sélection

C'est peut-être le nœud du problème. La famine retranche à la nation ses éléments les plus faibles, comme le jardinier élague les mauvaises branches d'un pommier.

Auteur: Ollikainen Aki

Info: La Faim Blanche

[ naturelle ]

éloge

Son cœur était d'une profondeur insondable, il connaissait depuis longtemps l'humilité, la patience, le sacrifice. Sa petite maison au milieu des roses était d'une simplicité austère ; il connaissait l'inutilité du luxe, la joie de posséder peu. La modestie avec laquelle il portait sa renommée scientifique m'a souvent rappelé les arbres qui se courbent sous le poids des fruits mûrs ; c'est l'arbre stérile qui lève la tête haut dans une vantardise vide.

J'étais à New York lorsque, en 1926, mon cher ami est décédé. En larmes, j'ai pensé : "Oh, je marcherais volontiers jusqu'à Santa Rosa pour l'apercevoir encore une fois". M'enfermant à l'écart des secrétaires et des visiteurs, j'ai passé les vingt-quatre heures suivantes dans l'isolement...

Son nom est désormais entré dans le patrimoine du langage courant. Le Webster's New International Dictionary définit le verbe "burbank" comme un verbe transitif : Croiser ou greffer (une plante). D'où, au sens figuré, l'amélioration (d'un processus ou d'une institution) en sélectionnant les bonnes caractéristiques et en rejetant les mauvaises, ou en ajoutant de bonnes caractéristiques.

Bien-aimé Burbank, me suis-je écrié après avoir lu la définition, ton nom même est maintenant synonyme de bonté !

Auteur: Paramahansa Yogananda

Info: Autobiographie d'un Yogi. (à propos de la mort de son ami, l'éminent botaniste du 20ème siècle, Luther Burbank}

[ funèbre ]

immigration

Il se sentait le fils d'une France sous-alimentée, en proie aux maladies étrangères : pelade pâle des exils russes, acide urique anglais ; eczéma périodique de l'émigration italienne ; taches suspectes d'origine roumaine, colonies de furoncles américains; suppuration levantine, et autres germes pondus entre le cuir et la chair des nations. Avec plus de fatalisme que d'humeur, il considérait tous ces nouveaux venus se chauffant à son soleil provençal, écrémant son lait picard, déménageant ses meubles angevins, crevant les routes basques, coupant les cheveux des Gauloises en servitude, dépréciant sa monnaie et le traquant jusque dans son atelier qu'il était obligé de sous-louer meublé. Au fond, il ne leur en voulait que de déformer sa langue maternelle et de vider les dernières vraies bouteilles. Avec la plus vive curiosité, il observait cette aventure française, cette vivante anecdote absolument nouvelle dans l'histoire, d'un pays victime des agréments qu'il a su se créer et de la convoitise universelle. Il y avait bien eu des migrations de races, des confiscations politiques de nations, des anéantissements militaires, mais jamais ce spectacle d'un peuple disparaissant soudain dans son propre sol, comme par une trappe. "Von Cluck a réussi, se disait Daniel, Paris est bien cerné, et pris."

Il errait sur le trottoir comme une chèvre d'Hubert Robert dans les pierres d'une Rome ruineuse. Son article de demain aurait pour en-tête : Vœ Victoribus. Cela pourrait commencer ainsi : "Pourquoi dans une France anémiée, ne pas choisir des globules germaniques ou anglo-saxonnes, pleins de courage et d'honneur ? Pourquoi l'ignorance des pouvoirs publics laisse-t-elle de préférence verser aux veines de la patrie d'horribles mélanges latins, levantins ou nègres, en ouvrant aveuglément les frontières ?"

Auteur: Morand Paul

Info: L'Europe galante (1925, 250 p., Grasset, les cahiers rouges) p 224, 225, 226

[ métissage ] [ méfaits ] [ processus de destruction ] [ déclin ] [ mauvaise sélection ] [ prophétie ] [ effacement ] [ melting-pot ]

dessein

Les philosophes regardent depuis longtemps l'intentionnalité comme un phénomène déroutant, car il est difficile de voir comment elle peut apparaître dans un monde purement physique. Après tout, les états mentaux dépendent vraisemblablement du cerveau, et donc des neurones et de leurs interconnexions, mais les neurones ne semblent pas "porter" sur quoi que ce soit, ni avoir un contenu représentationnel. Dès lors, comment l'intentionnalité peut-elle s'intégrer dans le monde décrit par la science moderne ?

Dans les années 1980, la philosophe Ruth Millikan a proposé une solution ingénieuse à cette énigme en s'inspirant du darwinisme.

Pour illustrer son idée de base, prenons l'exemple de la danse ondulatoire de l'abeille mellifère.Il s'agit d'une danse complexe en forme de huit que les abeilles utilisent pour signaler à leurs compagnes de ruche l'emplacement d'une source de nourriture. Comme la danse de l'abeille a été façonnée par la sélection naturelle dans un but particulier - indiquer correctement où se trouve la nourriture - nous permet de discerner une sorte de proto-intentionnalité dans la danse ondulatoire.

Nous pouvons raisonnablement dire qu'une danse particulière signifie que la nourriture est située à 30 mètres dans la direction du soleil, au sens où la fonction biologique de la danse est d'inciter les compagnes de la ruche à voler jusqu'à cet endroit. La danse ondulatoire de l'abeille est donc susceptible de donner lieu à des représentations erronées, car la nourriture pourrait ne pas se trouver réellement à cet endroit, par exemple si l'abeille a accidentellement exécuté la mauvaise chorégraphie. En bref, l'idée de Millikan est que le contenu représentationnel peut être rendu scientifiquement admissible en le réduisant à une fonction biologique, une notion qui joue un rôle de bonne foi en biologie de l'évolution. Cette tentative audacieuse de naturaliser l'intentionnalité est controversée, mais elle illustre comment une perspective biologique peut aider à éclairer une vieille question philosophique.

