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Nous poursuivons aujourd'hui le cycle des conférences Teilhard « Questions pour un monde en devenir » Nous réfléchirons sur l'Evolution, sur la Cosmogénèse et sur l'Evolution du vivant, laissant à André Daleux le soin de franchir « le saut de la pensée réfléchie ». Dans l'esprit de ce cycle je soulignerai ce qui s'inscrit dans la vision évolutive de Teilhard, qu'il s'agisse de phénomènes qu'il a mis en valeur ou de faits découverts ultérieurement qui confirment ses conclusions, ce qui nous permet de donner un sens à l'Evolution.
Nous traversons une crise culturelle. Nous quittons un monde statique, réconfortant dans sa stabilité; les hommes y vivaient dans un cadre social stable, semblable à celui de leurs parents et qui restait celui de leurs enfants. Nous sommes entrés dans une culture nouvelle, celle d'un monde en évolution, une évolution de plus en plus rapide. Les repères statiques antérieurs disparaissent et nous devons trouver des repères dynamiques qui puissent les remplacer. Mais, qu'est donc cette évolution ?
C'est la Paléontologie qui a donné à l'évolution ses fondements scientifiques; elle seule permet une vision d'ensemble de l'évolution des êtres vivants
Depuis que la vie existe, végétaux et animaux sont mortels. Leurs corps sont «biodégradables» à leur mort, leurs constituants recyclés dans la biosphère, nourrissent végétaux et animaux. Cependant, des coquilles, des carapaces, des ossements sont incorporés à des vases et des sables qui se consolident pour former des roches dures telles que calcaires et grès. Plus rarement, des organismes entiers et parfois même des organismes mous, peuvent être conservés dans des sédiments fins imperméables qui les ont mis à l'abri de l'oxygène et du lessivage par l'eau. La fossilisation de ces organismes de toute taille leur a permis de traverser les temps géologiques. Le paléontologue qui découvre et étudie ces fossiles les compare aux espèces animales et végétales actuelles. Il détermine leur âge et construit un tableau historique des fossiles qu'il découvre pour en étudier l'évolution.
Lamarck (1744-1829), le premier, en 1809, dans sa «Philosophie zoologique», présente une théorie évolutive cohérente s'appuyant sur une tendance du vivant à devenir plus complexe et sur l'adaptation des êtres vivants au milieu.
Charles Darwin (1809-1882), dans son livre «L'origine des espèces», en 1859, propose un mécanisme universel de l'évolution la sélection naturelle. Seuls survivraient les individus que le hasard dote d'avantages leur permettant une meilleure adaptation à leur environnement. Darwin s'appuie sur la comparaison de flores et de faunes observées au cours de ses voyages, il étudie la sélection pratiquée par les éleveurs et les agriculteurs, et il extrapole la doctrine démographique de Malthus qui souligne la lutte implacable que doivent se livrer les êtres vivants pour survivre dans un milieu aux ressources limitées. Darwin a le mérite d'avoir mis en valeur l'évolution des espèces dans une dynamique où chacune d'elles naît de la transformation d'une espèce préexistante
L'évolution est vraiment une histoire, histoire de naissance, de vie et de mort des acteurs successifs, histoire de naissance et de mort irréversible.
Teilhard insiste sur ce caractère de l'Evolution, mais dans Le Cœur de la Matière, récit de son itinéraire intellectuel et spirituel écrit en 1950, il précise :
C'est au cours de mes années de théologie, à Hastings (c'est-à-dire entre l908 et 1912) que petit à petit, - beaucoup moins comme nue notion abstraite que comme une présence -, a grandi en moi, jusqn'à envahir mon ciel intérieur tout entier, la conscience d'une Dérive profonde, ontologique, totale, de l 'Univers autour de moi.
La conscience d'une Dérive profonde, ontologique, totale de l'Univers évoque une Dérive qui trouve en soi la source même de son dynamisme, elle étend l'évolution à l'ensemble de l'Univers. Plus loin, page 36, il précise son caractère qu'il juge essentiel, celui d'évolution dirigée (c'est-à-dire de Genèse) dont il souligne les termes.
Le terme de Genèse implique une finalité dans l'engendrement d'un être nouveau Cette finalité de l'Evolution, étrangère au transformisme, est essentielle chez Teilhard car elle fut et elle reste contestée par de nombreux évolutionnistes actuels ; elle est farouchement rejetée par les darwinistes matérialistes qui attribuent aux contingences et au hasard les émergences successives observées au cours de l'évolution des êtres vivants. L'œuvre entière de Teilhard est fondée sur cette finalité qui reste aujourd'hui une originalité de sa vision. La finalité de l'Evolution est le fil directeur du Phénomène humain, finalité qui donne un sens à l'Evolution dans son ensemble, et qui peut donner un sens à la vie de chacun de nous.
Les Ecrits du temps de la guerre et le Milieu Divin mettent en valeur l'influence de la spiritualité de saint Paul sur celle du père Teilhard. La Vie Cosmique, le premier des Ecrits du Temps de la guerre est daté de mars 1916, moins de 4 ans après le départ de Teilhard de Hastings. Il le présente comme le testament d'un homme qui savait que la mort pouvait l'emporter le lendemain et qui souhaitait que sa vision soit connue.
J'écris ces lignes; dit-il, par exubérance de vie et par besoin de vivre ; - pour exprimer nue vision passionnée de la Terre, et pour chercher une solution aux doutes de mon action - parce que j 'aime l'Univers, ses énergies, ses secrets; ses espérances, et parce que, en même temps, je me suis voué à Dieu, seule Origine seule issue, seul Terme. (p.19)
A la page 22, il évoque « l'éveil cosmique » et « la valeur béatifiante et les espoirs éternels de la sainte Evolution. »
C'est elle, ajoute-t-il, qui réconcilie Dieu et le Monde.
