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L’équilibre terrestre du climat et de la biodiversité du vivant est paraît-il menacé, mais la dynamique terrestre est-elle un équilibre ou, au contraire, un état hors équilibre relié à une dialectique des contradictions, fondant des révolutions porteuses de nouveautés ?

mardi 1er décembre 2015, par Robert Paris

« Les révolutions sortent, non d’un accident, mais de la nécessité. »

Victor Hugo

« L’évolution est une succession infinie d’accidents, construisant, déconstruisant, et reconstruisant sans cesse, faisant naître de la nouveauté. »

Jean-Claude Ameisen dans "La sculpture du vivant"

« Bien que nous ayons beaucoup de preuves en faveur de l’existence de discontinuités, nous continuons à envisager l’évolution humaine sous la forme d’une transition en douceur d’un type d’ancêtre humain à un autre. (…) En fait, il n’en a probablement pas été ainsi. »

Christopher Wills dans "La sagesse des gènes, nouvelles perspectives sur l’évolution"

« Ce gradualisme du darwinisme a été enraciné dans les vues philosophiques de la société victorienne. De cette « évolution », on élimine tous les sauts, les changements brusques et les transformations révolutionnaires. Ces perspectives anti-dialectiques (...) ont profondément enraciné dans la pensée occidentale ce biais qui nous prédispose à rechercher la continuité et le changement progressif. »

Stephen Jay Gould

« La grande révolution de la théorie des quanta fut que des caractères de discontinuités furent découverts dans le Livre de la Nature, dans un contexte où tout autre chose que la continuité apparaissait comme absurde d’après les vues admises jusqu’à ce moment. »

Le physicien Erwin Schrödinger dans « Qu’est-ce que la vie ? »

« On a découvert que quand vous allez loin de l’équilibre, par exemple, en considérant une réaction chimique, que vous empêchez d’arriver à l’équilibre, se produisent des phénomènes extraordinaires que personne n’aurait cru possibles ; par exemple, des horloges chimiques… Donc, loin de l’équilibre, se produisent des phénomènes ordonnés qui n’existent pas près de l’équilibre… le non-équilibre, c’est la voie la plus extraordinaire que la nature ait inventée pour coordonner les phénomènes, pour rendre possibles des phénomènes complexes. »

Ilya Prigogine dans « Temps à devenir »

« La thermodynamique des processus irréversibles a découvert que les flux qui traversent certains systèmes physico-chimiques et les éloignent de l’équilibre, peuvent nourrir des phénomènes d’auto-organisation spontanée, des ruptures de symétrie, des évolutions vers une complexité et une diversité croissantes. »

Ilya Prigogine et Isabelle Stengers dans « La nouvelle alliance »

« Pendant le dernier interglaciaire, l’Eémien, la teneur en dioxyde de carbone était supérieure à celle de la période pré-industrielle et atteignait 300 ppm (contre 280 ppm dans la période préindustrielle). Sans nier l’impact de l’industrialisation sur la teneur en CO² de l’atmosphère et les problèmes d’environnement qu’il soulève, force est de constater que la teneur de dioxyde de carbone atmosphérique fluctue de façon naturelle, indépendamment de l’influence anthropique… La pompe biologique et la production de carbonates de calcium sont les mécanismes qui semblent les plus appropriés pour expliquer les variations de teneur du dioxyde de carbone atmosphérique lors des transitions glaciaire-interglaciaire… La destruction d’une chaîne de montagnes, l’accélération du taux d’expansion des dorsales ou les collisions continentales sont susceptibles de modifier les teneurs en dioxyde de carbone atmosphérique. »

Extrait de l’ouvrage collectif « Sciences de la terre et de l’univers » de Brahic, Hoffert, Schaaf et Tardy dirigé par Jean-Yves Daniel :

L’équilibre terrestre du climat et de la biodiversité du vivant est paraît-il menacé, mais la dynamique terrestre est-elle un équilibre ou, au contraire, un état hors équilibre relié à une dialectique des contradictions, fondant des révolutions porteuses de nouveautés ?