Auteur: Okasha Samir

Info: Philosophie de la biologie : Une très courte introduction

[ but ] [ téléonomie ] [ motivation ]

raisonnements

Tous les biais cognitifs simples dans une seule infographie.
Le cerveau humain est capable de choses incroyables, mais il est aussi souvent extrêmement imparfait.
La science a montré que nous avons tendance à faire toutes sortes d'erreurs mentales, appelées "contraintes cognitives", qui peuvent affecter notre pensée et nos actions. Ces biais, comme le souligne Jeff Desjardinsde Visual Capitalist, peuvent nous amener à extrapoler des informations provenant de mauvaises sources, à chercher à confirmer les croyances existantes ou à ne pas nous souvenir d'événements comme ils se sont réellement passés!
Tout ceci fait bien sûr partie de l'être humain, mais ces biais cognitifs peuvent également avoir un effet profond sur nos efforts, nos investissements et notre vie en général. Pour cette raison, cette infographie de DesignHacks.co est particulièrement pratique. Elle montre et regroupe les 188 biais de confirmation connus existants.
QU'EST-CE QU'UN BIAS COGNITIF?
Les humains ont tendance à penser de certaines manières qui peuvent conduire à des écarts systématiques d'une prise de jugement rationnel.
Ces tendances proviennent habituellement de :
- Raccourcis de traitement de l'information
- Capacité de traitement limitée du cerveau
- Motivations émotionnelles et morales
- Distorsions dans le stockage et la récupération des souvenirs
- Influence sociale
Les biais cognitifs ont été étudiés durant des décennies par des universitaires dans les domaines de la science cognitive, de la psychologie sociale et de l'économie comportementale, mais ils sont particulièrement pertinents dans le monde de l'information. Ils influencent la façon dont nous pensons et agissons, et de tels raccourcis mentaux irrationnels peuvent conduire vers toutes sortes de problèmes dans l'entrepreneuriat, l'investissement ou la gestion.
EXEMPLES DE BIAS COGNITIFS
Voici quatre exemples de la façon dont ces types de biais peuvent affecter les gens dans le monde des affaires:
- Biais de familiarité: un investisseur met son argent dans "ce qu'il connait", plutôt que de rechercher les avantages évidents d'une diversification de portefeuille. Juste parce qu'un certain type d'industrie ou de sécurité est familier n'en fait pas une sélection logique.
- Le biais de l'auto-attribution: un entrepreneur attribue excessivement le succès de sa société à lui-même, plutôt qu'à d'autres facteurs (équipe, chance, tendances de l'industrie). Quand les choses ne vont pas, il blâme ces facteurs externes pour avoir stoppé sa progression.
- Ancrage de partialité : un employé lors d'une négociation de salaire dépend trop du premier chiffre mentionné dans les négociations plutôt qu'examiner de façon rationnelle une gamme d'options.
- Le biais de survie: l'esprit d'entreprise semble facile, car il y a tant d'entrepreneurs prospères. C'est pourtant bien un biais cognitif: les entrepreneurs prospères sont les meilleurs, ceux qui ont survécu, alors que les millions qui ont échoué sont parti pour faire d'autres choses.

Auteur: Internet

Info: Zero Hedge, 29 sept 2017

[ réflexion ] [ réfléchir ]

intuition

Nouvelle de la Science, 23 Octobre 2007 : Comment gagner une élection ? En faisant une bonne première impression (en moins de 250 millisecondes).
Le jugement instantané des électeurs prévoit les gagnants des élections.
Compétent ? : Des étudiants qui ont jugé instantanément la compétence entre des paires de candidats au gouvernement ont montré que leurs choix prédisait les gagnants de l'élection réelle.
Hé, les candidats !!! Vous voulez gagner une élection ? C'est simple. Ayez juste l'air compétent - c'est égal si vous ne l'êtes pas. Un nouveau rapport confirme ce qui pourrait être le pire cauchemar de certaines personnes intéressées par la politique : le look est très important. Ainsi les chercheurs de l'université de Princeton ont demandé à des étudiants volontaires lequel parmi deux candidats dans une élection au gouvernement leur semblait le plus compétent. A la surprise des scientifiques, leurs sélections se sont avérées correspondre au choix des électeurs.
On a montré aux participants de l'étude des photos des gagnants et des perdants dans 89 élections politiques qui eurent lieu entre 1996 et 2002. Les sujets avaient 100 millisecondes, 250 millisecondes ou un temps illimité pour choisir le candidat qu'ils percevaient comme le plus compétent ; dans tous les cas ils devaient donner leur sentiment instinctif. Les choix des étudiants furent les gagnants des élections dans 64 pour cent des cas.
Dans une deuxième épreuve, on donna aux volontaires soit 250 millisecondes soit deux secondes de réflexion pour leurs décisions. Avec un plus grand temps de réflexion, les différentes réponses des étudiants devinrent de 5 à 7 pour cent moins prédictives, mais le taux global de succès a atteint jusqu'à 69.1 pour cent de moyenne. Dans une troisième expérience, utilisant des élections à venir, le groupe eut aussi de très bons résultats (68.6 pour cent quand on leur demanda de suivre leur première impulsion, mais en prenant autant temps qu'ils le voulaient pour répondre, leur permettant d'y réfléchir.
"Toute se passe dans les 250 premières millisecondes d'exposition, et après il ne se passe plus grand chose" dit Alexandre Todorov, professeur auxiliaire de psychologie et co-auteur de l'étude, qui est parue dans "Proceedings of National Academy of Sciences USA", notant que ces épreuves de 250-millisecondes eurent le plus grand des succès prédictif. Ajoutant : "s'il y a délibération, elles deviennent légèrement plus mauvaises. Cependant, les résultats sont toujours bien supérieurs à la chance pour détecter le gagnant."
Moshe Bar, principal chercheur du laboratoire visuel de Neurocognition de l'école de médecine de Harvard, indique que les impressions très rapides sont souvent plus appropriées aux jugements qui affectent la survie, comme si quelque chose que nous voyons pose une menace. "Je pense qu'il y a un répertoire de caractéristiques qui sont inscrites dans les dispositifs faciaux" dit-il. Bien que n'étant pas dans une logique de survie, nous faisons souvent des prévisions - par exemple quand à l'intelligence ou la capacité d'une personne pour gouverner - selon l'aspect de son visage. "Seulement pour nous protéger nous collons souvent à ces premières impressions" continue-t-il. "Nous tendons à nous tromper en modifiant plutôt rapidement notre avis, réalisant alors notre première impression était juste.

