Objet:    Re: Une prédiction précoce de la complexité irréductible
Date:       21 septembre 2006
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Soren K a écrit :
> Bonjour
>
> Je me souviens avoir un jour trouvé la mention d'un biologiste au > début du siècle dernier qui prédisait que l'évolution ferait > parfois apparaître des systèmes qui semblaient impossibles à développer > progressivement. Il était mentionné comme un contrepoint à > l'idée de Behe sur la complexité irréductible, qui est > fondamentalement la même idée, mais inversée.
>
> Quelqu'un d'entre vous en sait-il plus ? J'ai besoin d'une citation ou > au moins du nom du biologiste pour un débat que j'ai ailleurs, mais je > ne parviens pas à le retrouver pour l'instant.

Le nom que vous cherchez peut être Hermann Muller.

Voici les détails, remaniés à partir d'un message que j'avais écrit sur un forum web en ligne.

Herman Muller, en 1918, indiquait qu'un résultat attendu des processus de l'évolution était le développement de ce qu'il appelait la « complexité interconnectée ». Muller fut l'un des grands généticiens du xxe siècle. Il a par la suite reçu le prix Nobel en 1946 pour ses travaux sur les mutations.
<http://nobelprize.org/nobel_prizes/lists/1946.html>

La définition de la « complexité interconnectée » par Muller est exactement la même que la définition de la « complexité irréductible » — un système de parties mutuellement indépendantes qui exige la présence de toutes ces parties pour fonctionner. Cependant, Muller soutient qu'il s'agit d'un résultat attendu de l'évolution. Behe a repris cette même définition et a soutenu qu'elle était IMPOSSIBLE à l'issue de l'évolution.

La différence vient principalement du fait que Muller se référait à l'évolution ; et Behe utilisait un étrange homme de paille de son invention. Behe décrit l'évolution comme un processus d'ajout progressif de parties, une par une. Muller, en revanche, décrit l'évolution comme des modifications progressives de parties. La description de Muller est plus précise. Les nouvelles protéines ne sont pas ajoutées aux systèmes particulièrement souvent ; la grande majorité de l'évolution correspond à de petites modifications de protéines, pour modifier leur séquence d'acides aminés et donc leur chimie. Behe néglige cela entièrement ; et laisse donc de côté la grande majorité des changements évolutifs.

L'article est « Genetic Variablity, Twin Hybrids and Constant Hybrids, in a Case of Balanced Lethal Factors », par Hermann J Muller, dans Genetics, vol 3, n° 5, septembre 1918, pp 422-499. Vous pouvez lire une numérisation de l'article en ligne sur <http://www.genetics.org/content/vol3/issue5/index.shtml>.

Voici un extrait pertinent, tiré des pages 463-464 de l'article :

... La plupart des animaux actuels sont le résultat d'un long processus d'évolution, au cours duquel au moins des milliers de mutations ont dû se produire. Chaque nouveau mutant, à son tour, a dû tirer son avantage de survie de l'effet qu'il produisait sur le « système réactionnel » qui avait été mis en place par les nombreux facteurs déjà formés auparavant en coopération ; ainsi une machine compliquée fut progressivement construite, dont le fonctionnement efficace dépendait de l'action imbriquée d'un très grand nombre de composants ou facteurs élémentaires, et beaucoup de ces caractères sont des facteurs qui, une fois nouveaux, étaient à l'origine seulement un atout, puis sont devenus nécessairement requis parce que d'autres caractères et facteurs nécessaires avaient ensuite été modifiés de sorte à dépendre des précédents. Il en résulte que la disparition de, ou même une légère modification, de l'un de ces éléments est très susceptible de perturber fatale-ment l'ensemble de l'appareil; ...

L'évolution du système de coagulation sanguine peut être utilisée comme exemple pour montrer comment cela fonctionne. Elle est pertinente, puisque Behe en donne un exemple de complexité irréductible. Un compte rendu plus complet de la manière dont les cascades de coagulation peuvent surgir figure dans L'évolution de la coagulation sanguine des vertébrés, par Ken Miller, en ligne sur <http://www.millerandlevine.com/km/evol/DI/clot/Clotting.html>.