Bien des gens, scientifiques compris, estiment que l’équilibre terrestre (notamment le climat et l’ « équilibre » du vivant) serait en train d’être mis en cause par la production de CO² liée à l’activité humaine. Ils préfèrent d’ailleurs souligner l’importance du CO² que du méthane et de la vapeur d’eau dans l’effet de serre qui cause globalement un réchauffement et minimisent tous les autres facteurs (soleil, océans, nuages, volcanisme...)

En réalité, la dynamique qui a produit la Terre est fondée sur des apparitions de structures nouvelles « loin de l’équilibre », sur des révolutions porteuses de nouveautés, sur l’émergence de structures qui n’ont aucune base dans l’ordre ancien et amènent même la destruction massive et brutale de celui-ci…

La vie n’est pas la seule révolution qu’ait connue la terre et n’est pas une seule mais des multiples révolutions. L’oxygène, l’eau, les continents, l’atmosphère, l’érosion, la couche d’ozone font également partie de la liste des multiples révolutions qui ont fait la Terre. Ce ne sont pas des ordres stables mais des produits de rétroactions brutales qui ont renversé l’existence précédente.

A l’origine de la Terre (4,6 milliards d’années), il y avait 0% d’oxygène (aujourd’hui 21%) dans l’atmosphère constituée à 98% de CO² (contre 0,03% aujourd’hui) et une température des continents si chaude (340° contre 13° aujourd’hui) et la pression si forte (60 bars contre 1 bar aujourd’hui) qu’aucune vie n’y aurait été possible. La seule vie existait dans les océans et elle a commencé par fonctionner sur la base du CO² (gaz carbonique) et pas de l’oxygène.

Les premiers êtres vivants bactériens étaient donc anaérobies (vivant en dehors de présence d’oxygène). Au lieu de l’oxygène, les archéobactéries utilisent le méthane, le chlorure de sodium, la forte chaleur ou le soufre pour trouver leur énergie vitale.

Dotées de chlorophylle et autres pigments récepteurs de photons, les cyanobactéries, également connues sous le nom d’algues bleues, ont utilisé le rayonnement solaire pour synthétiser leur matière nutritive à partir d’eau et de dioxyde de carbone. Ce processus s’est accompagné d’un dégagement de dioxygène, qui a été piégé dans les minéraux par des éléments chimiques réducteurs, tel le fer, avant de s’accumuler progressivement dans l’atmosphère. Une partie des molécules de dioxygène se sont ensuite dissociées sous l’effet du rayonnement ultraviolet, et les atomes libérés se sont recombinés à d’autres molécules pour former la couche d’ozone dans la stratosphère.

L’apparition de la vie date de 3,9 milliards d’années, la formation de l’oxygène atmosphérique de 2 milliards d’années, la formation de l’ozone de 1,6 milliards d’années, les premières algues de 1,2 milliards d’années, la conquête par la vie de la terre ferme de 400 millions d’années.

La terre ferme de la planète Terre a été conquise par les plantes il y a un peu plus de 400 millions d’années. En effet, il y a 420 millions d’années, la vie végétale des océans commence à coloniser les terres émergées.

Il y a environ 130 millions d’années, au Crétacé, les crocodiles, dinosaures, tortues et autres amphibiens qui peuplent la Terre sont témoins d’une révolution : les gymnospermes, plantes à graine nue qui dominent alors la flore depuis 150 millions d’années, sont supplantées par les angiospermes, les « plantes à fleurs », dont la graine se forme à l’abri d’un fruit. Les pollens fossiles l’indiquent, les premières angiospermes sont apparues il y a plus de 136 millions d’années. Elles ont ensuite colonisé toute la planète, et ce, très rapidement : des fragments de plantes ont été retrouvés en Europe, Amérique du Sud, du Nord, Asie, Nouvelle-Zélande et Antarctique, dans des terrains datés de 125 à 65 millions d’années. Cette colonisation s’est accompagnée d’une diversification elle aussi rapide, puisque dès cette dernière date, à la fin du Crétacé, les principales familles actuelles existaient.

