La diversité du vivant

1. Qu'est-ce que la vie ?

La vie est le propre d'une unité qui réalise un travail. La vie est un travail.

On distingue classiquement trois grands types de travail (qu'on appelle aussi fonctions mais je préfère la notion de travail qui est plus riche): le travail de nutrition, le travail de reproduction et le travail de relation: en voici une version légèrement modifiée, mais il est évident pour moi que ce n'est pas du tout la seule valable et qu'elle est totalement perfectible:
Le travail de nutrition: correspond non seulement à la prise de matière nécessaire au renouvellement des structures mais aussi à la dépense énergétique que fait tout être vivant pour se maintenir en vie (on pourrait parler de travail d'autonomie qui regrouperait alors l'auto l'édification, la nutrition, l'excrétion, et l'entretien des structures). La vie coûte de l'énergie et de la matière. Cette énergie et cette matière sont prélevées dans le milieu. Du point de vue énergétique, on distingue deux grands types trophiques ("trophos"= "nourrir" en grec): les phototrophes qui utilisent l'énergie lumineuse (du soleil) pour réaliser leurs synthèses et les chimiotrophes qui utilisent l'énergie chimique de leurs aliments. Ces aliments sont soit des minéraux (chimiolithotrophie), soit des substances organiques (chimioorganotrophie). Du point de vue de la matière consommée par un organisme, on parle d'autotrophe si l'organisme est la capable de synthétiser sa propre matière organique à partir de matière minérale (végétaux chlorophylliens et bactéries photosynthétiques par exemple) et d'hétérotrophe s'il utilise les substances organiques du milieu pour synthétiser ses propres substances organiques (les animaux ou l'homme par exemple).
Le travail de reproduction correspond à la capacité des organismes vivants de se multiplier. La vie est extrêmement résistante, elle colonise tous les milieux (l'homme, par son exploration spatiale, est en train de coloniser le cosmos). On découvre de nos jours de nouvelles formes bactériennes dans les inclusions fluides des roches à plusieurs kilomètres de profondeur. On sait que la vie peut résister à des températures de plus de 150 C dans des sources hydrothermales. La vie peut aussi par des formes de résistance comme des graines rester plusieurs centaines d'années en léthargie (graines d'herbiers du XVème siècle). On distingue classiquement deux grands groupes de reproduction. D'abord la reproduction solitaire ou asexuée existe chez les bactéries et les unicellulaires sous la forme d'une division binaire (une cellule mère donne deux cellules filles) mais aussi chez les pluricellulaires par la libération de petits groupes de cellules (propagules par exemple chez les végétaux ou bourgeons chez une hydre) ou même de cellules isolées (spores par exemple) qui reprennent le développement de l'organisme à zéro pour donner naissance à un nouvel individu complet. Chez les procaryotes on parle de scissiparité alors que la division binaire des cellules eucaryotes est appelée mitose. Chez les organismes pluricellulaires la division de nombreuses cellules de l'organisme assure la formation de l'organisme adulte au cours du développement et le maintien de celui-ci en vie par renouvellement cellulaire (renouvellement des cellules mortes chez les organismes à longue durée de vie). Ensuite la reproduction en commun ou sexuée fait intervenir une jonction des deux organismes avec des échanges plus ou moins bien connus selon les espèces: cette reproduction sexuée est connue chez les bactéries (conjugaison), les unicellulaires et les pluricellulaires. Chez les organismes possédant des cellules à noyau (eucaryotes), la reproduction sexuée est réalisée par une méiose qui est une série de deux divisions cellulaires suivie d'une fécondation qui est une fusion cellulaire.
Le travail de relation ou travail de communication comprend tous les mécanismes qui résultent des interactions (échanges, contraintes...) entre un organisme et le milieu dans lequel il vit (ou les causent ). Pour les pluricellulaires il comprend tous les mécanismes de communication et de coordination entre cellules réalisant chacune une travail donné qui participe au travail de l'organisme. Ce travail a une dimension sociale. C'est en quelque sorte l'aspect social du vivant. Tout être vivant fait partie d'un milieu de vie (écosystème) et interagit avec celui-ci. De même, chez une pluricellulaire, le développement de l'organisme au cours du développement embryonnaire puis le fonctionnement coordonné de l'adulte nécessitent une sociabilité entre cellules qui est le travail de relation.