Auteur: Nikhil Swaminathan

Info: Fortean time

[ apparence ] [ choix ] [ première impression ] [ votations ]

intelligence artificielle

[...] au début de la guerre de Corée, le général McArthur a proposé des mesures dont l’application aurait pu déclencher une troisième guerre mondiale. Tout le monde sait aussi qu’on lui a retiré le pouvoir de décider s’il fallait ou non prendre un tel risque. Ceux qui lui ont retiré cette possibilité ne l’ont pas fait pour prendre eux-mêmes les décisions à sa place ou pour les confier à d’autres hommes politiquement, économiquement ou moralement qualifiés. Ils l’ont fait pour remettre le pouvoir de décider à un instrument (puisque le "dernier mot" doit être objectif et qu’on ne considère aujourd’hui comme "objectifs" que les jugements prononcés par des objets). Bref, on a confié la responsabilité suprême à un "electric brain", un cerveau électrique. On n’a pas retiré le pouvoir de décision à l’individu McArthur, mais à McArthur en tant qu’homme, et si on a préféré le cerveau-instrument au cerveau de McArthur, ce n’est pas parce qu’on avait des raisons particulières de se méfier de l’intelligence de McArthur mais parce qu’il n’avait, précisément, qu’un cerveau humain.

Dire qu’on lui a "retiré" sa responsabilité en tant qu’homme, c’est bien sûr employer une expression trompeuse. Car la puissance qui l’a privé de son pouvoir de décision n’était pas une instance surhumaine, ce n’était ni "Moïra" (le Destin), ni "Tyché" (la Fortune), ni "Dieu", ni l’ "Histoire", mais c’était l’homme lui-même qui, dépouillant sa main gauche avec sa main droite, déposait son butin – sa conscience morale et sa liberté de décision – sur l’autel de la machine et montrait par cet acte qu’il se soumettait à celle-ci, à ce robot calcultateur qu’il avait lui-même fabriqué et qu’il était prêt à considérer comme une conscience morale de substitution et une machine à oracles, bref une machine littéralement providentielle.

En subordonnant le général à cet instrument, l’humanité s’est en quelque sorte porté atteinte à elle-même. Qu’on ne se méprenne pas. Rien n’est plus éloigné de nos intentions que de nous solidariser avec McArthur. Que l’histoire, en cet instant exemplaire, se soit justement servie de lui pour tenir ce rôle est un pur caprice : n’importe quelle autre personnalité publique aurait aussi bien fait l’affaire. Nous voulons seulement dire que celui qui transfère la responsabilité d’un homme à un instrument lui transfère aussi, par là même, la responsabilité de tous. En cette occasion, l’humanité s’est pour la première fois humiliée elle-même de façon significative et a ouvertement déclaré : "On ne peut pas compter sur nous puisque nous comptons plus mal que nos machines. Qu’on ne tienne donc pas "compte" de nous." Elle n’a, pour la première fois, ressenti aucune honte d’avoir ouvertement honte.

On a donc "nourri" - to feed est le terme technique qu’on emploi pour désigner l’opération par laquelle on introduit dans l’appareil les éléments nécessaires à la décision – cette machine à oracles de touts les données relatives à l’économie américaine et à celle de l’ennemi. "Toutes les données", c’est beaucoup dire. Car les machines possèdent par essence leurs "idées fixes" : le nombre de paramètres qu’elles prennent en compte est artificiellement limité. [...] On les a ainsi exclusivement "nourries" de données susceptibles d’être facilement quantifiées – des données portant donc sur le caractère utile ou dommageable, rentable ou non rentable de la guerre en question. [...]

On sait bien que l’assimilation des données par les intestins mécaniques prend un temps ridiculement court. A peine avait-on nourri l’appareil qu’il délivra son oracle. Sa conclusion ayant valeur de décision, on sut alors si l’on pouvait se lancer dans cette entreprise et déclarer la guerre sainte, ou s’il fallait renoncer à cette mauvaise affaire et la condamner comme immorale.

Après quelques secondes de réflexion ou de digestion électrique, le "brain" donna une réponse qui se révéla, par hasard, plus humaine que les mesures suggérées par l’homme McArthur. Il proclama haut et fort que cette guerre serait une "mauvaise affaire", une catastrophe pour l’économie américaine. Ce fut sans aucun doute une grande chance, peut-être même la chance de l’humanité, puisqu’elle était déjà entrée dans l’ère atomique lorsque l’oracle sortit de la bouche de la machine. Mais le choix de ce mode de décision fut aussi la plus grande défaite que l’humanité se soit jamais infligée à elle-même : car jamais auparavant elle ne s’était abaissée à ce point et n’était allée jusqu’à confier à une chose le soin de statuer sur son histoire – et peut-être même sur son être ou son non-être. Que le jugement ait été cette fois-là un veto, une grâce, cela ne change rien à l’affaire. Ce n’en fut pas moins une sentence de mort puisqu’on avait placé dans une chose la source de toute grâce possible. [...] Si nous voulions bien réaliser que des milliers d’hommes, au nombre desquels nous figurons peut-être nous-mêmes, ne doivent ce que nous appelons aujourd’hui la "vie" - c’est-à-dire leur chance de n’avoir pas encore été tués  - qu’au "non" calculé par un instrument, à ce "non" sélectionné par l’électromécanique, alors nous voudrions rentrer sous terre pour cacher notre honte.