Ces lignes montrent le désir profond de Teilhard de réconcilier Dieu et le Monde, désir constant tout au long de sa vie. Dès ce premier essai, il propose la sainte Evolution comme lieu de réconciliation, tandis que I'Eglise rejetait alors l'idée même d'évolution. Notons également « l'éveil cosmique » qui suscite chez lui des élans tant spirituels que matériels.
Dans ma conférence au colloque de Lille en 2001 j'ai montré comment Teilhard a trouvé cette finalité de l'Evolution dans la méditation des épîtres de St Paul pendant ses études de théologie à Hastings. Parmi les nombreuses citations de ces épîtres qui justifient le rôle que St Paul a pu jouer dans son inspiration je n'en retiendrai aujourd'hui qu'une (Ephésiens 1,8-10 10):
« Dieu... nous ouvrant à toute sagesse et intelligence.., nous a fait connaître le mystère de sa volonté, le dessein bienveillant qu'il a d'avance arrêté en lui-même pour mener les temps à leur accomplissement: réunir l'univers entier sous un seul chef, le Christ. »
Teilhard a pu trouver dans l'étude de saint Paul des encouragements à se représenter la Création comme un processus continu depuis l'origine des temps. Une Création inachevée, laissant à l'homme l'opportunité de la compléter.
Nous pouvons donc penser que la fréquentation de saint Paul pendant ses études de théologie a suscité chez Teilhard ce sens de la finalité dans une évolution dirigée et l'a conduit à une Cosmogénése se substituant au Cosmos statique
Ainsi, l'Evolution prend-elle une autre dimension que le transformisme en le chargeant d'un sens et en le projetant dans l'avenir, ce que ne saurait faire le transformisme qui s'attache seulement à l'observation et à la corrélation des phénomènes passés.
Le transformisme est limité aux êtres vivants. Aussi, à cette époque, avant la découverte scientifique de l'expansion de l'univers par les cosmologistes, qui date des années 20, c'est probablement la méditation de saint Paul qui conduit également Teilhard à élargir, dans l'«éveil cosmique» de sa conscience, l'évolution à l'ensemble de l'univers.
Ainsi s'assure spontanément la cohérence interne de ses réflexions scientifiques et de ses méditations théologiques, son unité intérieure entre science et foi.
Ce n'est pas, dans son itinéraire intellectuel et spirituel, une arrivée, niais un départ vers de nouveaux horizons. Il poursuivra, pendant toute sa vie, sa recherche scientifique dans la voie rationnelle et sa méditation des connaissances révélées; les deux démarches se soutenant mutuellement comme il l'indique dans le Cœur de la Matière.
Soulignons que ces deux démarches se soutiennent sans confusion. En effet, toute recherche scientifique part de l'intuition ayant sa source dans le champ de conscience et dans l'inconscient du chercheur, où toutes ses connaissances intellectuelles et spirituelles sont présentes. La démarche scientifique part de l'intuition, elle se poursuit par l'observation des faits et leur vérification expérimentale. Elle s'appuie sur ces faits observés pour élaborer des hypothèses et la qualité de celles-ci se mesure à leur aptitude à donner une explication cohérente des phénomènes observés.
Teilhard est un prêtre et un mystique, vivant de la Parole de Dieu ; il est également un chercheur ayant une large culture scientifique, imprégné de la primauté des faits et des phénomènes qu'il s'attache à observer indépendamment des a priori métaphysiques ou idéologiques. C'est ce qui l'a conduit rationnellement à sa vision évolutive de l'Univers qu'il développe, en 1940, dans le Phénomène humain.
Durant sa vie entière, Teilhard s'est efforcé de convaincre les scientifiques et l'Eglise de la réalité et de la généralité de l'Evolution. Aujourd'hui, l'Evolution est très généralement reconnue par la communauté scientifique qui admet qu'elle est associée à une croissance de la complexité. Et pour l'Eglise, maintenant, la théorie de l'évolution est plus qu'une hypothèse.
Dans de nombreux livres passionnants, l'astrophysicien Hubert Reeves nous présente la complexité croissante qui marque le cheminement de l'Evolution dans le temps, depuis l'origine de l'univers jusqu'à nous.
L'évolution biologique implique de nombreuses transformations successives sur un grand laps de temps et une loi générale qui lui donne une cohérence. Cette loi est celle de la complexité croissante qui est déjà au cœur de la pensée de Lamarck telle qu'elle apparaît dans son ouvrage de 1809 Teilhard, parlant de l'évolution, met l'accent sur la complexification comme étant son caractère fondamental.
Mais, qu'est-ce que la complexité? Les molécules sont plus complexes que les atomes qui les composent, atomes formés de protons, neutrons et électrons. Cependant, la complexité ne se mesure pas au nombre de composants mais aux structures dans lesquelles ceux-ci sont enchâssés, structures soutenues par les forces d'union qui les unissent. Les structures des molécules unissent des atomes qui sont eux-mêmes des structures unissant des particules élémentaires
La démarche de recherche des physiciens et des biologistes s'appuie sur l'analyse et la synthèse Dans un essai de 1921, Teilhard souligne que l'analyse d'un corps sépare ses composants tandis que le lien qui les unissait s'évanouir. Les caractères propres de la molécule d'eau ont leur source dans les liens qui unissent les atomes d'oxygène et d'hydrogène qui la composent. La synthese fait émerger des propriétés nouvelles que l'analyse fait disparaître.
