L’HISTOIRE EXTRAORDINAIRE DES « CARECTERES ACQUIS »

L’HISTOIRE EXTRAORDINAIRE DES « CARECTERES ACQUIS » (1979)

par Marek Glogoczowski

Laboratoire d’Evolution des Etres Organisés, Université Paris VII (1979)

         Quand on compare les nombreux rapports des ophtalmologistes, démontrant que chez les animaux, une stimulation par la lumière est néccessaire au développement des organes de la vision, avec le phénomène connu de l’atropie héréditaire  de la vue chez les animaux cavernicoles, on a une tendance naturelle à expliquer ce deuxième phénomàne par la « fixation génétique » du premier.

Or, quel ne fut pas mon étonnement de découvrir qu’un tel lien causal est entièrement nié dans les sciences contemporaines de la vie : aucune tendance à l’hypetrophie ou à l’atrophie des caractères phénotypiques ne peut  être transmise aux générations suivantes.

Ayant été élevé dans un millieu scientifique depuis deux générations déjà, je n’ai pas pu m’empêcher de formuler une idée préconçue : comment les savants ont’ils pu démontrer une telle théorie ? Sûrement en coupant les queues des chats ! Plus tard, grâce à une recherche historique, j’ai pu constater qu’effectivement, non seulement les queues retranchées des souris ont servi d’appui decisif à la théorie la plus « essentielle » des sciences de la vie, mais qu’elles sont toujours la seule preuve de sa validitée.

Quelques faits historiques

         Comme nous les savons, tous les troubles dans la compréhension de la biologie commencent avec le testament de son père, le Chevalier de Lamarck (Lamarck a créé le nom « biologie »* et dicté une partie de ses oeuvres comme testamment)

Sensibilisé par l’affaire des queues, j’ai cherché en vain dans « La philosophie zoologique »[1] des histoires de mutilations héritées. Une fois seulement, Lamarck raconte l’histoire d’une personne depuis longtemps amputée d’une jambe, et qui continuait a ressentir des douleurs rhumatismales dans cette jambe non’existante (comme me l’ont confirmé des médecins, ce phénomène est communément reconnu).

Lamarck est incontestablement le père de l’expression « hérédité des caractères acquis » (p. 259) :

Or, tout changement acquis dans un organe par une habitude d’emploi suffisante pour l’avoir opéré, se conserve par la génération, s’il est commun aux individus qui, dans la fécondation, concurrent ensemble à la reproduction de leur espèce. Enfin, ce changement se propage et passe ainsi dans tous les individus qui se succèdent et qui sont soumis aux mêmes circonstances, sans qu’ils aient  été obligés de l’acquerir par la voie qui l’a réelement créé.

Ce passage nous montre que Lamarck imaginait la reproduction sexuelle plutôt comme une collaboration (« concurrent ensemble ») que comme une competition à l’intérieur de l’espèce. Le schéma lamarckien de l’acquisition héréditaire des caractères est un peu complexe, mais pas trop. Ses adversaires, tant Weismann[2] (p. 413) que Jacob[3] (p. 166), le résument sans erreur :

Changement des circonstances → changement des habitudes → usage ou non usage des des certains organes → (après plusieurs générations) → acquisitition héréditaire des nouveaux charactères. (→ signifie « provoque »)

L’  « histoire extraordinaire » de l’incorporation des mutilations dans les charactères acquis ne commence pas avec Lamarck mais avec… Darwin[4]. Dans la chapitre « Hérédité » de son livere « De la variation des animaux et des plantes sous l’action de la domestication », Darwin se prononce ainsi (p. 23-25, t. II) :

Quand aux faits relatifs à l’hérédité de mutilations ou d’altérations causées par maladie, il est difficile d’arriver à des conclusions certaines. Dans quelques cas, des mutilations ont pu être pratiquées pendant un grand nombre des générations, sans aucum résultat héréditaire. (…) Toutefois, le Dr P. Lucas, d’après de bonnes autorités, a dressé une liste si longue de lesions héréditaires, qu’il est difficile de ne pas admettre leur possibilité. Ainsi, une vache perdu une corne… (…) En somme, nous ne pouvons guère nous refuser à admettre que des lésions ou mutilations peuvent être occasionellement héréditaires, surtout, ou peut-être même seulement, lorsqu’elles sont suivies du maladie.