Je vais paraphraser sa section « Introducing Complexity », qui donne un exemple simple du simple processus décrit par Muller en 1918.

Tout d'abord, le noyau de la coagulation est une protéine « coagulation » qui possède une zone centrale de type « collante », et cette zone est normalement recouverte par de plus petites chaînes d'acides aminés. Une autre protéine (une « protéase ») peut « activer » le processus de coagulation en coupant les chaînes de couverture de la protéine coagulante, exposant la section centrale. Les protéines coagulantes se lient ensuite entre elles en une masse solide qui constitue le caillot.

Cependant, le processus complet chez l'être humain, comme chez tous les vertébrés, est beaucoup plus complexe, impliquant toute une chaîne de protéines, chacune d'elles servant à « activer » la suivante dans une chaîne entière d'activations, aboutissant à l'activation de la protéine coagulante. L'affirmation de complexité irréductible est essentiellement l'affirmation que l'élimination de n'importe quelle protéine de la chaîne provoquerait l'échec complet du processus.

Voici donc un exemple de la manière dont de telles dépendances mutuelles dites « irréductibles » peuvent apparaître par l'évolution, illustrant le même processus décrit par Muller en 1918. L'article de Miller entre dans plus de détails et couvre des étapes que j'omets dans ce bref exposé. Je me concentre ici simplement sur la démonstration de l'évolution des dépendances mutuelles, ou de la complexité interconnectée.

(A) Commencez par un système composé simplement de deux protéines : la protéine coagulante et la protéase. La protéase est « activée » par contact avec les protéines tissulaires — comme cela se produit lorsqu'il y a une rupture d'un vaisseau sanguin. La protéase activée peut ensuite activer la protéine coagulante, et le caillot se forme.

(B) Ayez maintenant une duplication génique pour la protéase. Il s'agit d'un processus assez courant dans l'évolution ; une portion entière du génome est doublée ; il existe donc maintenant deux gènes, produisant tous deux la même protéase. Il n'y a pas de différence dans le fonctionnement de la coagulation sanguine, puisque toutes les protéines impliquées sont identiques.

(C) Ayez maintenant une petite modification dans l'un des gènes dupliqués. Il existe désormais deux formes légèrement différentes de la protéase. Appelez-les protéase-A et protéase-B. L'une ou l'autre suffirait au bon fonctionnement de la coagulation. En ce sens, le système de trois protéines n'est plus irréductible ; il présente de la redondance.

(D) Supposons maintenant qu'il y ait des mutations de la protéase-A qui lui confèrent la capacité d'activer la protéase-B. C'est-à-dire que les deux protéines sont activées à la rupture d'un vaisseau par contact avec les protéines tissulaires ; mais la protéase-B reçoit une activation supplémentaire de la protéase-A activée. Ce type d'activation supplémentaire peut apporter certains avantages de sélection, en accélérant la réponse de l'ensemble du système.

(E) Enfin, maintenant que la protéase-B est activée par la protéase-A, elle ne dépend plus de l'activation par les protéines tissulaires, et des modifications supplémentaires peuvent réduire cette voie d'activation. Cela rend l'ensemble du système « irréductible » à nouveau, car les trois protéines sont désormais requises pour la coagulation.

Le point fondamental ici est qu'un noyau de trois protéines irréductiblement complexe peut émerger d'un système plus simple grâce à des changements évolutionnaires. L'argument de Behe repose sur une caricature de l'évolution. Behe néglige le rôle des modifications des protéines, et base son argument simplement sur le problème consistant à obtenir un système en ajoutant des parties une par une.

L'article de Miller entre dans beaucoup plus de détails, décrivant comment le système initial de deux protéines peut se former, et donnant des exemples d'organismes connus dont les systèmes fonctionnels de coagulation sanguine représentent bien des étapes intermédiaires de ce type de développement.

Muller ne connaissait pas les détails des cascades de coagulation, mais il avait déjà, en 1918, correctement anticipé les processus par lesquels un système composé d'une multitude de parties mutuellement interdependantes était susceptible d'apparaître par l'évolution.

Cordialement -- Chris Ho-Stuart

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