Auteur: Anders Günther Stern

Info: Dans "L'obsolescence de l'homme", trad. de l'allemand par Christophe David, éditions Ivrea, Paris, 2002, pages 78-81

[ historique ] [ délégation de la responsabilité humaine ] [ instrument médiumnique ]

microbiologie

Comment le microbiome* influence notre santé 

Nous ne sommes jamais seuls. En plus des 30 000 milliards de cellules humaines, notre corps abrite quelque 39 000 milliards de microbes – bactéries, champignons et protozoaires qui vivent dans nos intestins, nos poumons, notre bouche, notre nez, notre peau et ailleurs dans tout le corps. Les ensembles d’organismes présents dans et sur notre corps, le " microbiote ", font partie d’habitats microbiens plus larges, ou " microbiomes ", qui englobent tous les génomes viraux et cellulaires, les protéines codées et d’autres molécules dans leur environnement local. (Cependant,  il existe une certaine ambiguïté  dans les définitions, de sorte que l'utilisation des termes varie souvent.)

Bien que le microbiome soit récemment devenu un sujet brûlant en raison de son importance potentielle pour notre santé, ce n'est pas un concept nouveau. Certains font remonter ses origines au XVIIe siècle, lorsque le microbiologiste néerlandais Antonie van Leeuwenhoek a décrit pour la première fois de minuscules organismes qu'il avait prélevés dans sa bouche et observés sous un microscope artisanal. Tout au long des années 1900 et au début des années 2000, un certain nombre de découvertes ont attiré l'attention des gens sur les microbes vivant à l'intérieur de nous, mais ce domaine a reçu une attention accrue en 2007 lorsque les National Institutes of Health ont lancé le projet sur le microbiome humain. Depuis lors, les scientifiques ont catalogué de manière de plus en plus détaillée la biodiversité microbienne du corps humain. Ils ont découvert que les microbiomes sont distincts dans tout le corps : la composition microbienne de l’intestin, par exemple, est très différente de celle de la bouche. Ils en sont également venus à reconnaître qu’il n’existe pas de microbiome " ​​normal ". Au contraire, comme pour les empreintes digitales, chacun abrite une sélection unique d’espèces et de souches microbiennes.

Ces microbes jouent de nombreux rôles, depuis la protection contre les agents pathogènes et le réglage de nos réponses immunitaires jusqu'à la digestion des aliments et la synthèse des nutriments. Pour cette raison, lorsqu’un microbiome est désorganisé – par exemple à cause d’une mauvaise alimentation, de maladies infectieuses, de médicaments ou de facteurs environnementaux – cela peut avoir un effet d’entraînement sur notre santé. Des microbiomes malsains ont été associés au cancer, aux maladies cardiaques et pulmonaires, à l’inflammation et aux maladies inflammatoires de l’intestin. On pense même que les microbes régulent l’axe intestin-cerveau, une autoroute de communication qui relie le cerveau au système nerveux entérique, qui contrôle les intestins. Aujourd’hui, la médecine cible de plus en plus les microbiomes pour traiter diverses maladies. Par exemple, les greffes fécales contenant un microbiote sain sont parfois utilisées pour traiter des infections bactériennes graves du côlon.

Malgré une accélération de la recherche sur le microbiome au cours des dernières décennies, qui a donné naissance à de nouvelles technologies génomiques puissantes, de nombreuses questions fondamentales restent sans réponse complète. Comment acquérons-nous le microbiote et comment la communauté évolue-t-elle tout au long de notre vie ? Quel est l’impact des différents environnements et modes de vie sur le microbiome ? Comment le microbiome peut-il provoquer ou être utilisé pour traiter des maladies ? Ces questions et bien d’autres alimentent la recherche biologique et nous aident à mieux comprendre qui et ce qui fait de nous ce que nous sommes.

Quoi de neuf et remarquable

D’où vient notre microbiome ? Plusieurs études réalisées au cours de la dernière année ont donné des indications. Les bébés acquièrent la plupart de leurs microbes de leur mère à la naissance et dans les mois qui suivent. Mais il s’avère que les mères ne partagent pas seulement des organismes microbiens avec leurs bébés, elles partagent également des gènes microbiens. Dans une étude de 2022 publiée dans Cell , des scientifiques ont révélé que de courtes séquences d'ADN appelées éléments mobiles peuvent passer des bactéries de la mère aux bactéries du bébé, même des mois après la naissance. Comme je l'ai déjà signalé dans  Quanta , il est probable que ces gènes pourraient aider à développer un microbiome intestinal plus performant chez le bébé, ce qui pourrait à son tour développer davantage son système immunitaire.

La transmission ne se produit pas seulement à la naissance. En fait, les microbiomes sont incroyablement dynamiques et peuvent changer radicalement au cours de la vie d’une personne. Dans un article de Quanta publié l’année dernière, j’ai rendu compte de l’analyse mondiale la plus complète de la transmission du microbiome à ce jour. À l’aide de nouveaux outils génomiques, une équipe de biologistes italiens a retracé plus de 800 000 souches de microbes entre familles, colocataires, voisins et villages dans 20 pays. Ils ont découvert que les microbes sautent beaucoup entre les personnes, en particulier entre les conjoints et les colocataires, qui passent beaucoup de temps ensemble. Ces résultats suggèrent que certaines maladies qui ne sont pas considérées comme contagieuses pourraient avoir un aspect contagieux si elles impliquent le microbiome. Cependant, cette idée est spéculative et sera sûrement débattue et étudiée dans les années à venir.