En conclusion (p.28) :

Dans quelques cas, les effets de lesion et des maladies paraissent héréditaires, et nous verrons, dans un chsapitre futur, que ceux résultant de l’usage ou du defaut de d’usage longtemps continué des certaines parties, le sont incontestablement.

Il faut souligner que les considérations de Darwin sur l ‘« hérédité des mutilations » sont sont complètement marginales : à peine deux pages et trois références, dont une seulement considérée par Darwin come étant « digne de foi » et par la suite confirmée (l’expérience de Brown-Sequard, Weismann2, p. 356-360)

Les hésitations de Darwin quant aux possibilitées d’heritage des mutilations ont été pleinement exploitées par Weismann (p. 414) pour la justification de son idée d’incorporation totale des mutilations dans la catégorie des « modifications acquises » :

Charles Darwin n’admit pas le principe de Lamarck sans l’examiner d’ume façon pénetrante : il volut voir par les faits qu’il avait sous ses yeaux si les modifications que l’exercice introduit dans la vie individuelle peuvent se transmettre réellement aux descendants. Les différentes données sur l’hérédité présumée des mutilations lui semblerent tout particulièrement, sinon démontrer la chosde directement, au moins la rendre de plus vraisemblables, et il arriva à conclure qu’on n’avait pas de motif suffisant pour contester l’hérédité des modifications acquises. C’est pour cela que l’usage et la désuétude jouent dans ses oeuvres comme facteurs directs de transformation un rôle important à côtê de la sélection naturelle.

A la page 417, Weismann explique pourquoi cette incorporation est possible :

Que les mutilations soient des propriétés acquises, il n’y  a pas d’en se douter ; elles ne proviennent pas d’une disposition des germes, ce sont de simples réactions du corps à l’egard des atteintes extérieures, ce sont des caractères purement somatogènesi ; (i – « somatogène », c’est-à-dire provenant du corps)

En appliquant son raisonnement, nous pouvons déduire : la mutilation est un caractère somatogène, donc elle provient du corps… donc dans ses experiénces, les souris se sont mutilées elles-mêmes !

Jean Rostand[5] (p. 30) rend hommage à la clarté de pensée de Weismann :

Quand aux considérations théoriques qu’il développe à cette occasion, elles sont d’une vigeur analogique et d’une pertinence telle qu’on peut les reprendre aujourd’hui sans y rien changer. Weismann, en effet, n’est pas homme à se contenter d’explications verbales et spéculatives du type Spencer ; il raisonne en homme de science, qui connait ce dont il parle, et tient à mettre les points sur les i.

Plusieurs passages du livre de Weismann montrent explicitement qu’il ne fait pas de distinction entre adaptation (hypertrophie/atrophie par example) et mutilation (p. 382, 414-422). A la p. 417 il écrit :

… que pour des faits capables de prouver directemment la réalité d’une transmission de propriétés acquises nous n‘avons pas autre chose à invoquer que ces cas de mutilations ; il n’y a pas d’observations sur l’hérédité d’une hypertrophie ou d’une atrophie fonctionelle, et il ne faut pas s’attendere à en trouver dans l’avenir, car ce domaine est à peine accesible à l’experimentation.  L’hypothése  que des proprétés acquises peuvent se transmettre n’a donc d’autres appuis directs que les observations sur l’hérédité de mutilations.

