« Le hasard et l’ordre du vivant » (autour des thèses de Jean-Jacques Kupiec)

Plus interdisciplinaire que jamais, l’équipe du Labo Junior s’est réunie le 16 février pour revenir ensemble sur les idées essentielles de la conférence “Un nouveau paradigme biologique : l’ontophylogenèse” donnée par Jean-Jacques Kupiec, fin mai 2010. Il s’agissait de mettre en perspective ces thèses novatrices, afin d’en comprendre un peu mieux les enjeux.  A titre de proposition, voici un compte-rendu de la discussion qui tente de synthétiser les différents problèmes  qu’on y a envisagés. Vos commentaires, bienvenus autant qu’attendus, serviront à rectifier et améliorer ce résumé pour proposer aux intervenants du colloque de l’automne un sujet de discussion croisée.

1. le “déterminisme génétique” (et ses implications) est critiqué par une interprétation probabiliste de la causalité biologique
   
   La remise en cause du concept de “programme génétique”  (et plus précisément de la “stéréo-spécificité” des protéines, c’est-à-dire la prédétermination de leur partenaire d’interaction) propose une alternative à la nécessité mécanique d’ “expression” des gènes, de détermination stricte de notre phénotype (morphologie, physiologie voire comportement) par la traduction de notre génotype (information génétique). Plus radicale que la perspective épigénétique (étude de l’impact des facteurs environnementaux qui trient ou conditionnent l’expression de certains gènes – expression qui n’est donc plus systématique), la thèse de J.-J. Kupiec est la suivante : l’expression des gènes est aléatoire, car les partenaires d’interaction des protéines (pour lesquelles ils codent) ne sont pas prédéfinis ; les possibilités d’interactions sont donc très nombreuses, et la grande régularité des phénomènes biologiques (condition de viabilité des organisme) s’explique par une contrainte physique (la compartimentation spatio-temporelle dans la cellule, qui dessine des “voies de signalisation”) venant trier les possibilités combinatoires. Le fonctionnement organique ne repose donc pas sur des lois mais seulement sur une régularité probabiliste : puisque la structure cellulaire est phénotypique, elle est elle-même la résultante de la sélection naturelle, si bien que – finalement – tout ce que l’on a cru déterminé n’est en fait que fortement sélectionné. Si “tout est possible”, dans l’ordre  du vivant, seules certaines voies de développement sont quasi-exclusivement probables. Si, comme on le sait, tous les phénomènes organiques reposent sur des interactions au niveau moléculaire, on avance alors que la régularité même constitutive de ces “phénomènes biologiques” surgit en termes proprement statistiques des interactions aléatoires.
   A travers deux exemples (l’apoptose et le cancer du colon), on a tenté de comparer les explications que donneraient les perspectives ultra-généticienne et ultra-darwinienne : or, le fonctionnement décrit reste inchangé, seule l’interprétation de la causalité (prédétermination ou tendance atavique) diffère. L’enjeu d’une telle nuance nous a pourtant semblé de taille : elle montre la nécessité de privilégier au maximum la prise en compte des facteurs environnementaux dans le développement et le fonctionnement organique en général.
   
   
2. la “normalité” impliquée par le modèle de la sélection naturelle est inversée en une “innovation” adaptative qui fait héritage
   