Les connaissances sur la manière dont nous acquérons le microbiome et son impact sur notre corps ne proviennent pas uniquement d’études réalisées sur des humains. D’autres animaux possèdent également des microbiomes essentiels à leur santé et à leur développement – ​​et plusieurs études récentes ont établi des liens entre les microbes intestinaux et le cerveau. En 2019, Quanta a signalé que le comportement de peur diffère entre les souris ayant des microbiomes différents, et en 2022, nous avons rendu compte de la manière dont les microbiomes influencent les compétences sociales et la structure cérébrale du poisson zèbre.

Auteur: Internet

Info: https://www.quantamagazine.org/ - 11 03 2024 - Yasemin Saplakogku. *Pour préciser : Le terme microbiote est suivi du nom de l'environnement dans lequel il se trouve. Par exemple, le « microbiote intestinal » fait référence au microbiote présent dans les voies intestinales. Le microbiome fait référence à l'ensemble des gènes hébergés par des micro-organismes, ce que l'on appelle le théâtre d'activité.

[ orchestre invisible du corps ] [ Des bactéries aux organes ]

sciences

36'000 sexes, mais à deux, c'est mieux pour les biologistes de l'évolution, le sexe est un mystère - et le binôme mâle-femelle un paradoxe. Explications sur l'origine des genres.
"L'émergence des genres reste un problème déroutant en biologie, lance Lukas Schärer, spécialiste de l'évolution de la reproduction à l'Université de Bâle. Nous ne comprenons pas encore tout à fait le sexe."
Car la présence de deux sexes amène un désavantage immédiat: elle réduit de moitié la probabilité de rencontrer un partenaire de reproduction. "Avoir deux genres n'est pas seulement une mauvaise stratégie; c'est la pire", renchérit Laurence Hurst, biologiste à l'Université de Bath (G.B.) et l'un des spécialistes mondiaux de l'évolution de la reproduction. Avec un seul genre - ou une multitude -, nous pourrions nous reproduire avec tout le monde.
La reproduction sexuée présente des avantages évidents sur le plan de l'évolution (voir encadré plus bas). Mais qui dit sexe ne dit pas forcément mâle et femelle: il est tout à fait possible de fusionner deux cellules similaires. "Il faut distinguer deux étapes, précise Laurence Hurst. D'abord, on doit pouvoir expliquer l'émergence de deux types de gamètes (les cellules reproductrices, ndlr) qui - tout en restant morphologiquement identiques - ne peuvent fusionner que l'un avec l'autre. Un deuxième niveau concerne leur différenciation en gamètes mâles et femelles, qui sont non seulement distincts, mais également différents." "Des théories existent, ajoute Lukas Schärer, mais leur démonstration univoque par des expériences fait encore défaut."
La faute aux mitochondries
Dans les années 1990, Laurence Hurst a proposé une piste pour élucider la première étape: un seul genre favoriserait des mutations potentiellement nuisibles. "En fusionnant, les gamètes ne combinent pas seulement les informations génétiques contenues dans leur noyau, mais partagent aussi leurs mitochondries (responsable de fournir la cellule en énergie, ndlr), explique le biologiste anglais. Comme celles-ci évoluent indépendamment du noyau, il n'est pas certain que les mitochondries dominantes, qui par exemple se reproduisent plus rapidement que les autres, s'avèrent également bénéfiques à la cellule et à l'individu."
Une solution à ce problème serait procurée par l'émergence de deux types de gamètes (appelés "+" et "-"), dont un seul est capable de transmettre ses mitochondries. On réduit ainsi les probabilités d'avoir des mutations mitochondriales délétères à la cellule. Afin de propager les types de mitochondries bénéfiques à l'individu, il y aurait un avantage évolutionniste à ce que seuls les différents types de gamètes puissent fusionner entre eux.
"Notre thèse est appuyée par des observations faites sur des protozoaires ciliés, poursuit Hurst. Ceux qui se reproduisent par fusion et mélangent leurs mitochondries ont deux genres alors que d'autres, qui ne font qu'échanger leur noyau sans partager leurs mitochondries, possèdent non pas deux mais des centaines de genres distincts. On observe le même phénomène chez les champignons: ils n'échangent que leur noyau, et certains possèdent jusqu'à 36'000 sexes." Avoir exactement deux sexes servirait ainsi à filtrer les mitochondries.
A quoi ressemble l'acte de chair lorsqu'on a plusieurs genres? "Les deux partenaires doivent être d'un genre différent, répond Lukas Schärer. Au niveau des probabilités, un nombre élevé de sexes se rapproche de l'absence de genre de plusieurs façons, car on peut se reproduire avec à peu près tout le monde. L'existence de genres protège les individus de l'auto-fertilisation, qui est dangereuse car elle expose souvent des mutations délétères." De nombreux sexes, donc, pour éviter la consanguinité.
La naissance du mâle
Mais pourquoi les + et les - se sont-ils ensuite différenciés en "mâles" et "femelles"? Dans les années 1970, le biologiste Geoff Parker a proposé un mécanisme évolutionniste. Des mutations ont changé la taille des cellules reproductives. Graduellement, deux types d'individus ont été sélectionnés, qui produisent soit des spermatozoïdes petits, nombreux et de valeur limitée, soit des oeufs gros, rares et précieux. Les premiers peuvent être produits en très grand nombre, ce qui augmente la probabilité de rencontre. Grâce à leur grande taille, les seconds ont davantage de chances d'être fécondés et peuvent fournir une grande quantité de matière au zigote (obtenu par la fusion des gamètes), ce qui améliore ses chances de survie. "L'évolution de l'anisogamie (des gamètes de tailles différentes, ndlr) a eu lieu plusieurs fois au cours de l'évolution et ceci de manière indépendante", rappelle Brian Charlesworth, professeur de biologie évolutionnaire à l'Université d'Edimbourg. "L'anisogamie a probablement moins de chance d'évoluer dans des espèces plus petites, car l'avantage procuré par un grand oeuf joue un rôle plus faible", note Lukas Schärer.
Reste encore la différentiation au niveau de l'individu: pourquoi la plupart des animaux comprennent des mâles et des femelles - au lieu de favoriser l'hermaphrodisme? Ce dernier s'accompagne du risque d'autofertilisation et des problèmes dus à la consanguinité, mais atténue la difficulté de trouver un partenaire. Cet avantage pourrait être un facteur déterminant chez les plantes: incapables de se déplacer, elles sont en grande majorité hermaphrodites. Au contraire des animaux, qui eux ont les moyens de partir chercher l'âme soeur.
Les bienfaits du sexe
Le but de la chair, c'est de mélanger pour mieux s'adapter. En combinant les gènes des deux parents, la reproduction sexuée permet de sélectionner les bonnes mutations et de purger les mauvaises. "Des expériences avec des levures modifiées pour se reproduire asexuellement ont montré qu'elle s'adaptent moins rapidement aux changements de l'environnement, détaille Laurence Hurst de l'Université de Bath (G.B.). On a pu observer que certaines espèces capables d'utiliser les deux modes de reproduction favorisent la voie sexuée lorsqu'elles se voient soumises à des pressions de l'environnement." Une fois le danger passé, elles retournent au sexe en solitaire - également favorisé lorsque la rencontre d'un partenaire s'avère trop difficile.
Le kamasutra de la Nature
Entre des bactéries échangeant du matériel génétique et des champignons possédant des milliers de sexes, la Nature ne montre aucun tabou. Les hermaphrodites simultanés tels que la majorité des plantes et escargots possèdent les appareils génitaux mâles et femelles, alors que les hermaphrodites séquentiels (certains poissons et crustacés) changent de sexe au cours du temps. Les êtres hétérogames (amibes sociales, micro-crustacés, algues) peuvent alterner entre reproduction asexuée et sexuée. On a observé que les femelles d'un certain nombre d'animaux (dont le dragon du Komodo et le requin marteau) peuvent parfois se passer de mâle pour se reproduire par parthénogenèse lorsque rencontrer l'âme soeur s'avère trop difficile. Les polyploïdes, eux, ne possèdent pas des paires de chromosomes comme la plupart des animaux sexués, mais de multiples copies: une espèce de salamandre n'a que des femelles possédant leurs chromosomes en triple. Elles se reproduisent par "cleptogénèse", en volant des spermatozoïdes de variétés voisines.
80 millions d'années sans sexe: un scandale évolutionnaire
Même si les premiers êtres vivants unicellulaires comme les bactéries se sont toujours reproduits de manière asexuée, "la plupart des êtres multicellulaires asexués ont évolué à partir d'espèces sexuées, note Brian Charlesworth de l'Université d'Edimbourg. Ils n'ont pas eu le temps de se diversifier et sont normalement d'origine récente." La découverte que des invertébrés aquatiques asexués appelés bdelloidés ont survécu quelque 80 millions d'années fut qualifiée de "scandale évolutionnaire" par le biologiste John Maynard Smith. Autre particularité, ces invertébrés pratiquent une forme d'hibernation: face à une pression environnementale, ils peuvent sécher et entrer en animation suspendue. En 2008, une étude d'Harvard apporte un élément de réponse: lorsqu'ils se réveillent, les bdelloidés incorporent l'ADN étranger se trouvant à proximité. Même pour les êtres asexués, le mélange des gènes semble incontournable pour survivre.