Remarques: La profonde analogie que l'on retrouve entre le travail humain et la vie me semble être quelque chose d'essentiel. La formulation qui est proposée ici est unificatrice, elle est éclairante, mais elle n'est bien sûr pas parfaite ni définitive, ni la seule qui soit acceptable. En deux mots, elle me semble vraie et pédagogique. Je voudrais la développer en quelques lignes avec un vocabulaire nettement moins scientifique.
La vie est travail. Le vivant est au travail. La vie de l'homme est orientée vers le travail. C'est au sein de son travail qu'il s'épanouit, qu'il participe à la vie sociale, qu'il "gagne" sa vie. L'être vivant vit lui aussi aux dépens de son milieu (il y puise l'énergie et la matière nécessaires à sa vie). L'être vivant s'épanouit dans son milieu, il s'y reproduit. La vie est ordonnée à la vie. La vie foisonne, se multiplie, elle se propage. L'adaptation de l'individu à son milieu est la profonde adéquation entre les êtres vivants et leur environnement. Les interdépendances entre tous les éléments d'un écosystème peuvent se décrire en termes de vie sociale. La vie est sociale. Les êtres vivants ne sont pas individualistes. Ils font partie de l'écosystème. La vie est altruiste. La vie se donne.

2. Les mécanismes du vivant: la vie au travail

Les mécanismes du vivant peuvent être expliqués en terme d'information et de matière. La composition chimique (dynamique car celle-ci change dans le temps) de chaque être vivant est sous la dépendance d'une certaine information. Où se trouve cette information ? On peut considérer qu'il y a trois grands types d'information qui concourent au maintien de la cellule en vie, c'est-à-dire au travail de le vie:

• l'information génétique, contenue dans l'ADN. Chez les procaryotes, elle est assez peu structurée (habituellement sous la forme d'un chromosome circulaire décondensé et de petites boucles: les plasmides) et se trouve dans l'unique compartiment cellulaire où elle est cependant directement accessible. Chez les eucaryotes, elle est protégée dans le noyau (et pour partie dans les chloroplastes et les mitochondries). L'information génétique est composée de gènes, sous-unités fonctionnelles de l'ADN qui codent pour une chaîne polypeptidique ou un produit fonctionnel comme un ARN non messager (ribozyme par exemple). L'information génétique est protégée, manipulée, reproduite (dupliquée), structurée par de nombreux éléments cytoplasmiques: histones, enzymes (comme le complexe de l'ADN polymérase...), ribozymes, ribosomes...
• l'information cytoplasmique dirige l'ensemble du métabolisme et de l'activité cellulaire (mouvement...) et renferme la mémoire cellulaire. En effet, la composition chimique et l'organisation structurale du cytoplasme sont le reflet de l'histoire individuelle de la cellule. C'est cette personnalité cellulaire qui est enregistrée dans le cytoplasme sous forme de mémoire.
• l'information extracellulaire provient du milieu extérieur et des cellules voisines. Cette information représente les interactions sociales des cellules d'un même feuillet embryonnaire, d'un même tissu, d'un organisme pluricellulaire entier ou d'un individu avec d'autres individus au sein d'une population ou encore d'une population au sein d'un écosystème. Chaque organisme réagit en permanence à ces informations extérieures: on peut dire qu'il évolue.

Il est entendu que le terme d'information n'est certainement pas indifférent et que l'on ne peut s'empêcher, lorsque l'on parle d'information, de penser à quelque chose de matériel qui serait le support de cette information (à la manière de l'information électronique, magnétique, électromagnétique ou optique des innombrables images qui circulent à la surface de notre planète). Il existe plusieurs théories de l'information sur le vivant; celle de Rosine Chandebois dans son livre "Pour en finir avec le darwinisme: une nouvelle logique du vivant"(voir Bibliographie) est cohérente et fort intéressante mais ce n'est pas la seule. La théorie encore soutenue officiellement de nos jours et qui propose que la totalité de l'information concernant un être vivant se trouve dans l'ADN s'est révélée être une impasse et doit être abandonnée. Le but de ce cours n'est pas de proposer une théorie de l'information.