   Il nous a semblé qu’une tendance lourde dans l’interprétation de Darwin impliquait l’idée qu’il faille être dans la norme pour survivre ; dans cette perspective mécaniste, même si à une certaine échelle le vivant est en devenir, à l’échelle individuelle – par contre – il est marqué par sa finitude. Et pourtant, cela tiendrait plus au darwinisme qu’à Darwin : sous la plume de ce dernier, en effet, le moteur de l’Évolution n’est autre que les variations individuelles – autrement dit ce qui échappe justement à la norme ! Si tous les individus s’étaient conformés à la norme, s’ils étaient identiques, l’Évolution s’arrêterait. Il y a peut-être là un parti pris résolument anticonformiste, ou en tout cas non-normatif – un certain éloge de l’innovation. Or l’apport actuel du neutralisme va plus loin encore dans le sens de ce renversement : le mécanisme de sélection naturelle (par la rivalité et la “survie du plus apte”) ne représenterait qu’une partie minoritaire des mécanismes de l’Évolution ; des phénomènes purement statistiques – comme la « dérive génétique », par exemple – pourraient mieux rendre compte de l’Évolution à partir du hasard seul (c’est-à-dire des effets statistiques qu’il implique). La normalité n’a plus de sens, et l’on ne s’intéresse donc plus qu’aux variations et à leurs tendances à grande échelle : on voit là la dissolution de cet aspect « normatif » qui de toute façon faisait problème chez Darwin, puisqu’on expliquait « l’avantage » qui rendait « le plus apte » par son résultat effectif – la survie – et inversement, on expliquait la survie par cet avantage du plus apte.
   Mais ce n’est pas tout : la perspective ouverte par Kupiec pourrait rendre justice à toute la dimension positive de l’adaptation et de la plasticité du vivant : là où un darwinisme strict ne voit qu’un effet indirect et négatif – une sorte de nivelage par le bas, puisque ce sont les moins adaptés qui sont écartés, Kupiec affirme qu’une “marge de hasard, contrôlée, est utile aux organismes pour créer de la diversité – [c’est-à-dire] des lignées cellulaires différentes – et s’adapter à tous les types de situation auxquels ils sont confrontés”. Cette perspective permettrait peut-être de mieux comprendre comment la fréquence de mutations génétiques peut augmenter chez un individu en situation de stress. La robustesse, au contraire, et la stabilité de la structure globale ne s’expliqueraient plus parce qu’inscrite dans le code génétique, elle serait “gravée dans le marbre”, mais parce que la modification apportée dans la compartimentation physique de la cellule germinale influencera directement le développement de la descendance. Un point cependant ne nous est pas apparu clair : si J.-J. Kupiec montre bien la causalité bilatérale entre phénotype et génotype, comment les modifications phénotypique à l’échelle d’un organe (par exemple) peuvent se traduire dans la structure cellulaire des gonades – puisque ne seront héréditaires que les caractères présents dans les gamètes ?
   
   
3. l’hypostase de l’individu est “rectifiée” : ce n’est qu’un point de vue, une échelle relative dans la grande unité de la vie (de ses niveaux)
   
   Avec l’idée de “compétition cellulaire” (voire de “compétition moléculaire”) impliquée par le darwinisme de cette théorie (puisque la différenciation cellulaire, en plus d’être conditionnée par les événements aléatoires à l’intérieur de la cellule souche, est encore conditionnée par la rivalité et les interactions de la cellule avec ses voisines), il faut conclure que l’individualité n’est pas indivisible – même du point de vue d’un fonctionnement holistique de l’organisme. Loin d’être un niveau absolu, l’individu est un niveau d’analyse qui semble n’avoir aucune pertinence biologique dans ce modèle explicatif. Pris entre deux mécanismes de hasard-sélection (macroscopique et microscopique), l’individu est d’autant plus relativisé qu’il n’est considéré que comme une partie – ponctuelle – de la lignée généalogique, seul phénomène vraiment réel “qui voit se succéder des phases cellulaires et multicellulaires” à l’infini. Mais c’est à une analyse multiscalaire que cet absolu est sacrifié : ce que J.-J. Kupiec thématise, c’est la profonde unité du vivant – un vaste phénomène multidimensionnel d’interactions à plusieurs échelles (moléculaire, cellulaire, tissulaire, individuelle, statistique). Il nous a semblé que le vivant, dans cette perspective, n’était plus l’affaire d’un être, mais un processus d’émergence dans lequel chaque niveau participe et par lequel, en retour, il est modifié. La “lignée généalogique” serait à ce titre transversale, offrant un point de vue d’où apercevoir l’imbrication des niveaux. Comme dans la biologie des systèmes complexes, le propre de l’ontophylogenèse serait de montrer comment, de l’interaction entre tous ces niveaux, émergent des effets à toutes les échelles ! Cela permettrait de poser à nouveaux frais la question des limites pertinentes pour poser, en biologie, la question du vivant – entre le gène, la cellule, l’individu, l’espèce … De plus, la perspective consistant à tout concevoir dans le référentiel de la lignée généalogique permettrait deux choses : d’une part considérer la continuité dans le temps des processus biologiques, et d’autre part de sortir du solipsisme dans lequel on envisage trop souvent l’organisme – pour, au contraire, ne plus l’envisager que dans sa relation au milieu (facteur environnemental) et aux autres (dimension statistique).
   Il nous a donc semblé que c’était moins la notion d’individu en tant que telle qui était remise en cause par cette théorie que sa définition génétique (comme un génotype) qui implique de le considérer comme substantiel (ayant un contenu : son “programme” de développement) et fermé sur lui-même. Cette ré-interprétation d’une individualité ouverte et en devenir, relativisée et intégrée à l’unité profonde du vivant, semble confirmée par l’idée d’un génome partagé non plus par une espèce mais par l’ensemble des vivants – avec le fait, par exemple, que 10% de la séquence génétique humaine serait d’origine virale. De plus en plus, la question de l’unité de l’individu (dans son acception étymologique, “ce qu’on ne peut pas diviser” sans en perdre l’unité constitutive, donc sans le détruire) a été réinterprétée en unité globale du vivant où les “limites” seraient des barrières physiques (l’intégrité immunitaire du corps individuel, l’interfécondité fixant les limites d’une espèce, etc.) discrètes mais malléables. L’insistance de J.-J. Kupiec sur l’omniprésence, dans toutes les échelles du vivant, de la reproduction en serait le signe. Enfin, il nous est apparu que non seulement la notion d’individu y était critiquée (et non niée), mais cette perspective nous semble donner un sens plus profond à l’identité de l’individu : dans la mesure où, ce qui contraint le hasard et limite les possibles, ce n’est plus un programme mais l’accumulation des variations structurelles fixées (qui peuvent elles-mêmes être remises en cause par le même processus aléatoire qui les a générées), alors on peut concevoir une individualité qui est à la fois au croisement de l’interaction avec les autres (à grande échelle, au niveau statistique) et dans l’ouverture d’une histoire accumulée des adaptations.
   Une dernière dimension reste cependant ouverte : si l’individu n’est qu’une échelle relative d’où considérer l’unité globale du vivant, il reste que c’est aussi et en même temps l’échelle et le point de vue privilégié du comportement, c’est-à-dire de l’interaction avec le milieu, et donc de la subjectivité. Peut-être y a-t-il une certaine forme d’irréductibilité de l’individualité à la lignée généalogique – d’abord et simplement parce qu’au moins un vivant, l’être humain, vit à l’échelle de sa propre existence. Cette perspective du “hasard sous contrainte” nous permet ainsi de penser l’individu en constant devenir, c’est-à-dire tendu entre ce que le hasard a de négatif – une indifférence invivable – et de positif (une ouverture radicale des possibles).