Les premières plantes à coloniser la Terre ne se sont pas contentées de donner un peu de couleur à un paysage terne des continents désertiques. Elles ont aussi considérablement accéléré la décomposition naturelle des roches, rafraîchi l’atmosphère, provoqué une extinction massive de la vie océanique et surtout déclenché une ère glaciaire majeure.

Plantes, animaux, continents, océans, climat rétroagissent brutalement. L’apparition des algues vertes (2,5 milliards d’années) a modifié l’atmosphère brutalement la faisant passer de 0% d’oxygène à environ 10% d’où une agression d’anciennes espèces et un choc évolutif brutal. La disparition brutale des dinosaures, lors de l’extinction massive d’espèces du Crétacé, a provoqué le développement des arbres. Les premiers arbres, il y a 300 millions d’années, étaient les ancêtres des conifères (les plantes à cônes) que nous connaissons aujourd’hui. Cependant, les dinosaures sauriens, broutaient les sous-bois des immenses forêts de conifères et les jeunes plants ne pouvaient se développer jusqu’à l’âge adulte. En disparaissant, il y 65 millions d’années, les dinosaures ont probablement favorisé le renouvellement des forêts par les plantes à fleurs.

Voici la chronologie de l’histoire des principales révolutions de la Terre porteuse d’un tel changement massif, brutal et radical :

 4,6 milliards d’années : formation de la Terre au sein du système solaire, planète chaude sans matière froides en surface

 4,5 milliards d’années : bombardement massif de météorites porteuses d’eau donnant une planète entièrement couverte d’océans

 4,3 milliards d’années : formation de l’atmosphère terrestre et formation des roches sédimentaires les plus anciennes

 4 milliards d’années : début de la tectonique des plaques et formation des roches magmatiques ; la température terrestre passe en dessous de 100°, ce qui permet la formation de macromolécules

 3,8 milliards d’années : « bombardement tardif » qui efface toutes les traces précédentes, supprimant tout enregistrement historique antécédent

 date inconnue : apparition des ARN

 date inconnue : apparition des protéines

 date inconnue : apparition de l’ADN

 3,5 milliards d’années : apparition de la vie cellulaire ; apparition des premiers stromatolithes

 3,2 milliards d’années : apparition des premiers acritarches

 3 milliards d’années : apparition de la photosynthèse

 2,9 milliards d’années : accrétion des continents (première fois que l’on trouve de vastes zones continentales)

 2,7 milliards d’années : première cellules eurcaryotes

 2,45 à 2,2 milliards d’années : « grand événement » d’apparition de l’oxygène avec, comme conséquence, l’effondrement du méthane et la destruction massive de formes de vie pour lesquelles l’oxygène est un poison

 2,2 milliards d’années : première augmentation de l’énergie solaire (plus 10%)

 2,1 milliards d’années : apparition des algues rouges

 2 milliards d’années : émergence de la sexualité des bactéries ; apparition des pluricellulaires

 1,56 milliards d’années : formation de cellules eucaryotes complètes

 1 milliard d’année : terre en boule de neige et explosion des cellules eucaryotes

 800 millions d’années : l’énergie solaire augmente considérablement (jusque là, elle était 30% plus faible)

 720 millions d’années : glaciation globale de la Terre

 635 millions d’années : glaciation globale de la Terre et explosion d’Ediacara

 540 millions d’années : explosion de diversité « cambrienne » du vivant

 500 millions d’années : apparition des chordés ainsi que des animaux à coquille

 480 millions d’années : grande extinction du vivant ; apparition des plantes terrestres ; grand refroidissement global et des variations du niveau marin (dites glacio-eustatiques) ; le supercontinent Gondwana, alors placé au pôle Sud, porte une immense calotte glaciaire (inlandsis). Cette glaciation qui mobilisa d’énormes quantités d’eau, a fait baisser le niveau des mers

 450 millions d’années : apparition des vertébrés

 410 millions d’années : apparition des poissons à mâchoires

 400 millions d’années : apparition des insectes, des graines et des sarcoptérygiens (poumons)

