avis, ils en feront un prochain papier dans Science !). Dans tous les cas, toute cette histoire est l'illustration même que, contrairement à ce qu'affirment les religieux de tout poil, la science n'est pas figée, et que même des théories fondatrices comme celles de l'évolution peuvent être questionnées et affinées, y compris et surtout dans des revues comme Science.

Sinon, le "Snowball creationnism" est une totale invention de ma part, basée sur l'hypothèse de la Snowball Earth. En fait, Davidson pense effectivement que l'explosion Cambrienne a été initiée par le réchauffement climatique qui a suivi et qui a permis d'augmenter la concentration d'oxygène dans l'océan, tout en libérant de nouvelles niches écologiques du fait de la fonte des glaces. Encore un exemple du couplage très fort entre climat et évolution.

Références

Comment on "Gene Regulatory Networks and the Evolution of Animal Body Plans", J. A. Coyne, Science 313, 761 (2006);
Response to Comment on "Gene Regulatory Networks and the Evolution of Animal Body Plans", Douglas H. Erwin1,and Eric H. Davidson, Science 313, 761 (2006);

4 commentaires:

walrus a dit…

En quoi est-il "osé d'affirmer brutalement que des réseaux construits par l'évolution s'en retrouvent tout d'un coup exclus" ?

si les réseaux noyaus décrit par Davidson et Erwin remplissent des fonctions indispensables à la vie dans des conditions toujours actuelles, en quoi cela est-il "hérétique" de déclarer que de tels réseaux sont "evolutionarily inflexible" ?

Davidson et Erwin expliquent que "loss of expression of any of these genes in either kernel has catastrophic effect on development of the respective body parts". Et ils donnent des exemples avec de nombreux articles dans la biblio...

J'ai compris leur point de vue de la façon suivante: tout GRN (gene regulatory network) évolue, mais certains (les kernels) beaucoup moins que d'autres (les plug-ins), voire quasiment pas, et c'est lié à leur fonction qui est primordiale étant donné qu'elle intervient dans le développement.

Et je ne pense pas pour autant défendre l'"intelligent design"... (enfin, j'espère ;-), non ?

Tom Roud a dit…

Ce que je trouve en fait osé est de proposer ce fait qui ne colle pas très bien avec la théorie néo-darwinienne de l'évolution, sans vraiment discuter cet aspect, voire de carrément la critiquer à demi-mot (lue un peu rapidement, la phrase "Classic evolutionary theory ..." que je cite a vraiment un côté "l'évolution est impossible").

Sinon, pas de soucis, je suis complètement d'accord avec vous. Je trouve l'idée de Davidson et Erwin moi aussi intéressante ! Cependant, beaucoup de gens sont très très critiques. Pour plusieurs raisons : il semble que certains gènes dans ces noyaux ne soient pas homologues mais paralogues (donc cela signifie que le noyau en tant que tel aurait bel et bien évolué), que vu la façon dont ils le présentent ("hautement récursifs") on a vraiment l'impression qu'ils forment un bloc inflexible ne pouvant évoluer de façon incrémentale (ce qui se conçoit difficilement lorsque l'on croit à l'évolution), donc même si l'idée est jolie, je suis un petit peu sceptique, mais bon...

Simon a dit…

Marrant, ça trouve un écho avec ma thématique de recherche en... informatique et génie logiciel (l'informatique ayant le don de bouffer au râtelier des autres sciences quand ça l'arrange - comme toutes les sciences d'ailleurs).

Pour faire court, on parle de motifs de conception (une idée empruntée à ... l'architecture !), c'est-à-dire de micro-structures internes et récurrentes en programmation. Ces motifs permettent de mieux structurer le code pour le faire évoluer.

Mais plus un programme "grossit", plus on observe une forte "densité" de motifs dans le noyau de l'application. Conséquence : il est facile de faire évoluer l'application dans le sens prévu par les motifs, mais difficile de changer le noyau où se trouve imbriqué le code des motifs.

Fin de la digression abusive.

Tom Roud a dit…

@ Simon,
merci pour le commentair pas du tout abusif ;) . Aurais-tu une référence là-dessus ? (cela m'intéresse...)