Le «Petit Robert» définit l'émergence comme l'apparition de propriétés nouvelles d'ordre supérieur. Les propriétés de la molécule, expressions de sa structure, sont d'un niveau de complexité supérieur à celui de ses atomes
Chaque nouveau pas de l'Evolution est donc une synthèse d'éléments préexistants. A chaque pas émerge une substance nouvelle naissant d'une union qui entraîne une refonte des éléments. C'est « l'union créatrice » de Teilhard Chaque synthèse est une union créant une structure nouvelle qui se manifeste par l'émergence de propriétés nouvelles. Ces synthèses successives marquent la montée de la complexité
Comment faire cohabiter la lutte qu'implique la sélection naturelle et les forces d'union qui font progresser la complexité? La reconnaissance très générale de la montée de la complexité par la communauté scientifique justifie une réflexion sur les processus de synthèse au cours de l'Evolution. Nous verrons successivement leur implication dans la Cosmogénèse, évolution du Cosmos de l'origine de l'Univers jusqu'au Pas de la Vie, puis dans la Biogenèse qui décrit l'évolution du vivant
Nos ancêtres avaient une image statique de l'Univers. Dans la cosmologie judéo-chrétienne, Dieu a créé l'univers, les étoiles, le Soleil et les planètes tels que nous les observons, Dans ce décor il a mis les animaux et les plantes selon les espèces que nous connaissons. Puis, l'Homme fut placé par Dieu dans la Création pour dominer toutes les autres créatures. Cette Création, dans la Bible, n'est âgées que de quelques milliers d'années
Aujourd'hui, la Science nous offre une image radicalement différente, celle d'une Cosmogénêse, d'un Cosmos en genèse continue depuis le Big-Bang originel, partant d'un univers très condensé, à très haute température, suivi d'une expansion et au refroidissement qui l'accompagne La Cosmogénèse s'inscrit dans une évolution qui place tous les phénomènes dans une histoire, Les atomes, les plantes, les animaux, les hommes et leurs sociétés, un jour, sont apparus. Ils n'ont pas toujours existé. Remplacer le Cosmos par la Cosmogénèse est une révolution de la pensée humaine scientifique, philosophique et théologique dont beaucoup de nos contemporains ne sont pas conscients.
Le mathématicien Alexandre Friedmaun pose, en 1923, les fondements de ta cosmologie moderne en introduisant les modèles dits du «Big Bang originel » modèles qui prévoient une explosion à partir d'un point de densité infiniment élevée. En 1927, le chanoine Georges Lemaître est le premier à envisager un Univers en expansion dans le cadre de la Relativité Générale. Il formule en 1931 «l'hypothèse de l'atome primitif ».
Edwin Hubble découvre te déplacement vers le rouge des raies de la lumière émise par des galaxies lointaines et il l'explique en appliquant aux ondes lumineuses l'effet Doppler observé pour les ondes sonores. Hubble fournit ainsi, en 1929, une base expérimentale aux modèles cosmologiques de Friedmann et Lemaître. En 1965, la découverte d'un «bruit de fond» cosmique de rayonnement confirma le modèle du Big-Bang accepté, depuis, par la grande majorité de la communauté scientifique.
Le Big-Bang est un modèle mathématique décrivant l'évolution de l'Univers en partant de conditions initiales telles qu'il atteigne aujourd'hui l'état que nous observons Les paramètres définissant l'état initial sont le résultat d'une projection rationnelle vers le passé s'appuyant sur les informations que nous possédons sur l'univers et sur les lois de la physique que nous connaissons. Ces lois permettent un enchaînement déterministe entre les conditions initiales et l'état actuel de l'univers.
L'Univers se refroidit du fait de l'expansion, la température étant une expression de l'énergie du rayonnement et de l'intensité des chocs des particules. Si, par la pensée, nous remontons le temps, nous voyons le volume de l'Univers décroître et la température croître de plus en plus rapidement : l'univers tend asymptotiquement vers un point et la température tend vers l'infini. Les spécialistes nomment cette origine la singularité initiale. L'existence d'une singularité initiale signifie que l'Univers est temporellement fini, qu'il a un commencement et, par conséquent, un âge, de l'ordre de 15 milliards d'années.
Depuis plus d'un siècle les physiciens poursuivent leur chasse aux particules élémentaires, c'est-à-dire aux constituants fondamentaux de la matière. Disposant de machines de plus en plus puissantes, ils découvrent des particules dont la vie autonome est particulièrement courte et des particules telles que les quarks qu'on ne peut pas isoler mais dont les associations rendent compte des caractéristiques des protons et des neutrons.
Les particules élémentaires à longue vie avec lesquelles notre monde matériel est construit sont : - le proton, noyau de l'hydrogène ayant une charge électrique positive, - le neutron électriquement neutre et de masse extrêmement voisine, - l'électron dont la masse est 1800 fois plus petite que celle du proton, portant une charge électrique négative égaie et de signe contraire, - et le photon, « un grain de lumière » de masse nulle se déplaçant dans le vide à la vitesse limite de 300.000 km/s.
Quatre forces assurent la stabilité des structures de la matière : la force gravitationnelle, l'interaction nucléaire forte, l'interaction nucléaire faible et la force électromagnétique.
La gravitation est la seule force attractive universelle qui affecte toutes les formes de masse et d'énergie. Elle structure l'Univers. C'est, de beaucoup, la plus faible mais elle est toujours attractive et sa portée est infinie. La force électromagnétique est très particulière. Son intensité est très forte comparée à celle de la force de gravitation mais elle agit sur des particules polarisées électriquement. Elle rapproche les particules de signe contraire et rècarte celles de même signe Les atomes ayant autant de protons que d'électrons sont électriquement neutres et l'effet de la force électromagnétique hors de l'atome s'amortit très rapidement.
Partant de la singularité initiale, l'Univers en expansion quitte l'ère quantique au temps de Planck, à 10 puissance-43s de l'origine, (temps infinitésimal avec 43 zéros à droite de la virgule) pour entrer dans l'ère relativiste. Il est constitué de photons de très grande énergie, proportionnelle à la température, et il s'y produit des réactions réversibles de « création » et d' « annihilation ». Le choc de photons entraîne la creation de matière et d'anti-matière tandis que la rencontre de particules et d'anti-particules les annihile en restituant des photons.