 373 millions d’années : colonisation des continents par les plantes

 370 millions d’années : grande extinction

 365 millions d’années : apparition des tétrapodes

 360 millions d’années : apparition des amphibiens

 340 millions d’années : apparition des reptiles

 320 à 270 millions d’années : glaciation

 251 millions d’années : extinction ; grands trapps de Sibérie

 210 millions d’années : éclatement du supercontinent qui agglomérait toutes les terres émergées

 220 millions d’années : apparition des dinosaures

 200 millions d’années : extinction

 150 millions d’années : apparition des oiseaux

 135 millions d’années : apparition des fleurs

 115 millions d’années : apparition des euthériens

En même temps, la vie subit une nouvelle révolution générale et profonde.

A la fin du crétacé se développe un nouveau groupe de mammifères : les cuspides, comme Zalambdalestes. Ces petits animaux ressemblaient aux petits rongeurs actuels. Toutefois, sur terre, et depuis déjà 100 millions d’années, les dinosaures prospèrent et se diversifient. Notamment avec les Hadrosaures, qui furent certainement les dinosaures les plus communs de leur époque. Semblables aux Iguanodontidés mais plus évolués, on les distinguait en deux parties : les Hadrosaurinés, qui ne possédaient pas de crête, et les Lambéosaurinés, qui en avaient une. Leur caractéristique la plus frappante est leur bec de canard contenant plus d’un millier de dents capables de broyer les végétaux, même les plus costauds. Un autre groupe d’herbivores prospérait durant le Crétacé : les Ceratopsiens. Ils possédaient souvent plusieurs cornes faciales ; à part quelques exceptions comme Pachyrhinosaurus qui possédaient des excroissances à la place de la corne ; ainsi qu’une crête ornementale qui devait jouer un rôle pendant la parade nuptiale ou pour se défendre quand l’animal était attaqué. Enfin, les carnivores eurent de nouveaux et très célèbres représentants durant le Crétacé : les Tyrannosauridés. Ces grands prédateurs étaient munis de pattes arrière extrêmement puissante et d’une gueule aux mâchoires elles aussi d’une puissance phénoménale. Cependant leurs membres avant se sont atrophiés, et la cause reste encore dure à déterminer.

Dans les eaux, la vie subit une véritable révolution elle aussi. Les invertébrés se rapprochèrent peu à peu de nos crustacés actuels, ainsi que des gastéropodes et des oursins. Les poissons osseux (téléostéens) se diversifièrent énormément grâce à l’apparition d’animaux proches de nos anguilles, des carpes et des perches. Enfin, des reptiles marins comme les Mosasaures apparurent avec les tortues marines et les premiers oiseaux aquatiques.

Enfin, au Crétacé, les restes de la Pangée se divisent et forment le Gondwana (au sud) et la Laurasie (au nord). Ceux-ci se disloquaient et les continents actuels prenaient peu à peu forme. Madagascar et l’Inde se séparèrent du Gondwana afin de prendre leurs places actuelles. Bientôt un effroyable cataclysme allait tout bouleverser et tout remettre en cause : l’extinction Crétacé-Tertiaire, il y a 65 millions d’années !

 65 millions d’années : grands trapps du Deccan et trapps de la province ignée nord-atlantique ; disparition des dinosaures et grande extinction de quantité d’autres espèces

 40 millions d’années : trapps d’Ethiopie

 34 millions d’années : glaciation

 17 millions d’années : embellie climatique du Miocène qui va durer deux millions d’années ; première sortie d’Afrique par nos ancêtres grands singes

La Terre n’avait pas connu de calotte de glace importante et durable depuis le permo-carbonifère, il y a 300 millions d’années, pendant près de 250 millions d’années. Les dinosaures, par exemple, dont le règne démarre il y a 220 millions d’années et s’achève il y a 65 millions d’années, n’ont quasiment pas vu l’ombre d’une calotte de glace ! Alors que de Toumaï à aujourd’hui, les hominidés puis les hommes ont évolué, depuis 7 millions d’années, dans un monde plus froid… Les résultats concernant le CO² (pour l’optimum de température du Miocène qui dure deux millions d’années de 17 millions à 15 millions) ont été un peu inattendus… Le taux le plus élevé, 700 ppmv, conduisait à nouveau à un refroidissement très marqué…