Si ces mutilations devaient se transmettre réelement, ou si elles pouvaient seulement se transmettre çà et là, ce serait un argument du valeur pour la théorie du Lamarck, et l’hérédité d’une hypertrophie ou d’une atrophie fonctionelle deviendrait par là des plus vraisemblables. cette raison permettra donc d’arriver enfin à voir si les mutilations peuvent se transmettre, ou non.

La raisonnement de Weismann et son incorporation des mutilations aux « caractéres acquis » de Lamarck, a vite été assimilé par les autres biologistes et ce sont les idées qui font incontestablement autorité aujourd’hui. pour n’en citer que les auteurs de langue française :

Jean Rostand dans « Aux sources de la biologie » p. 25 :

Plus ou moins imbus de lamarckisme, la plupart des transformistes de cette époque continuent de faire valoir, en faveur de l’hérédité de l’acquis, les arguments classiques : mains fines des descendants d’intellectuels, modifications organiques des races sous l’influence du millieu, instinct du chien de chasse, etc. Une foule d’anecdotes sont rapportées : une jument atteinte d’ophtalmie produit un poulain à l’oeil défectueux ; une chatte à queue écrasé procrée des chatons sans queue ; … Par la pratique de la traite, les mamelles se développent chez la vache, de génératiom en génération. L’usage de couper la queue aux chiens de traîneaux serait cause qu’au Kamtchatka les chiens naîtraient  avec une queue rudimentaire.

François Jacob dans « La logique du vivant » p. 236 :

Depuis l’antiquité, que ce soit chez les Égiptiens, les Hébreux ou chez les Grecs, tous les textes étaient truffés d’histoires où les enfants perpétuent le résultat d’incidents survenus aux parents. C’est ce gendre de relation qu’avait systématisé Lamarck pour en faire le mécanisme des transformations locales, le coup de patte des circonstances par quoi il devient possible à l’organisme de s’adapter étroitement à son millieu. L’hérédité des caractères acquis s’apparente à toute une série de superstitions.

D’après ces données, nous povons dresser un tableau historique :

Fig. 1.

Taux d’incorporation des mutilations dans l’expression « caratères acquis » En terminant cette introduction historique, il nous faut souligner encore un fois que lorsque les néo-darwiniens nous affirment (Jacob, p. 236-237) : « plus que toute autre, la transmission de l’aacquis a résisté à l’experimentation », ils ne se référent pas aux centaines d’experiences sur l’élevage d’animaux et de plantes dans des conditions modifées d’existence (comme une personne naïve pourrait se l’imaginer), mais… aux experiences montrant la non’hérédité des mutilations.

La différence entre adaptation et mutilation

         Cette différence est évidente pour une personne observante, mais les textes des néo-darwiniens montrent qu’ils ne font pas cette distinction. Pour le démontrer, utilisons le schéma de la « boite noire » représentant les réactions d’un organisme (ou d’un système quelconque) :

Fig. 2

Schèma de la réaction de l’organisme

I. La « confusion sémantique » entre mutilation (l’atteinte extérieure) et mutilation (l’effet immédiat de cette atteinte) est pardonable à cause de la pauvereté linguistique de notre langage.

II. La « confusion cognitive » est une erreur très grave. Les mutilations sont pour Weismann de « simples réactions du corps à l’égard des atteintes extérieures ». Dans ce cas, mutilation (l’effet immédiat d’une atteinte extérieure) = mutilation (réaction du corps). En termes cybernetiques, quand input = output, nous disons que le système n’a pas réagi. Dans le cas des mutilations chez les animaux supérieurs, un manque de réponse adaptative est confondu avec une telle réponse.

III. Le phénomene de la réaction adaptative aux mutilations est bien connu : c’est la régéneration ; et il suffirait de ne descendre que d’un pas sur l’echelle évolutive (chez les lézards par example) pour voir que les queues retranchées se régénerent dans la même génération. C’est un fait curieux, que le plus illustre spécialiste du retranchement des membres d’animaux, n’ait pas envisagé du tout une telle possibilité dans son système (p. 417) :

Si l’on coupe un doigt à un homme, la privation di cinquième doit est un caractère somatogéne acquisé ; si un enfant nait avec six doigts, la présence de ce sixième doigt a du résulter d’une constitution particulère de la cellule germinative, elle est donc un caractère « blastogéne ».