Cette réaction est réversible pour des particules quand l'énergie des photons (E # kT) est supérieure à l'énergie de masse des particules (E = mc2), si bien que des particules de masse m ne peuvent pas être créées quand la température est inférieure à mc2/k.
La température de l'Univers diminuant avec l'expansion, franchit des seuils au-dessous desquels des particules de moins en moins massives ne peuvent plus être créées. Par contre, toute rencontre d'une particule et d'une antiparticule entraîne leur annihilation, quelle que soit la température. Si toutes les particules étaient nées de ces réactions, la matière et l'antimatière créées symétriquement devraient disparaître pour ne laisser que des photons. Nous constatons que la matière existe, un léger déséquilibre s'est produit peu après le temps de Planck, à raison de 1 nucléon (proton ou neutron) pour I milliard de photons.
Du temps de Planck jusqu'à 10 puissance-4s (1/dix millième de seconde) l'Univers est constitué d'une soupe de quarks, d'électrons, de neutrinos et de photons; toutes les particules matérielles sont en permanence produites et détruites par les réactions réversibles de création/annihilation. A 10 puissace-4s, l'énergie des photons devient insuffisante pour créer des protons, mais la création- annihilation des électrons se poursuit pendant O secondes Quand l'Univers atteint cet âge toutes les particules matérielles de l'Univers actuel ont été créées.
La notion d'espace implique la présence de particules matérielles ayant une dimension. Le temps ne s'imagine pas sans que des événements marquent son déroulement. La création de particules matérielles et de discontinuités événementielles permet alors d'utiliser les termes d'espace et de temps dans le sens que nous leur donnons après l'apparition de la matière.
Quest-ce que l'expansion de l'Univers ? Il n'est pas facile de se représenter ce phénomène, niais à l'origine l'Univers n'est qu'énergie, une énergie extrêmement concentrée. On conçoit qu'une telle énergie soit douée d'un pouvoir d'expansion considérable même si le mécanisme en est obscur. L'expansion de l'Univers est le résultat d'un équilibre dynamique entre l'énergie source de l'expansion et la contrainte du champ de gravitation qui est une autre manifestation de l'énergie. Autrement dit, l'énergie primordiale, source de l'expansion, engendre le champ gravitationnel dont la contrainte contrôle l'expansion. L'énergie initiale porte en elle-même, le principe de son auto-contrôle. Principe de dispersion et principe d'union sont indissociables, complémentaires, au sein de l'énergie qui constitue l'Univers originel.
Les particules de matière, dès qu'elles apparaissent, du fait même de leur masse, sont la source d'une attraction qui agit sur toute autre particule semblable douée d'une masse. Toutes les particules de matière s'attirent mutuellement. Quelle que soit son essence, on observe que cette masse est la source d'une force d'union fondamentale des particules matérielles
Les noyaux des atomes sont constitués de protons et de neutrons soudés par l'interaction nucléaire forte. Pendant les premières secondes de l'Univers aucune structure nucléaire stable n'est possible Quand son âge est entre 3 et 15 minutes et sa température de quelques milliards dc degrés, l'interaction forte devient efficace. Les neutrons s'associent à des protons pour former des noyaux d'hélium stables. Vers 1 milliard de degrés le processus s'arrête.
Cette phase de nucléosynthèse cosmologique se traduit par une complexification dont l'opérateur est l'interaction nucléaire forte. L'Univers est essentiellement forme de noyaux d'hydrogène (les protons) et de noyaux d'hélium (formés de 2 protons et de 2 neutrons) dans la proportion, en masse, de 3/4 d'hydrogène pour 1/4 d'hélium. Des électrons en nombre égal à celui des protons sont présents et l'ensemble est électriquement neutre
La nucléosynthèse cosmologique est terminée Ensuite, rien ne se passe pendant 300.000 ans, temps nécessaire pour que la température descende à 3.000°K. L'Univers est un « plasma », mélange de photons et de particules électrisées (les électrons et les noyaux d'hydrogène et d'hélium). Ce plasma est « optiquement épais » pour les photons dont les trajectoires sont sans cesse déviées par les particules èlectrisées. Et les multiples chocs maintiennent l'homogénéité du plasma.
Vers 3.000°K la force électromagnétique devient opérationnelle. Les noyaux d'hydrogène et d'hélium fixent des electrons, formant les structures stables des atomes électriquement neutres avec lesquels les photons réagissent très peu. L'Univers devient un gaz transparent. Matière et Lumière vont évoluer séparément. Les photons se précipitent aux confins de l'Univers, étendant celui-ci à chaque instant. Les particules matérielles, c'est-à-dire les atomes d'hydrogène et d'hélium, tendent à se rapprocher en raison de leur attraction gravitationnelle mutuelle, tout en étant portées par l'expansion générale de l'Univers
L'énergie totale d'une particule matérielle est la somme de son énergie de masse définie par la loi d'Einstein (E = mc2), et de son énergie cinétique, l/2mv2. Pendant le refroidissement.seule l'énergie cinétique diminue, l'énergie de masse est invariable. L'énergie des photons proportionnelle à leur température diminue pendant l'expansion. Dans les premières secondes de l'Univers l'énergie des photons était largement supérieure à celle des particules matérielles. 300.000 ans plus tard, lors du découplage matière/rayonnement l'énergie du rayonnement était équivalente à celle de la matière. Dans l'Univers actuel, l'énergie de rayonnement est environ mille fois plus faible que l'énergie de masse de la matière.
La création de particules matérielles au cours des premières secondes a permis un stockage d'énergie de masse, insensible au refroidissement de l'Univers. Ainsi une partie de l'énergie originelle a été sauvegardée sous une forme structurée plus complexe, plus évoluée.
Toute ('Evolution ultérieure est celle de cette matière qui se complexifie.