3. L'évolution du vivant: le travail de la vie

Le titre est un peu tiré par les cheveux mais qu'est-ce que l'évolution si ce n'est le déroulement de la vie dans le temps et donc le résultat du travail du vivant. Il n'y a aucune raison d'imaginer que les mécanismes de l'évolution sont différents des mécanismes du vivant actuel. Je ne veux pas discuter ici de telle ou telle théorie mais juste poser des jalons, sachant que, dans le domaine d'une science historique et non plus expérimentale, on peut toujours raconter une histoire mais il est difficile de prétendre posséder l'histoire. Quelques questions:

• La vie a-t-elle été un phénomène constant ? N'a-t-elle pas présenté des accélérations ou des ralentissements ?
• L'évolution est-elle terminée ou se continue-t-elle ?
• Puisque les fossiles présentent des variations discontinues (on n'arrive pas à retrouver d'espèces intermédiaires entre tous les groupes étudiés qui permettraient de passer d'un groupe à l'autre), l'évolution ne s'est-elle pas aussi faite par paliers brusques, voir très brusques ?
• Quelle science expérimentale peut, mieux que l'embryologie, retrouver les mécanismes de l'évolution, s'ils sont encore à l'œuvre

02/2003: un essai de formulation
L'évolution est à la fois stabilité et variation de la forme, des structures et des fonctions.
C'est un travail commencé il y a peut-être des milliards d'années et qui se répète dans chaque cellule. La plupart du temps le travail est identique à lui-même: chaque cellule donne naissance à une nouvelle cellule, qui reproduit les mêmes propriétés que la cellule mère.
C'est la théorie cellulaire (voir par exemple le cours de seconde, §1.3), qui englobe une théorie de la stabilité de la forme que l'on peut appeler automatisme (toute cellule est issue d'une autre cellule). Le problème de l'origine de la vie est un problème à part (voir par exemple, l'ancien cours de terminale S).
Si l'on veut ensuite faire évoluer les organismes il faut un mécanisme capable d'engendrer la variation et de la mémoriser.
Il existe au moins deux modèles qui rendent compte de cette stabilité et de cette variation.
* Le modèle le plus classique, depuis le milieu du XXème siècle et jusqu'à maintenant, était celui d'un programme génétique, stable, qui transmettait fidèlement à la descendance les caractères de l'espèce, doublé d'une variation génotypique, dont le mécanisme reposait sur l'accumulation de mutations dans l'ADN. Ce modèle, qualifié de néodarwinien est peu satisfaisant.
* Depuis une dizaine d'années il existe un autre modèle présenté par une embryologiste, R. Chandebois, qui remplace le programme génétique (pour lequel aucune expérience n'a jamais pu mettre en évidence le début d'une preuve) par un fonds cytoplasmique de l'espèce (retrouvé intact pour chaque individu dans l'ovocyte), suivi pour les pluricellulaires de l'automatisme embryonnaire (progression autonome et réajustements; phénomènes réellement observables et dont la validité peut être testée expérimentalement en embryologie) qu'elle prolonge par l'automatisme de l'évolution (évolution directionnelle, qui est par contre du domaine théorique et qui fournit un cadre pour l'interprétation des données paléontologiques). La variation repose aussi sur des mutations (variation génotypique, responsable de l'évolution adventive) mais surtout sur la modification du fonds cytoplasmique de l'espèce, dans la lignée ovulaire (responsable de l'évolution directionnelle).

4. Classer les êtres vivants

Les critères de classification sont très nombreux mais n'ont pas tous la même valeur. Tous les classements ne sont pas égaux. Certains sont plus éclairants que d'autres. Il est mal vu de nos jours de parler d'ordre et pourtant mettre en ordre est quelque chose de très naturel.
La question est donc de savoir si c'est l'homme qui classe par sa raison, les êtres vivants n'étant pas ordonnés par eux-mêmes, ou si c'est l'homme qui découvre l'ordre à partir de sa raison. Étant donné l'attitude de modestie face au réel adoptée jusqu'ici, il me semble prudent de dire que c'est à l'homme de découvrir l'ordre des êtres vivants. Il est alors faux de dire qu'imaginer un ordre dans la vie est une émanation de la pensée humaine. Le réel est ordonné, la vie est ordonnée. Elle s'oppose au désordre, elle se maintient dans l'être. Ce qui est folie de la raison (et orgueil) est au contraire d'imaginer que les choses ne sont que parce que l'homme les voit ou les classe. Le biologiste ne peut pas être nominaliste. Il est chaque jour confronté au réel qui s'impose à lui. On en revient toujours à cette attitude de modestie face au réel.