Et si le doigt coupé se régénère, sera-t-il « acquis » somatogène ou blastogène ? De plus, ce n’est pas un example hypothétique mais réel, même chez l’homme et surtout dans le cas de mutilations des doigts surnuméraires (Darwin, p. 14-15).

Si l’on est capable de se détacher des mythes qui se sont accumulés autour  de l’hérédité pendant ce dernier siècle, la reproduction sexuelle, c’est simplement : la régéneration de l’individu entier, à partir de ses cellules germinales, enrichie par tous les bénéfices de possibilitié de croissement sexuel (la parthénogènese des certains animaux ex l’exemple le plus simple d’une telle régénération). Dans ce cas, si les cellules germinales (et surtout leurs noyaux) ne sont pas affectées par une lésion, elles reproduisent l’individu sans une quelconque possibilité de lui transmettre les lésions (effets primaires) dues aux circonstances extérieures. En connaissant un peu la biologie, la non-hérédité des adaptations phénotypiques (l’excroissance souvent observée des organes fréquement mutilées : par exemple la surproduction sanguine chez les donneurs du sang, ou l’hypertrophie de la couche de peau qui est fréquement abimé sur les paumes des mains et des pieds) reste ouvert.

En somme, l’« histoire extraordinaire » de la réfutation, par les neo-darwiniens, de l’hérédité des caractères acqius, se présente de la façon suivante :

La question ouverte

         Grâce aux progrès de la biologie moléculaire, nous avons pu répandre un peu de la lumière dans la « boite noire » du mécanisme interne des adaptations. L’hypertrophie / atrophie d’un caractère somatique quelconque proviennent de la modification du message génétique sous-jacent. Le problème de la « fixation génétique » des adaptations phénotypiques répétées pendant plusieurs générations se solde par une question ouverte : est-ce les gènes qui sont pendant logtemps et sovent exprimées (usés) ne s’amplifiaient (hypertrophiaient) pas à leur tour ? Certaines travaux tout récents peuvent être interprétés en faveur d’une telle hypothèse. Pour pouvoir répondre à cette question, il est nécessaire de se demander si un tel processus est physiquement concevable.

En 1970, F. Jacob nous présente l’état des siences biologiques de son époque (p. 310) :

Dans le processus de synthèse protéique, le transfert de l’information s’effectue toujours en sens unique, de l’acide nucleique vers la proteine, jamais en direction inverse. Il n’existe dans la nature aucune espéce moléculaire capable de modifier la séquence nucleique de façon concertée. … S’il existait une volonté pour modifier le texte, elle ne disposerait d’aucun moyen d’action directe.

Pendant la « Réunion Annuelle de la Biologie Experimentale Suisse », au printemps 1979, Werner Arber, le récent Prix Nobel de biologie moléculaire, a démontré déjà plusieurs moyens possibles de modifier d’une façon « contrôlé » le message contenu sur l’ADN. Il existe des protéines nucléaires capable de couper et de réparer (« splicing ») la chaine de l’ADN à un point précis, des plasmides capables de dupliquer ou d’amplifier la séquence génétique particulière. Au moins un cas est connu, l’experience de Tonegawa[6], où la recombination contrôlée de l’ADN pendant l’ontogenèse était démontrée (donc cette recombinaison dépend nécessairement des signaux extérieurs à la cellule).

A la suite de ces découvertes, il faudrait plutôt lire à l’envers la derniere phrase de Jacob : « Les moyens matériels-de ‘modification contrôlé’ du texte génétique amplement existent, c’est la volonté des scientifiques qui forme l’obstacle principal empêchant la reconnaissance d’une telle possibilité ».