Vers 3 3.000°K, émerge une structure nouvelle: l'atome Cette émergence est régie par un strict déterminisme, celui de la température Il en est de même dans les phases précédentes de la cosmogénèse mais la traversée du seuil de 3000°K entraînant le découplage du rayonnement et de la matière «métamorphose» la structure de l'Univers. Nous entrons dans une ère nouvelle, celle des galaxies, des étoiles et de la nucléosynthèse stellaire.
Les atomes d'Hydrogène et d'Hélium se rapprochent par attraction mutuelle, des étoiles s'individualisent au cœur desquelles la pression et la température croissent. Alors que la température moyenne de l'Univers décroît avec l'expansion, les étoiles sont des points singuliers dont le cœur se réchauffe. Quand sa température atteint plusieurs millions de degrés, la nucléosynthèse est relancée. Les noyaux d'hydrogène s'associent pour former des noyaux d'hélium avec une forte production d'énergie radiante. La pression exercée par la gravitation allume l'étoile qui devient source d'énergie. L'énergie radiante équilibre l'écrasement gravitationnel jusqu'à ce que, dans le cœur, tout l'hydrogène soit transformé en helium Le processus de contraction reprend alors et la température croit jusqu'à atteindre un niveau permettant la synthèse de noyaux de Carbone par l'association de noyaux d'Hélium. D'étape en étape progresse la synthèse de noyaux d'Hélium, de Carbone, d'Azote, d'Oxygène... C'est la nucléosynthèse stellaire.
Les premières étoiles, très massives et brillantes ont une vie très courte se terminant par une explosion de supernova qui éjecte les noyaux lourds du cœur de l'étoile dans l'espace interstellaire, l'enrichissant en atomes lourds. Ces atomes sont repris, avec de l'hydrogène et de l'hélium, dans de nouvelles étoiles qui naissent, vivent et meurent.
La Cosniogénèse est l'histoire de la complexitication qui voit émerger par des synthèses successives, noyaux, atomes et molécules de plus en plus complexes sous l'effet conjugué de l'expansion associée au refroidissement et à l'entropie et de la gravitation associée au réchauffement et à la structuration néguentropique.
Le système solaire est né voici 4,6 milliards d'années par l'agglomération d'atomes et de molécules de matière sidérale. A l'origine, la Terre est une boule de matière dépourvue d'atmosphère. L'activité interne de cette masse très chaude dégaze la matière créant tine atmosphère réductrice chaude et très dense formée principalement d'azote, de gaz carbonique, de vapeur d'eau, d'ammoniac, de méthane, d'acides sulfurique et chlorhydrique. En altitude, l'eau se condense et tombe en pluie sur le sol où elle se vaporise, participant à son refroidissement dans un cycle condensation-évaporation. Le rayonnement solaire très puissant est riche en rayons ultraviolets peu filtrés, Il n'y a ni oxygène. ni ozone.
Ce rayonnement et les décharges électriques des orages provoquent dans cette atmosphère la synthèse spontanée de molécules organiques simples constituants de la matière vivante Ces molécules sont précipitées par les pluies dans l'océan primitif de même que les molécules carbonées d'origine interstellaire apportées par des météorites. Elles s'accumulent lentement dans l'eau, solvant universel qui favorise leur rencontre.
Au hasard des chocs, les groupes réactifs des molécules peuvent se rencontrer et s'unir, processus très lent sans catalyseur. Au cours de cette synthèse prébiotique se seraient formées la plupart des molécules qui sont la base de la vie : glucides, protéines et acides nucléiques. Cette hypothèse s'appuie sur des expériences de laboratoire - la première étant celle de Miller en 1953 - qui ont obtenu ces molécules en reconstituant les conditions supposées de l'atmosphère primitive de la Terre.
Mais le processus est complexe. Il crée tous les atomes qui constituent la matière de l'Univers support de son évolution, la matière minérale de notre planète, la matière des êtres vivants de notre biosphère et de notre humanité. Des petites molécules minérales aux biomolécules qui soutiennent la complexité dynamique de la Vie, quel pas I Ce grand pas ne semble pas prèdictible, mais nous savons que la Vie existe !
Il n'existe dans l'univers qu'une centaine d'atomes différents construits avec les mêmes composants - protons, neutrons, et électrons - en nombre varié mais unis par les mêmes forces d'union. Le nombre des particules et la structure de leur association définit la spécificité de chaque atome, mais tous sont au même niveau de complexité alors que les particules qui les composent appartiennent au niveau subalterne.
La synthèse d'une molécule unit plusieurs atomes au niveau de complexité supérieur. Ces synthèses créent une diversification remarquable. Les innombrables molécules différentes présentes dans notre Univers sont toutes construites avec la centaine d'atomes connus.
Ce sont vraiment des forces d'union qui ont construit physiquement l'univers en evolution. L'expansion qui paraît s'opposer à la gravitation libère, de fait, de nouvelles forces d'union qui ne pouvaient pas s'exprimer sous les très hautes températures originelles. Ces forces participent à la montée de la complexité et à la diversification qui s'élargit à chaque étape.
Soulignons quelques points majeurs de la Cosmogénêse dans sa phase prévitale
- L'Univers en évolution a un commencement, donc un âge, de 15 milliards d'années.- L'énergie initiale porte en elle-même, le principe de son auto-contrôle: Expansion et Gravitation sont les 2 faces de l'Energie : Dispersion et Union sont associées dès les premières phases de l'Evolutinn
- La création de particules matérielles au cours des 10 premières secondes a permis un stockage d'énergie de masse, insensible au refroidissement de l'univers. Ainsi une partie de l'énergie originelle a été sauvegardée sous une forme structurée plus complexe, plus évoluée.
Toute l'Evolution ultérieure est celle de cette matière qui se complexifie.
