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Aux origines de la biodiversité

C’est une succession d’événements tous plus improbables les uns que les autres qui a été à l’origine de la vie sur la Terre.

Comment imaginer que l’espèce humaine puisse avoir une quelconque filiation avec les êtres unicellulaires qui peuplaient l'océan primitif, il y a 3,8 milliards d'années ?
Et pourtant, c’est la vérité ! La recherche des origines de la vie nous entraîne dans les débuts de l’univers, il y a 15 ou 20 milliards d’années, moment où apparaissent les atomes d’hydrogène qui se sont combineront "un peu" plus tard à des atomes d’oxygène pour donner la molécule H₂O : l’eau.

Une conjoncture particulière

Seules des conditions extraordinairement précises ont permis l’éclosion de la vie sur la Terre. Il a fallu que, dans une galaxie parmi des milliards d'autres, une étoile – le Soleil – soit entourée de planètes, et que l’une d’entre elle – la Terre – bénéficie d’une conjoncture particulière : son satellite – la Lune –, né d’une collision avec un gigantesque astéroïde, a stabilisé sa trajectoire ni trop près ni trop loin du soleil.

De plus, la Terre, du fait de sa taille, a pu retenir, par gravité une atmosphère propice qui, par effet de serre, a maintenu au sol une température ni trop basse, ni trop élevée. Cette atmosphère a également permis à notre planète de ne pas se refroidir trop vite. Après 4,5 milliards d’années, la croûte terrestre ne représente, pour un rayon de 6 500 km, qu’une pellicule de 15 à 25 km d’épaisseur flottant sur un magma dont les mouvements remontent à la surface toutes sortes d’éléments chimiques, et sont responsables de la "dérive des continents", dont les conséquences sur la vie sont multiples.
Le gaz carbonique, abondant au début, a été immobilisé sous forme de calcaire au fond des océans. Plus tard, ce minéral entrera dans la constitution du squelette des animaux.
Ce même CO₂ a été également consommé, pendant deux milliards d’années, par les végétaux marins dégageant... de l’oxygène. Ce gaz, toxique pour les organismes primitifs, deviendra un facteur essentiel de l’évolution en permettant, chez les êtres vivants, un meilleur rendement énergétique. En se recombinant sous la forme d’ozone dans la haute atmosphère, il empêchera le passage des radiations ultraviolettes, permettant ainsi la colonisation des continents.

"Code barre"

Il y a environ 4 milliards d’années, la Terre s’est suffisamment refroidie pour que la vapeur d’eau se condense en un impressionnant déluge pour former les océans.
Des orages gigantesques produisent des décharges électriques à l’origine de la synthèse de molécules complexes, notamment vingt acides aminés qui sont les briques élémentaires du vivant. Des molécules graisseuses isolent ces premiers éléments, préfigurant la cellule, sa membrane et son milieu intérieur. Ainsi, la vie est née dans l’eau. Et, depuis, aucun être vivant ne s’en est affranchi pour assurer ses fonctions vitales et se reproduire.
Quelque part, fortuitement, une molécule apparaît : l’ADN ou "acide désoxyribonucléique". En forme de double hélice, chacune de ses moitiés est formée d’une succession d’éléments – ou nucléotides – appartenant à quatre modèles, ce qui forme une sorte de "code barre" propre à chaque individu. L’ADN est présent chez tous les êtres vivants, du plus rudimentaire au plus évolué. Il comporte les gènes –100 000 chez l’être humain – responsables de la fabrication des protéines, enzymes, etc. nécessaires au fonctionnement de l’organisme et à la perpétuation de l’espèce. Lorsque la double hélice s’ouvre, chaque moitié fabrique une réplique de l’autre moitié. Cette réplication sans intervention extérieure, c’est le début de la vie !

Hasard et nécessité

Lors de la réplication de l’ADN, des erreurs se produisent, sans trop de conséquences à court terme, mais qui, à force, sont responsables de l’évolution des espèces. Si ces mutations sont le fait du "hasard", les espèces sont placées devant la "nécessité" d'être bien adaptées pour ne pas disparaître.
Au sein d’une population, les individus qui présentent des mutations les rendant inaptes à exploiter leur biotope sont condamnés à disparaître. Mais d’autres mutations offrent au contraire des possibilités de survivre dans un environnement qui change (changement de climat par exemple). Les individus mutants constitueront le début d’une nouvelle lignée.
C’est ainsi que naît la diversité du vivant ou "biodiversité". Ce nouveau terme est issu du Sommet de la Terre de Rio, en 1992. Il désigne l’ensemble des gènes, des espèces vivantes et des écosystèmes, y compris leurs relations fonctionnelles.
Si nous possédons cinq doigts, c’est parce qu’un poisson, ancêtre des vertébrés terrestres, avait cinq rayons plus développés sur ses nageoires. Mais c’est aussi parce que le niveau des océans a baissé et que les poissons amphibies ont eu l’avantage de pouvoir fuir leurs prédateurs hors du milieu aquatique.

Multiples catastrophes

Toute l’histoire du vivant est construite à partir d’événements fortuits – glaciations, chute d’astéroïdes, volcanisme... – diversifiant les habitats. Ainsi, il y a 65 millions d’années, un astéroïde géant percute la Terre, générant de multiples catastrophes à l’échelle de la planète. Le ciel s’obscurcit, la température chute, certaines plantes périclitent, les dinosaures meurent. De petits mammifères nécrophages et crépusculaires s’accommodent de la situation et remplaceront, au tertiaire, les dinosaures dans leurs habitats laissés vacants.
Entre les crises géologiques, l’évolution a été guidée par la sélection des gènes dans la relation entre consommateur et consommé, prédateur et proie. L’homme a même entrepris de sélectionner à son profit des plantes pour l’agriculture et des animaux pour l’élevage. Aujourd’hui, son intervention sur le patrimoine génétique pour fabriquer des organismes génétiquement modifiés (OGM) se démarque pour la première fois des processus naturels : désormais, il veut assembler des fragments de patrimoines génétiques issus d’espèces très éloignées, comme une bactérie et un maïs.