Une classification naturelle doit pouvoir accepter tous les êtres vivants et que de la place soit prévue pour accepter les nouveautés que l'on ne manquera pas de découvrir. Comment ne pas penser à la classification périodique des éléments ? Des éléments prédits grâce à la table de Mendeleiev ont été ensuite découverts, avec des propriétés qui elles aussi étaient en concordance avec celles de la colonne ou de la ligne auxquelles ils appartenaient. Cette présentation était clairement explicative dans le sens où elle reflétait un ordre existant. Qui, oserait prétendre que les éléments chimiques ne sont pas organisés selon des lois que l'homme découvre par son intelligence. Et pourtant, cette affirmation est souvent remise en cause pour des organismes vivants, autrement plus complexes et merveilleux d'intelligence, que des atomes. Tout cela parce qu'une philosophie matérialiste, souvent cachée, nous habitue depuis que nous sommes tout jeunes à voir surgir le plus du moins et à accepter comme causalité ontologique la simple filiation héréditaire.

Combien existe-t-il de façons principales de classer des objets naturels (physiques au sens de corporels c'est-à-dire composés de matière) ? La réponse me semble être que l'on peut réduire à deux les façons de classer des objets naturels:
- les classifications artificielles -on pourrait dire externes- cherchent à élaborer un outil pratique qui puisse servir à reconnaître un élément précis qui serait sinon perdu parmi une foule d'autres; c'est par exemple la classification dichotomique inventée en botanique par Lamarck (la Flore françoise de 1778) qui a connu un succès qui ne s'est jamais démenti et dont le principe a été repris dans d'innombrables flores; le but étant ici de reconnaître une plante parmi des milliers et non de définir ses affinités... De telles classifications dichotomiques ne sont pas l'usage pour les animaux car, à mon avis, la diversité des caractères employés et leur faible accessibilité, rendent la méthode impossible à utiliser pour un amateur. La classification phénétique, qui utilise le maximum de caractères, sans chercher à les hiérarchiser; est aussi de type artificiel. Enfin, contrairement à ce qu'affirment parfois ses actuels utilisateurs et promoteurs, je pense que ce principe reste aussi le fondement de la classification cladiste du vivant, qui relativise chaque caractère utilisé dans la classification pour n'en fait qu'un outil classificatoire (méthode de polarisation, voir cours sur l'histoire de la vie et de la terre), atténuant ainsi la relation au réel. Relation toujours imparfaitement connue mais affirmée comme vraie lorsque l'on suppose un ordre vrai et absolu du monde vivant, comme le fait celui qui recherche un ordre naturel.
- les classifications naturelles, on pourrait dire internes, qui cherchent à rendre compte d'un ordre préexistant dans la nature; c'est la classification zoologique des Invertébrés de Lamarck ou encore la classification phylogénétique qui tient compte des caractères embryologiques et anatomiques et qui est souvent qualifiée de façon méprisante de classification "traditionnelle" par les cladistes mais qui reste, heureusement - mais pas forcément pour longtemps si l'on y prend pas garde - encore enseignée. Il serait cependant urgent de présenter une nouvelle classification naturelle qui puisse donner une impulsion à l'embryologie, à l'anatomie comparée, à la physiologie comparée... ce dont est bien incapable la cladistique qui sépare sans unir. La référence à un ordre réel, absolu, connaissable mais inaccessible dans sa totalité, n'empêche pas bien sûr la diversité des classifications selon les points de vue auxquels on se place.

L'exemple ci-dessous est une classification simplifiée, classique mais modernisée, qui fait apparaître une graduation dans la complexité du travail réalisé par les organismes; l'idée maîtresse est la division du travail (un message personnel à un ami: si jamais Thierry HARDY lit ces lignes qu'il me contacte... je l'attend de pied ferme pour continuer nos discussions à ce sujet); les têtes de division sont une formulation grand public des principales caractéristiques de chaque royaume*.

Remarque:
* J'ai appris récemment (voir http://www.necker.fr/sfbt/baillaud.html) que le terme de règne était une mauvaise traduction de regnum qui signifiait royaume. En effet, Linné distinguant classiquement dans le regna tria naturae, les trois regnum animale, regnum vegetabile et regnum lapideum (les trois royaumes: des animaux, des végétaux et des pierres). Le terme latin regnum a perdu progressivement sa signification de royaume et a été malheureusement traduit par règne; il est incontestablement plus clair de parler de royaumes (kingdom en anglais et Reich en allemand), ce qui autorise des changements de souveraineté dont on laissera prudemment le privilège aux spécialistes.