- Vers 3.000°K, émerge une structure nouvelle l'atome. La traversée du seuil de 3000°K entraînant le découplage du rayonnement et de la matière «métamorphose» la structure de l'univers qui devient un gaz transparent. Matière et Lumière évolueront ensuite séparément
Ne trouvez-vous pas admirables ces enchaînements de l'Evolutinn 7 Ne suggèrent-ils pas une évolution dirigée? Ces données scientifiques peuvent également alimenter nos réflexions sur la Matière matrice de l'Esprit, chère à Teilhard.
Enfin la Terre est prête à accueillir la Vie, bien que les caractères des molécules qui seront son support ne permettent pas de prévoir les qualités propres des êtres vivants
C'est ('existence de la Vie qui donne un sens, une finalité à la Cosmogénèse.
La Vie apparaît avec la cellule. Tous les êtres vivants sont formés de cellules construites sur un plan général commun. La cellule est un espace individualisé entouré d'une membrane qui sépare un dedans et un dehors. Cette membrane douée d'une perméabilité sélective permet des échanges sélectifs actifs avec le milieu ambiant.
Alors qu'un cristal reste dans le même état aussi longtemps qu'on ne le détruit pas, la Vie est un équilibre dynamique qui disparaît dès que cessent les réactions moléculaires qui en sont le support matériel. L'arrêt de ce processus dynamique, c'est la mort. On ne peut pas séparer la Vie et la Mort antagonistes, mais également complémentaires puisque dans le monde des cellules, la mort des unes nourrit la vie des autres.
Tout être vivant a une finalité, celle de vivre en conservant son identité, celle de sauvegarder son intégrité. A la différence des minéraux qui subsistent passivement, cette finalité des êtres vivants est assurée activement.
L'être vivant «fonctionne», il vit et se construit en permanence en utilisant des aliments qu'il « métabolise » : il les transforme en sa propre substance et il élimine des déchets. C'est une fonction d'assimilation d'éléments extérieurs, fonction conservatrice de l'individu.
Les êtres vivants appartiennent à de multiples espèces qui se distinguent par leurs caractères propres Le maintien de chaque espèce avec sa spécificité est une finalité majeure de la « Vie» assurée par la reproduction des individus qui donnent naissance à de nouveaux individus de la même espèce. La fonction de reproduction assure la sauvegarde de l'espèce. Toute espèce vivante tend à transformer tout ce qui l'entoure en sa propre substance, et à envahir le milieu.
Mais la Vie évolue par l'apparition d'espèces nouvelles tandis que d'autres disparaissent. La paléontologie nous en donne la preuve. L'Evolution est une manifestation de la puissance d'expansion de la Vie qui tend à envahir tous les milieux et à développer des êtres vivants toujours plus autonomes à l'égard des variations du milieu. L'évolution des êtres vivants assure la conservation de la Vie. Les espèces, comme les individus, disparaissent mais la Vie subsiste et s'épanouit en un système vital en équilibre dynamique : la Biosphère.
Toutes les réactions biologiques sont catalysées par des enzymes qui sont des protéines. La vie ne serait pas possible sans ces catalyses car la vitesse des réactions conditionne la vie des organismes. La catalyse enzymatique est un phénomène très particulier de la Vie qui allie la spécificité de la relation enzyme/reaction - une enzyme différente pour chaque réaction - et la très grande rapidité des réactions. Chaque cellule fait la synthèse des protéines dont elle a besoin et particulièrement des enzymes nécessaires aux milliers de réactions chimiques. Cette synthèse est pilotée par une information que la cellule stocke, utilise et transmet.
Avec la vie apparaît la mémoire génétique : l'ADN. Dans l'ADN, chaque cellule dispose des informations nécessaires à la synthèse de toutes les protéines dont elle a besoin pour vivre, construire sa propre matière, croître et se reproduire. Dans un organisme pluricellulaire, dans un arbre ou dans un homme, les milliards de cellules possèdent toutes le même ADN contenant la totalité de l'information nécessaire à la vie de l'ensemble de l'organisme.
La Vie est un processus dynamique au sein de chaque cellule qui est ainsi un lieu de synthèse : synthèse des protéines, synthèse de l'ADN, synthèse de toutes les molecules organiques spécifiques. Activité néguentropique qui fait croître la complexité dans un flux de matière, d'énergie et d'information Au long de l'évolution on observe une amélioration des fonctions, conséquence de l'amélioration de l'équipement enzymatique, enregistrée dans l'ADN. Ainsi, l'ADN est une mémoire génétique évolutive qui sauvegarde les innovations successives de l'Evolution, tandis que la mort détruit les organismes et que les espèces s'éteignent
La Vie sur la Terre apparaît dès que l'environnement, particulièrement la température, ne détruit pas les molécules carbonnées nées d'une synthèse prébiotique comparable à celles réalisées expérimentalement par Miller ni celles provenant de l'espace Les premieres traces probables de vie datent de 3,8 milliards d'années, sur une Terre très jeune, âgée de moins de 600 millions d'années et les premiers fossiles identifiables, des stromatolithes, algues bleues calcaires et siliceuses, sont âgés de 3,4 milliards d'années. Bien que le pas de la Vie soit une discontinuité importante de l'Evolution, ce n'est pas un événement improbable.
Les caractères des molécules précédant les premiers êtres vivants ne permettaient pas de prévoir le comportement de ceux-ci Mais leur étude est éclairée par les propriétés des composants. Avec la naissance de la vie nous quittons le dètermisme qui régissait la cosmogènèse minérale qui l'a précédée La Biogenèse bénéficie d'un degré de liberté nouveau. Comparé au monde minéral inanimé qui précède son apparition, la Vie a franchi un pas essentiel dans la complexité dont la croissance se poursuivra par l'amélioration et la diversification des fonctions dans une complexification fonctionnelle propre aux êtres vivants.
Pendant plus de 2 milliards d'années, le monde bactérien, - bactéries et algues bleues chlorophylliennes - constitue «la Biosphère» qui couvre notre planète minérale d'un manteau vivant. Ce sont des « procaryotes » sans noyau, sans organites différenciés.