4. contre le modèle trompeur de “programme“, il faut préciser la signification, le statut et la portée du hasard (et de ses effets statistiques)
   
   En affirmant que le même mécanisme de “hasard sous contrainte” explique l’Évolution des espèces aussi bien que le développement des organismes individuels, le paradigme de l’ontophylogenèse questionne l’idée même d’organisation biologique. Lorsqu’il critique l’idée d’ “ordre à partir de l’ordre” développée par Schrödinger dans Qu’est-ce que la vie ?, J.-J. Kupiec remet en cause le mode d’intelligibilité même du vivant inauguré alors : le modèle du “code”, la métaphore de l’ “information”, du “cristal apériodique” (pour reprendre l’expression de Schrödinger”). Le paradigme linguistique, pris à la lettre à l’époque de la cybernétique, par exemple, proposait une alternative à la fois à la causalité mécanique classique et au finalisme plus ou moins explicite : un super-ordre virtuel s’auto-réaliserait en une structure tridimensionnelle complexe fonctionnant en plus de manière homéostatique (par auto-régulation). Or, dès Ni Dieu ni gène, J.-J. Kupiec critique le présupposé du concept de “programme génétique” : il revient à supposer un ordre intelligent. Puisqu’on explique depuis Darwin l’évolution des espèces à partir d’un mécanisme aveugle (donc sans intervention d’un plan intelligent), on fait jouer au hasard sous contrainte le même rôle explicatif – un facteur aveugle mais constructif – pour un autre phénomène biologique, à savoir l’ordre autorégulateur du fonctionnement organique. La thèse de l’ontophylogenèse, comme son nom l’indique, va même plus loin : il ne s’agit pas d’une simple analogie, car c’est le même processus qui est en jeu à ces deux échelles.
   Avec l’éclairage du neutralisme, il nous a même semblé que les effets statistiques du hasard  “triaient” aussi bien que la sélection naturelle les différentes mutations. En ce sens, le fait que la compartimentation spatiale de la cellule souche soit héritée de l’Évolution laisse penser que l’aléatoire de l’expression des gènes est stabilisée par une accumulation dans le temps historique de ces mêmes mutations. Dès lors que l’importance du mécanisme de sélection naturelle est relativisé par rapport aux effets statistiques liés au hasard lui-même, tout semble se passait comme si l’importance du facteur stochastique était tel que, dans l’ordre biologique, le hasard s’auto-stabilisait – de manière analogue à la “loi des grands nombres” entre la microphysique et la physique macroscopique. Sans aller jusqu’à l’idée développée par Schrödinger – les mutations génétiques ne seraient rien d’autre que la variation quantique des molécules composant le code génétique -, on peut se demander quel est le rapport entre la régularité statistique des phénomènes physiques intrinsèquement stochastiques et la stabilité tout aussi statistique du fonctionnement organique. Qu’en est-il notamment du facteur historique qui joue un si grand rôle dans la stabilisation du fonctionnement organique – est-il le propre d’une “mémoire” constituée par l’auto-réplication de certaines structures physiques bien particulières (brins d’ADN), ou bien est-il réductible aux phénomènes d’accrétion (pour la formation des planètes, par exemple) ? Est-ce que la loi des grands nombres ne serait pas commune aux hasards physique et biologique – à la différence toutefois (une différence de modalité) qu’il devient un mécanisme “d’essai et d’erreur” infiniment répété à toutes les échelles lorsqu’il s’applique à des phénomènes qui se reproduisent au lieu de simplement se répéter. Il nous a semblé que le couple “hasard” / “statistique” rendait assez bien compte de la tension entre “devenir” et “poids de l’histoire” dans laquelle se joue le fonctionnement organique en interaction avec le milieu. Enfin, on s’est demandé si une telle perspective unitaire sur tous les phénomènes biologiques (surtout s’ils sont intégrés à une explication physique universelle) ne présentait pas le défaut d’une théorie du Tout, ou si au contraire la grande place qu’elle laissait à l’indétermination y rendait le systématisme impossible.
   