Auteur: Saraga Daniel

Info: Largeur.com, 25 mai 2011

[ couple ] [ reproduction ]

microbiote

Un chef d'orchestre de la subtile symphonie d'Evolution

Le biologiste Richard Lenski pensait que son expérience à long terme sur l'évolution pourrait durer 2 000 générations. Près de trois décennies et plus de 65 000 générations plus tard, il est toujours étonné par " l’incroyable inventivité " de l’évolution.

Au début de sa carrière, le biologiste décoré Richard Lenski pensait qu'il pourrait être contraint d'évoluer. Après l’annulation de sa subvention de recherche postdoctorale, Lenski a commencé à envisager provisoirement d’autres options. Avec un enfant et un deuxième en route, Lenski a assisté à un séminaire sur l'utilisation de types spécifiques de données dans un contexte actuariel* – le même type de données avec lequel il avait travaillé lorsqu'il était étudiant diplômé. Lenski a récupéré la carte de visite du conférencier, pensant qu'il pourrait peut-être mettre à profit son expérience dans une nouvelle carrière.

"Mais ensuite, comme c'est parfois le cas - et j'ai eu beaucoup de chance - le vent a tourné", a déclaré Lenski à Quanta Magazine dans son bureau de la Michigan State University. " Nous avons obtenu le renouvellement de la subvention et peu de temps après, j'ai commencé à recevoir des offres pour être professeur. 

Lenski, professeur d'écologie microbienne à l'État du Michigan, est surtout connu pour ses travaux sur ce que l'on appelle l' expérience d'évolution à long terme . Le projet, lancé en 1988, examine l'évolution en action. Lui et les membres de son laboratoire ont cultivé 12 populations d' E. coli en continu depuis plus de 65 000 générations, suivant le développement et les mutations des 12 souches distinctes.

Les résultats ont attiré l’attention et les éloges – y compris une bourse " genius " MacArthur, que Lenski a reçue en 1996 – à la fois pour l’énormité de l’entreprise et pour les découvertes intrigantes que l’étude a produites. Plus particulièrement, en 2003, Lenski et ses collaborateurs ont réalisé qu'une souche d' E. coli avait développé la capacité d'utiliser le citrate comme source d'énergie, ce qu'aucune population précédente d' E. coli n'était capable de faire.

Lenski s'intéresse également aux organismes numériques, c'est-à-dire aux programmes informatiques conçus pour imiter le processus d'évolution. Il a joué un rôle déterminant dans l’ouverture du Beacon Center dans l’État du Michigan, qui donne aux informaticiens et aux biologistes évolutionnistes l’opportunité de forger des collaborations uniques.