Les premières bactéries consommaient les produits de la synthèse prébiotique dont la lenteur limitait leur multiplication. La photosynthèse a ouvert une possibilité d'expansion en donnant accès à une source d'énergie illimitée : l'énergie solaire qui, avec l'eau et le gaz carbonique, permet d'alimenter en énergie chimique et en matière première organique tous les êtres vivants. La Vie acquiert donc très tôt, par la photosynthèse, son indépendance énergétique, et peut s'étendre rapidement.
L'oxygène produit par la photosynthèse oxyde les composés réducteurs des océans. Ensuite, l'atmosphère s'enrichit en oxygène libre. Dans ses couches supérieures le rayonnement solaire transforme alors de l'oxygène en ozone filtrant les rayons ultraviolets nécessaires aux synthèses prébiotiques. Ainsi, depuis 1,5 milliards d'années, la synthèse prèbiotique est terminée, du fait même de la Vie. C'est l'oeuvre de modestes bactéries chlorophylliennes, les algues bleues qui ont lentement et profondément transformé la face de la Terre.
La couche d'ozone protège la vie des actions nocives des rayons ultraviolets. Auparavant la Vie se développait dans les océans à une profondeur suffisante pour que la couche d'eau absorbe ces rayons nocifs. Au fur et à mesure du développement de la couche d'ozone, la vie progresse vers la surface et elle pourra ensuite s'aventurer sur la terre ferme.
Ensuite, il y a 1,5 milliard d'années, apparaissent les cellules « eucaryotes » unicellulaires, comparables aux Protistes actuels (amibes par exemple). Elles sont beaucoup plus grosses que les Bactéries et Algues bleues, des membranes séparent des compartiments spécialisés : le noyau contient la mémoire génétique, les mitochondries sont les centrales energétiques, une vacuole assure la digestion et les chloroplastes, la photosynthèse.
Cette cellule est le produit de la symbiose d'une cellule eucaryote primitive associée à une ou plusieurs lignées de procaryotes. Son apparition est le fruit de la synthèse d'une structure nouvelle entraînant la répartition de fonctions entre des organites et des territoires spécialisés.
Alors que la multiplication des bactéries est réalisée par une simple division d'une bactérie en deux bactéries-filles, chez les Eucaryotes apparaît la sexualité. La fécondation d'un ovule par un gamète mâle donne un oeuf qui se distingue de l'adulte par sa petite taille et l'absence de cloisonnement. Les structures cytoplasmiques apparaissent au cours du développement de l'oeuf La sexualité apporte aux Protistes un rajeunissement et un grand potentiel de diversification passant par la fécondation et l'oeuf indifférencié.
Les organismes pluricellulaires qui apparaissent 800 millions d'années plus tard sont de véritables sociétés de cellules eucaryotes différenciées, organisées en tissus et en organes. La répartition des tâches entre différentes cellules et des fonctions entre différents organes font de l'être vivant pluricellulaire un « organisme » complexe qui possède un système de coordination d'autant plus élaboré que la diversification des cellules et des organes est plus grande. C'est un nouveau pas important dans la complexité.
Leur évolution se poursuit, accompagnée d'une très grande diversification. Il semble que tous les types possibles d'organisation aient été essayés niais la plupart ont disparu au cours des 100 millions d'années qui précédent l'ère primaire
Au début du Cambrien les représentants des embranchements actuels sont seuls présents. On peut suivre, au cours des 570 millions d'années suivantes, leur diversification constituant l'arbre des vivants que nous connaissons, l'Arbre de la Vie dont chaque branche a suivi sa voie de complexification dans la diversification.
Mais l'Evolution n'est pas un long fleuve tranquille. A certaines époques géologiques, de très nombreuses espèces disparaissent brutalement , on prend maintenant conscience de l'importance de ces extinctions massives. L'exemple aujourd'hui célèbre est celui des Dinosaures à la fin de l'ère secondaire, il y a 65 millions d'années. Mais on oublie qu'avec les Dinosaures, la moitié des espèces existant à l'époque a disparu.
Les reptiles, très diversifies, étaient dominants pendant l'ère secondaire, tandis que les mammifères apparus au début de cette ère, n'étaient représentés que par quelques petits groupes primitifs. A la fin du Crétacé, la majorité des reptiles disparaissent, les mammifères profitant de leur départ prennent le relais sans que l'on puisse parler de lutte effective. Au début du tertiaire, ils occupent les niches écologiques libérées en se diversifiant rapidement.
L'Evolution n'est donc pas continue, graduelle et tranquille comme l'imaginait Darwin. La sélection naturelle n'explique pas les extinctions massives, la disparition de groupes entiers, pour des raisons inconnues, sans qu'il y ait lutte, tandis que le vide produit par ces extinctions entraîne la diversification d'espèces nouvelles. Les mammifères de l'ère secondaire sont apparus sur une terre dominée par des reptiles occupant toutes les niches écologiques où ils pouvaient vivre et se développer : herbivores et carnivores peuplant les savanes, les forêts et les déserts, nageant et volant. Pendant 160 millions d'années, ils ont cohabité avec de petits mammifères bénéficiant d'une bonne régulation thermique et d'un cerveau plus évolué, vivant dans des niches inaccessibles aux reptiles, telles que celle de la vie nocturne. La pression concurrentielle des reptiles ne leur permettait pas de sortir de ces niches. Seule, la disparition brutale de ceux-ci, à la fin du crétacé, a libéré le potentiel évolutif des mammifères qui, en quelques millions d'années, dans une véritable explosion de diversification, a développé la vingtaine de familles actuelles occupant les niches libérées.