   
5. si l’ordre biologique relève, comme la régularité physique, de “l’ordre à partir du désordre“, que signifie la question de l’originalité de la vie ?
   
   Nous avons enfin cherché à retrouver, du point de vue de cette perspective nouvelle, les interrogations plus classiques de nos précédentes séances – en particulier le problème d’une spécificité du biologique par rapport au physique, donc de l’irréductibilité d’une connaissance biologique par rapport à une science physique qui prétendrait la réduire. Or, avec l’échec d’une théorie de l’information, il nous a semblé que la seule thématisation explicite d’une originalité ontologique du vivant sur l’inerte avait dû être abandonnée : si l’ordre biologique n’est pas “intelligent” mais relève au contraire du même mode d’intelligibilité causal (intégrant une forte composante stochastique, donc relativement indéterministe) que les phénomènes physiques, alors l’originalité du vivant ne saurait être une différence radicale. La théorie de l’ontophylogenèse nous semble parvenir à rendre compte de l’ordre proprement biologique – c’est-à-dire de l’organisation – sans faire appel à un “super-ordre”, mais en mobilisant au contraire uniquement des facteurs ayant leur équivalent en physique : le hasard et les effets statistiques. Seule l’auto-réplication semble alors différencier les ordres de phénomènes, et cette différence nous a semblé capturée par le concept de “propriété émergente”. L’originalité du vivant tiendrait à son statut (pour ne pas dire sa nature) de propriété émergente de la matière – ce qui garantirait par là la spécificité de la biologie, puisqu’un réductionnisme physique (réduisant le tout à l’enchaînement de ses parties) nierait justement la consistance propre de l’objet. La discussion devra cependant se prolonger quant à ce que signifie, pour les vivants, que leur vie soit une propriété émergente ; en d’autre termes, puisque ce statut de propriété émergente exclut une explication exclusivement mécaniste, il ouvre la possibilité d’une approche complémentaire à l’objectivation biologique – une tentative pour comprendre quel saut qualitatif vient permettre  l’émergence, lorsque, d’un enchaînement de hasards sous contrainte, elle rend possible à un organisme d’interagir avec le milieu biotique et abiotique.
   De là on peut penser un double enjeu éthique et épistémologique :  certes, interpréter ce qui est “propre” au biologique comme n’étant qu’une propriété émergente permet de dépasser les projections anthropomorphiques (qui viennent de ce que nous vivons à cette même échelle individuelle) ; mais comment intégrer l’humain – avec ce qui fait sa spécificité biologique – dans une telle réduction méthodologique ? Quelle signifiance la dimension existentielle et consciente du sujet humain prend-elle dans une perspective strictement biologique ?

Barthélemy Durrive

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