Quanta Magazine a rencontré Lenski dans son bureau pour parler de ses propres intérêts évolutifs dans le domaine de la biologie évolutive – et du moment où il a presque mis fin à l'expérience à long terme. 

QUANTA MAGAZINE : Quels types de questions ont été les moteurs de votre carrière ?

RICHARD LENSKI : Une question qui m'a toujours intrigué concerne la reproductibilité ou la répétabilité de l'évolution . Stephen Jay Gould, paléontologue et historien des sciences, a posé cette question : si nous pouvions rembobiner la bande de la vie sur Terre, à quel point serait-elle similaire ou différente si nous regardions l'ensemble du processus se reproduire ? L’expérimentation à long terme que nous menons nous a permis de rassembler de nombreuses données sur cette question.

Alors, l’évolution est-elle reproductible ?

Oui et non! Je dis parfois aux gens que c'est une question fascinante et motivante, mais à un certain niveau, c'est une question terrible, et on ne dirait jamais à un étudiant diplômé de s'y poser. C’est parce qu’elle est très ouverte et qu’il n’y a pas de réponse très claire.

Grâce à cette expérience à long terme, nous avons vu de très beaux exemples de choses remarquablement reproductibles, et d'autre part des choses folles où une population s'en va et fait des choses qui sont complètement différentes des 11 autres populations de la planète dans l' expérience.

Comment vous est venue l’idée de cette expérience à long terme ?

Je travaillais déjà depuis plusieurs années sur l'évolution expérimentale des bactéries, ainsi que des virus qui infectent les bactéries. C'était fascinant, mais tout est devenu si compliqué si vite que j'ai dit : " Réduisons l'évolution à sa plus simple expression. " En particulier, j'ai voulu approfondir cette question de reproductibilité ou répétabilité de l'évolution. Et pour pouvoir l'examiner, je voulais un système très simple. Lorsque j'ai commencé l'expérience à long terme, mon objectif initial était de l'appeler expérience à long terme lorsque j'arriverais à 2 000 générations.

Combien de temps cela vous a-t-il pris ?

La durée réelle de l'expérience a duré environ 10 ou 11 mois, mais au moment où nous avons collecté les données, les avons rédigées et publié l'article, il nous a fallu environ deux ans et demi. À ce moment-là, l’expérience avait déjà dépassé 5 000 générations et j’ai réalisé qu'il fallait la poursuivre.

Pensiez-vous que l’expérience se poursuivrait aussi longtemps ?

Non, non... il y a eu une période de cinq ans, peut-être de la fin des années 90 au début des années 2000, pendant laquelle j'ai réfléchi à la possibilité d'arrêter l'expérience. C'était pour plusieurs raisons différentes. La première était que je devenais accro à cette autre façon d’étudier l’évolution, qui impliquait d’observer l’évolution dans des programmes informatiques auto-réplicatifs, ce qui était absolument fascinant. Soudain, j'ai découvert cette manière encore plus brillante d'étudier l'évolution, où elle pouvait s'étendre sur encore plus de générations et faire encore plus d'expériences, apparemment plus soignées.

Comment votre vision de l’étude de l’évolution via ces organismes numériques a-t-elle évolué au fil du temps ?

J’ai eu ce genre d’" amour de chiot " lorsque j’en ai entendu parler pour la première fois. Au début, c'était tellement extraordinairement intéressant et excitant de pouvoir regarder des programmes auto-répliquants, de pouvoir changer leur environnement et d'observer l'évolution se produire.

L’un des aspects les plus passionnants de l’évolution numérique est qu’elle montre que nous considérons l’évolution comme une affaire de sang, d’intestins, d’ADN, d’ARN et de protéines. Mais l’idée d’évolution se résume en réalité à des idées très fondamentales d’hérédité, de réplication et de compétition. Le philosophe des sciences Daniel Dennett a souligné que nous considérons l’évolution comme cette instanciation, cette forme de vie biologique, mais que ses principes sont bien plus généraux que cela.

Je dirais que mes dernières orientations de recherche ont consisté principalement à discuter avec des collègues très intelligents et à siéger à des comités d'étudiants diplômés qui utilisent ces systèmes. Je suis moins impliqué dans la conception d'expériences ou dans la formulation d'hypothèses spécifiques, car ce domaine évolue extrêmement rapidement. Je pense que j'ai eu beaucoup de chance de pouvoir cueillir certains des fruits les plus faciles à trouver, mais maintenant j'ai l'impression d'être là en tant que biologiste, critiquant peut-être des hypothèses, suggérant des contrôles qui pourraient être effectués dans certaines expériences.

Votre intérêt pour les organismes numériques est donc l’une des raisons pour lesquelles vous avez envisagé de mettre fin à l’expérience à long terme. Quel était l'autre ?

À ce stade, l’autre chose qui était un peu frustrante dans les lignes à long terme était que la vitesse à laquelle les bactéries évoluaient ralentissait. À la façon dont j’y pensais, c’était presque comme si l’évolution s’était arrêtée. Je pensais que c'était tout simplement un environnement trop simple et qu'ils n'avaient pas grand-chose à faire de plus.

Donc ces deux choses différentes m’ont fait réfléchir à arrêter l’expérience. Et j'ai parlé à quelques collègues et ils m'ont dit en gros : tu ne devrais pas faire ça. D’ailleurs, j’en ai parlé avec ma femme, Madeleine, lorsque je commençais à m’intéresser beaucoup à ces organismes numériques – nous étions d’ailleurs en congé sabbatique en France à cette époque – et je lui ai dit : " Peut-être que je devrais appeler chez moi et fermer le labo. " Et elle a dit : " Je ne pense pas que tu devrais faire ça. "

Pourquoi votre femme et vos collègues ont-ils eu cette réaction ?