 14 millions d’années : trapps d’Ethiopie ; extinction

 10 millions d’années : début de la bifurcation entre hominoïdes et autres grands singes

 7 millions d’années : naissance du genre homo au Tchad

 5 millions d’années : naissance de la bipédie

 de 3 millions d’années à 1,5 millions d’années : homo habilis

 de 2 millions d’années à 100.000 ans : homo erectus

 2,7 millions d’années : glaciation

 150.000 ans : sortie d’homo sapiens de son Afrique natale

 de 300.000 ans à 40.000 ans : homo néanderthalensis

 de 150.000 ans à aujourd’hui : homo sapiens

 21.000 ans : glaciation

La Terre n’est pas la seule à être un produit des révolutions de son Histoire. C’est le cas de tous les éléments inertes comme vivants qui s’y trouvent : ils ont eu une apparition brutale.

Comme chaque être vivant, l’homme est un produit de l’histoire (et pas seulement de l’histoire de son cerveau). En effet, tous les éléments qui caractérisent notre physiologie sont nés à des époques diverses (apparus chez divers ancêtres de l’homme). Prenons simplement quelques éléments de son squelette :

a – la formule dentaire de base il y a 3,5 millions d’années

b – le bassin il y a 3,5 millions d’années

c – l’extrémité du scrotum il y a 2,5 millions d’années

d – le genou et le pied il y a 1,8 millions d’années

e – le coude il y a 1,5 millions d’années

f – la position du crâne par rapport à la colonne il y a 250.000 ans

g – le poignet et la forme sphérique du crâne il y a 100.000 ans qui est la dernière évolution importante du squelette.

Citons plus en détails ce patchwork historique qu’est un homme issu d’une succession de révolutions qui n’ont rien d’une progression continue ni linéaire :

 15 milliards d’années, les particules qui constituent notre corps

 peu avant 3,5 milliards d’années, la vie, les protéines, l’ARN et l’ADN

 2,8 milliards d’années, la vie utilisant l’oxygène

 2,2 milliards d’années, notre noyau cellulaire

 1 milliard d’années, la sexualité

 670 millions, notre fonctionnement pluricellulaire

 500 millions d’années, la vie hors de l’eau

 450 millions d’années, les débuts de notre système vertébral

 400 millions d’années, notre vie terrestre et formation de la mâchoire

 200 millions d’années, notre fonctionnement de mammifères avec notamment l’invention de la mamelle

 100 millions d’années, le placenta

 60 millions d’années, vision trichromatique des primates

 environ 10 millions d’années, ancêtre commun des primates et des hominidés

 6 millions d’années, notre apparition en Afrique en tant qu’être ressemblant à l’homme (australopithèque)

 5 millions d’années, notre bipédie

 3,8 millions d’années, notre voûte plantaire

 3,5 millions d’années, notre formule dentaire de base et notre bassin

 3 millions d’années, notre utilisation des outils

 2,5 millions d’années, notre scrotum

 2 millions d’années, notre fonctionnement chromosomique et la grande phase de céphalisation

 environ 2 millions d’années, notre pharynx notre larynx et nos zones du cerveau permettant le prélangage (lallation) puis le langage

 1,8 millions d’années, de nouvelles étapes vers notre configuration actuelle : face plus aplatie, front relevé, incisives et canines plus développées, molaires et prémolaires plus petites, bourrelet au dessus des yeux disparu, agrandissement du cerveau (homo habilis)

 plus d’un million d’années, libération du front des muscles qui retenaient le crâne

 1,8 millions d’années, nos os du pied et notre genou

 1,5 millions d’années, notre coude

 400.000 ans, notre os sphénoïde du crâne

 338.000 ans, une génétique très proche de celle de l’homme actuel

 250.000 ans, notre trou occipital dans le prolongement de la colonne vertébrale

 200.000 ans, le premier homo sapiens en Afrique

 100.000 ans, la forme sphérique du crâne et le poignet ; c’est-à-dire homo sapiens sapiens (moderne)

 10.000 ans, l’homme agriculteur Les datations précédentes sont indiquées à titre tout à fait indicatif et seulement pour montrer combien l’homme est fait de briques de toutes époques….