Remarquez que ce sont les mammifères, déjà présents et plus évolués que les reptiles, qui se sont épanouis plutôt qu'un autre groupe moins évolué de reptiles ou de poissons. Il semble qu'une pression d'évolution et de diversification reste contenue dans les groupes évolués par la contrainte extérieure des groupes moins évolués dominants. Leur disparition lui permet de s'exprimer par l'explosion de formes nouvelles dans les groupes évolués.
Aujourd'hui, l'évolution des êtres vivants parait plus complexe que ne l'imaginait Darwin et les darwinistes qui développèrent sa théorie.
La sélection naturelle rend compte des phases adaptatives conduisant les espèces à occuper une niche écologique Elle relève d'une logique d'exclusion mettant en valeur une forme dominante, la mieux adaptée au milieu au détriment de formes concurrentes.
L' Evolution, par contre, est une montée de la complexité dans une logique d'inclusion puisqu'elle est le fruit de l'union de plusieurs éléments conduisant à l'émergence d'un nouvel élément de complexité supérieure à celle de ses composants. Il s'agit de l'inclusion de plusieurs éléments dans leur union au sein d'un être nouveau de complexité supérieure. Le changement de niveau évite l'exclusion d'éléments concurrents. Les forces d'union sont au cœur des innovations qui sont l'essence même de l'Evolution, somme d'innovations successives. La sélection naturelle semble étrangère à l'innovation. Elle n'explique pas les phases innovatrices explosives qui s'expriment par l'émergence de nombreuses structures nouvelles.
On peut noter qu'au cours de l'Evolution, l'émergence d'organismes de complexité supérieure n'entraîne pas l'exclusion des espèces de niveau inférieur. Les bactéries, seuls êtres vivants de notre planète pendant 2 milliards d'années, n'ont pas souffert de l'arrivée des plantes et des animaux pluricellulaires. Elles ont même profité de leur présence pour développer avec eux de nombreuses symbioses d'intérêt mutuel
Citons, à titre d'exemples : la flore intestinale des herbivores leur permettant de digérer la cellulose de l'herbe, les bactéries qui décomposent les déchets végétaux et animaux produisant l'humus favorable au développement des plantes, et notre flore intestinale qui nous permet de vivre et que nous confortons par les yaourts !
Et pourquoi limiter l'étude de l'évolution à une espèce, une famille ou même un phylum ? Les exemples précédents montrent que nous devons replacer ces éléments dans le cadre de l'ensemble des êtres vivants, végétaux et animaux, dans l'ensemble de la Biosphère qui est le siège d'équilibres complexes. Les herbivores se nourrissent d'herbe et les insectivores d'insectes, les uns et les autres sont les proies de carnivores Certaines espèces disparaissent, mais rarement du fait de leurs prédateurs qui rompraient ainsi un équilibre assurant leur propre survie. Ce sont plutôt des causes internes ou des contingences extérieures à la Biosphère qui en sont la cause
Les symbioses au sein de la Biosphère prennent des formes très variées, admirables par leur ingéniosité quand on y prête attention. Les oiseaux et les abeilles participent à la pollinisation des fleurs, les animaux frugivores dispersent les graines dans leurs excréments aidant à l'extension géographique des plantes, les pique-boeufs débarrassent les boeufs de leurs parasites qui les nourrissent. Nombreux sont les livres merveilleux qui décrivent ces associations étonnantes où collaborent les êtres les plus divers. La Biosphère est vraiment un système global remarquable par ses multiples équilibres et les coopérations des êtres vivants qui la composent, aucun d'entre eux ne pourrait vivre seul !
La compétition existe mais elle n'a pas le caractère inexorable, qu'on a voulu lui donner. Que se passe-t-il quand apparaît un nouvel être vivant doué de qualités avantageuses? Comme dirait Teilhard en pariant de l'homme il entre sans bruit dans la biosphère
Soulignons quelques points majeurs de la Biogenèse
-La Vie est un processus dynamique, son arrêt est la Mort inséparable de la Vie.
- L'être vivant a une finalité : vivre en conservant son identité et son intégrité.
- L'être vivant «fonctionne» - fonctions d'assimilation, de croissance et de reproduction. Il se construit en permanence en transformant des aliments en sa propre substance.- L'évolution des êtres vivants assure la conservation de la Vie. Les espèces, comme les individus, disparaissent mais la Vie subsiste et s'épanouit en un système vital en équilibre dynamique : la Biosphère - aucun être vivant ne peut vivre seul
- l'ADN est une mémoire génétique évolutive qui sauvegarde les innovations successives de l'Evolution, tandis que la mort détruit les organismes et que les espèces s'éteignent.
- L'apparition très tôt de la Vie sur la Terre n'est pas un improbable fruit du hasard.
- Sur la Terre primitive la photosynthèse a offert à la vie l'énergie solaire et l'oxygène qui a oxydé les composés réducteurs des océans et de l'atmosphère et préparé la couche d'ozone la protégeant des rayons ultra-violets. C'est l'oeuvre de modestes bactéries chlorophylliennes, les algues bleues qui, pendant plus de 2 milliards d'années, ont transformé la face de la Terre et permis à la vie de progresser vers la surface des océans et de s'aventurer sur la terre ferme.- La sélection naturelle relève d'une logique d'exclusion. L'Evolution, montée de la complexité, d'innovations en innovations, relève d'une logique d'inclusion. La sélection naturelle n'explique pas les extinctions massives suivies d'explosions innovatrices
Tout au long de l'évolution, les synthèses successives construisent des ensembles de plus en plus complexes. L'entropie dégrade l'énergie et la mort détruit tous les êtres vivants. Mais ceux-ci se reproduisent avant de mourir. La Vie sauve ainsi ses conquêtes complexes. La réalité de notre monde complexe actuel en est la preuve. Quantitativement, l'entropie et la mort semblent vainqueurs mais, qualitativement, la montée vers le plus complexe continue. Dans cette dynamique évolutive la Vie est le vrai vainqueur !
Raoul Giret 6 décembre 2002