L’expérience s’était déjà avérée très rentable au sens scientifique, fournissant des données très riches sur la dynamique du changement évolutif. C’était plus ou moins unique dans les échelles de temps étudiées. Je pense donc que c’était de très bons conseils qu’ils m’ont donné. Je ne sais pas si j’aurais déjà pu débrancher moi-même. J'étais certainement un peu frustré et j'y pensais – mais de toute façon, les gens ont dit non !

Avez-vous dépassé le palier où vous disiez avoir l’impression que les organismes n’évoluaient pas tellement ?

C’est en fait l’une des découvertes vraiment intéressantes de l’expérience. Lorsque j’ai commencé l’expérience à long terme, je pensais que les bactéries atteindraient rapidement une sorte de limite à leur croissance. Il y a seulement quelques années, nous avons commencé à réaliser que les bactéries seraient toujours capables de dépasser tout ce que nous avions déduit dans le passé quant à leur limite stricte. J’ai réalisé que nous n’y réfléchissions tout simplement pas de la bonne manière. Même dans l’environnement le plus simple, il est toujours possible pour les organismes de réaliser n’importe quelle étape de leur métabolisme, ou n’importe quelle étape de leur biochimie, un peu mieux. Et la sélection naturelle, même si elle ne réussit pas à chaque étape, favorisera toujours, à long terme, ces améliorations subtiles.

Une lignée de bactéries a développé la capacité d’utiliser le citrate comme source de nourriture. Est-ce que cela s'est produit avant ou après que vous envisagiez d'arrêter l'expérience ?

C’est l’une des choses qui m’a fait réaliser que nous n’arrêterions pas l’expérience. En 2003, une lignée a développé la capacité d’utiliser le citrate. Cela a changé la donne : se rendre compte que même dans cet environnement extrêmement simple, les bactéries devaient évoluer et comprendre certaines choses importantes.

J’aime dire que les bactéries dînaient tous les soirs sans se rendre compte qu’il y avait ce bon dessert citronné juste au coin de la rue. Et jusqu’à présent, même après 65 000 générations, seule une population sur 12 a compris comment consommer ce citrate.

Vous avez également mentionné que certaines populations au sein de votre expérience ont développé des mutations à un rythme plus élevé. A quoi cela ressemble-t-il?

Après plus de 60 000 générations, six des 12 populations ont évolué pour devenir hypermutables. Elles ont développé des changements dans la réparation de leur ADN et dans les processus métaboliques de l'ADN, ce qui les amène à avoir de nouvelles mutations quelque part de l'ordre de 100 fois la vitesse à laquelle l'ancêtre [au début de l'expérience] le faisait.

C'est un processus très intéressant, car il est à la fois bon et mauvais du point de vue des bactéries. C'est mauvais car la plupart des mutations sont nocives ou, au mieux, neutres. Seule une rare pépite dans cette mine est une mutation bénéfique. Les bactéries qui ont le taux de mutation le plus élevé sont un peu plus susceptibles de découvrir l’une de ces pépites. Mais d’un autre côté, ils sont également plus susceptibles de produire des enfants et petits-enfants porteurs de mutations délétères.

La lignée capable de consommer du citrate faisait-elle partie du groupe qui avait évolué pour devenir hypermutable ?

C'est une excellente question. La lignée qui a développé la capacité d’utiliser le citrate n’avait pas un taux de mutation élevé. Il est intéressant de noter qu’il est devenu l’un de ceux présentant un taux de mutation plus élevé, mais seulement après avoir développé la capacité d’utiliser le citrate. Cela est cohérent avec l’avantage du taux de mutation plus élevé – la capacité supplémentaire d’exploration. Les bactéries étaient en fait assez mauvaises pour utiliser le citrate au départ, donc il y avait beaucoup d'opportunités après qu'elles aient développé la capacité d'utiliser le citrate pour affiner cette capacité.

Comment l’expérience à long terme vous aide-t-elle à comprendre l’évolution de la vie à plus grande échelle ?

Pour moi, l’une des leçons de cette expérience à long terme a été de constater à quel point la vie peut être riche et intéressante, même dans l’environnement le plus ennuyeux et le plus simple. Le fait que l’évolution puisse générer cette diversité et découvrir des portes légèrement entrouvertes qu’elle peut franchir témoigne de l’incroyable inventivité de l’évolution. Et s’il peut être si inventif et créatif à cette minuscule échelle spatiale et temporelle, et dans un environnement aussi ennuyeux, cela me suscite encore plus de respect, quand je pense à quel point il est remarquable dans la nature.

Qu’est-ce qui vous a le plus surpris dans ce projet ?

Que ça continue après toutes ces années. L’un de mes objectifs dans la vie est de faire en sorte que l’expérience continue. J'aimerais lever une dotation pour poursuivre l'expérience à perpétuité.

Qu’espérez-vous pour l’expérience à long terme dans le futur ?

J’espère que ce projet apportera bien d’autres surprises. Par exemple, deux lignées coexistent depuis 60 000 générations dans l’une des populations, où l’une se nourrit du produit que l’autre génère. Je pense qu'il est fascinant de se demander si, à un moment donné, cela pourrait se transformer en quelque chose qui ressemble davantage à une interaction prédateur-proie. Ce n’est certainement pas hors du domaine des possibles. Si cela arriverait un jour, je ne sais pas.

Cela a également été une immense joie de travailler avec des étudiants, des postdoctorants et des collaborateurs, et de les voir grandir et se développer. C'est vraiment la plus grande joie pour moi d'être un scientifique. J'aime dire aux gens que je suis bigame. J'ai deux familles : ma famille de laboratoire et ma famille biologique, et elles sont toutes les deux incroyablement merveilleuses.

Auteur: Internet

Info: Logan Zillmer pour Quanta Magazine - * Relatif aux méthodes mathématiques des actuaires

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