La vie, elle-même, n’est pas née en une fois mais par toute une série de révolutions qui ne se sont pas déroulées régulièrement mais ont été séparées de longues périodes historiques.
Dans son ouvrage « Singularités » De Duve imagine les singularités suivantes du vivant :

1- formation des premières molécules (éventuellement dans l’espace) : chimie abiotique produisant des acides aminés, les pyrophosphates et thioesters

2- production de l’ATP et autres molécules porteuses de l’énergie des interactions du vivant

3- formation des bases U, A, G et C, les mononucléotides NMP et leurs dérivés pyrophosphatés les NTP, qui sont les briques du futur ARN (mais aussi de l’ADN qui n’apparaît que beaucoup plus tard semble-t-il) et appariement des bases. Apparition d’un protométabolisme.

4- apparition de l’ARN (acide ribonucléique) que De Duve appelle « événement charnière » car l’ARN est à l’origine des protéines et des métabolismes. Mais cela ne signifie pas une seule naissance car d’emblée apparaissent de multiples ARN.

5- réplication et transformation de l’ARN par lui-même. Formation des ARN auto-catalytique (l’ARNr ribosomial est la première molécule catalytique, avant les enzymes), ARN messager (ARNm) et de l’ARN de transfert (ARNt). Invention de la variation en même temps que la réplication. L’ARN est à la fois porteur de la mémoire génétique, dépositaire réplicable et agent de cette réplication (ce qui ne sera plus vrai avec l’apparition de l’ADN avec lequel la transcription sera complètement dissociée de la réplication). Début du mécanisme de sélection. Allongement des brins d’ARN. Développement des enzymes et du métabolisme.

6- production des protéines par l’interaction entre diverses sortes de molécules ARN (ARNm, ARNt et ARNr), traduction du langage nucléique en langage protéique, que De Duve nomme la « vraie révolution », « l’événement clef par lequel l’information est entrée dans la vie émergente ».

7- formation de la membrane cellulaire par des protéines membranaires

8- naissance de la cellule vivante (son apparition est particulièrement difficile à situer dans le temps) avec apparition de la croissance et de la multiplication par division.

9- apparition du code génétique : langage de transcription (général au vivant utilisant l’ADN) entre les bases de l’ARN (les NTP) couplées par trois (formant un codon) et les acides aminés (un acide correspondant de façon unique à un codon). Formation de la base thymine T par méthilisation de l’uracile U.

10- apparition de l’ADN (acide désoxyribonucléique), la fameuse double hélice et du double processus de réplication (un brin répliqué d’un seul coup et l’autre par segments reconstitués ensuite) puis revérification par des enzymes correcteurs. L’ordre de l’ADN est issu du désordre et des interactions des ARN qui ne disparaissent pas ensuite mais sont intégrés au processus… Les microARN (non codants) servent à réguler l’expression des gènes.

11- naissance de l’être procaryote (cellule sans noyau) puis eucaryote (cellule à noyau par l’intégration par symbiose à un procaryote d’autre procaryotes constituant mitochondries et chloroplastes). Naissent les familles de procaryotes, les bacteria et les archaea, puis les eucarya (ou eucaryotes, parmi lesquels apparaîtront notamment les animaux, les plantes et les éponges).

12- apparition des êtres pluricellulaires.

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Un article du CEA de 2008 démontre que le climat a basculé de façon extrêmement brutale mais cet article nuit à la thèse du réchauffement anthropique régulier et le CEA a retiré l’article !!!

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Le climat se réchauffe du fait de l’activité humaine ?

Un article du CEA de 2008 intitulé "Le climat a changé de façon extrêmement brutale" montre que le changement de climat est une véritable révolution qui n’est pas fondée sur une température globale mais sur le taux de poussières venues des déserts dans l’air des pôles : le CEA a retiré l’article pour ne pas nuire à la défense idéologique du réchauffement anthropique !!!

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