Il nous faut encore démontrer que de telles modifications génétiques sont observées dans la nature. Jacob, comme tous les néo-darwiniens, nous assure (p. 242) :

Les mutations apparaissent toujours par hasard. On ne trouve jamais aucune relation entre leur production et les conditions externes, aucune direction imprimée par le millieu.

A cette assertion, Darwin répond un siècle plus tôt, dans le chapitre « Causes de la variabilité » (p. 269) :

Examinins maintenant les arguments généraux, qui me paraissent favorables à l’opinion que les variations de toutes sortes et de de tous dégrés sont directemment ou indirectemment causées par les conditions extérieures auquelles chaque être organisé, et surtout ses ancêtres, ont été exposés.

Puis, appuié par plus de mille réferences, Darwin donne des centaines d’exemples de variations diverses (les adaptations, acclimatations, effets d’usage/non-usage, même des mutations spontanées) pour démontrer que (p. 277-279) :

Nous avons de bonnes raisons pour croire que l’action du changement des conditions extérieures se s’accumule de manière qu’aucun effet ne se manifeste chez une espèce, avant qu’elle ait été, pendant plusieurs générations, soumise à une culture ou une domestication continues. … « qu’en principe, plus un type a commencé a varier, plus il tend à continuer à le faire, et que plus il a devié du type primitif, plus il a de disposition à s’en écarter encore davantage. » Nous avons déjà discuté ce dernier point en traitant du pouvoir qu’a l’homme d’augumenter par sélection comtinuelle, et dans un même sens, toute modification ; pouvoir qui dépend de la tendance de la variabilité à continuer dans la direction suivant laquelle elle a commencé.

Ses références ne commencent pas par « une vache… » comme dans le cas des mutilations, mais par (p. 278) : « Un grand nombre d’horticulteurs compétent s’accordent sur ce point ».

Ces centaines d’experiences rapportées par Darwin sont entièrement confirmées par Weismann quarante ans plus tard (p. 532-539) qui ajoute d’autres examples du même type. Weismann explique ces faits de la façon suivante (p. 537) :

Ce n’est pas le corps de la plante, le soma, qui dans les espériences d’Hoffmann a été directement modifié par les influences extérieures, mais le plasma germinatif des cellules germinatives, et c’est ce qui a provoqué dans les générations suivantes des modifications somatiques. La preuve réside surtout dans ce fait que dans aucune des nombreuses expériences la modification ne commença à se produire dans la première génération…

Naturellement, en accord avec la logique de Weismann, tous ces examples sont traités dans le chapitre intitulé « Prétendues preuves botaniques ».

Je ne citerai que les adaptations relativement ‘brusquées’, retardées de quelques générations, qu avaient été observées par les nombreux chercheurs de l’époque postérieure à Weismann (par exemple le cas de Kammerer rapporté par Arthur Koestler[7]). La mise en obscurité d’une évidence expérimentale tellement riche, de plus, publié par des savants mondiallement connus, est sûrement l’aventure la plus extraordinaire de l’histoire de la science.

* Le mot « biologie » a été créé independamment la même année (1802) par Trevirianus en Allemagne.


[1] Lamarck J.-B. „Philosophie zoologique” Paris, F. Savy, 1873

[2] Weismann A. „Essais sur l’hérédité”, Paris, Reinwald, 1892.

[3] Jacob F. “La logique du vivant”, Paris, Gallimard, 1970.

[4] Darwin Ch. „De la variation des animaux et des plantes sous l’action de la domestication” Paris, Reinwald 1868.

[5] Rostand J. „Aux sources de la biologie”, Gallimard 1958.

[6] Tonegawa S. et al. Cell, 13, 1-14, 1978.

[7] A. Koestler „L’etreinte du crapaud” (The Case of Midwife Toad), Calman-Levy, Paris 1972.

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