• un compartiment unique où se réalisent des travaux multiples; des populations innombrables de travailleurs aquatiques, cachés et silencieux
  Les procaryotes forment le premier type (royaume des Procaryotes ou Monères) d'êtres vivants car les virus, prions et autres molécules éventuellement encapsulées ne réalisent aucun travail. Elles sont parasites , elles détournent le travail d'un hôte à leur profit ou, la plupart du temps, elles le perturbent tout simplement.
  • Du point de vue de la matière et de l'information (ou plutôt de l'expression de cette information), la cellule procaryote, rudimentaire, est un modèle privilégié pour étudier l'information génétique. Le modèle bactérien, pour être le plus simple, ne doit pas être extrapolé aux organismes plus complexes pour lesquels l'information génétique n'est plus aussi simplement exprimée par la cellule. Peut-être pourrait-on considérer que la genèse de la forme d'une bactérie est due à l'expression de ses gènes, ou plutôt de certains de ses gènes par l'intermédiaire d'un cytoplasme rudimentaire. Cette expression du génome par le cytoplasme peut être aisément modifiée par des interactions du milieu avec la cellule bactérienne. Ces modifications (mutations par exemple) sont alors transmises à une population (clone). Mais il est aussi possible que les interactions entre cellules d'un même clone ou entre bactéries d'espèces différentes soient aussi essentielles à la survie de ces bactéries (voir infra).
  • Du point de vue fonctionnel, les bactéries possèdent une compartimentation (division du travail dans l'espace) rudimentaire: le travail de nutrition est assuré par l'ensemble de la cellule. La cellule est perpétuellement en train de se reproduire si les conditions de milieu le permettent (division temporelle du travail de reproduction) par scissiparité qui est le seul mécanisme observé actuellement et qui fait suite à une duplication de tous les éléments de la cellule. Enfin le travail de relation est assez simple: se déplacer (flagelle, glissement, mouvements amaoeboïdes)..., recevoir ou émettre des messages chimiques, électriques, magnétiques... Mais du point de vue social les bactéries ont un rôle essentiel dans nombre de mécanismes impliquant des organismes pluricellulaires. Il suffit de considérer leur rôle dans les maladies humaines ou dans des processus alimentaires maîtrisés par l'homme. La forme habituelle de croissance bactérienne, l'unité de vie, est plutôt la colonie bactérienne que l'individu isolé. On rapporte même que des bactéries seules ne peuvent pas être maintenues en vie. Elles ne se maintiennent en vie que si elles se reproduisent. Les biofilms (Les biofilms, Bill Costerton et Philip Stewart, Pour la Science, 287, septembre 2001, 48-53), de la plaque dentaire à la couche humide et visqueuse qui recouvre les parois des éviers mal lavés, sont une forme habituelle d'organisation sociale des unicellulaires procaryotes et eucaryotes. La matrice polysaccharidique de ces biofilms est sécrétée par les cellules et forme un réseau qui piège l'eau. On connaît même des biofilms intracellulaires (Cocons protecteurs au cœur des cellules, La Recherche, 367, septembre 2003, 15). La spore de résistance est une forme de survie individuelle dans des conditions de milieu défavorable et fait plutôt partie du travail de relation plutôt que de reproduction. Il est à noter que la conjugaison bactérienne, si elle est limitée à l'échange de seul ADN ne peut être vu comme une reproduction mais doit plutôt être considéré comme une relation. On peut citer à ce sujet une théorie qui présente les virus comme des particules informatives qui réalisent une communication entre cellules eucaryotes.
• une cellule compartimentée en organites réalisant chacun un travail spécialiste ; des populations parfois regroupées mais qui restent inféodées à l'eau
  Les unicellulaires eucaryotes forment l'essentiel du deuxième groupe (royaume des Protistes) qui est de loin le plus varié au niveaux de ses modalités de travail. Mais en fait, on place habituellement dans ce groupe non seulement les unicellulaires eucaryotes auparavant placés dans les plantes ou les animaux mais aussi les champignons à zoïdes et quasiment toutes les algues, mêmes pluricellulaires, sauf certaines algues brunes chez qui on peut considérer qu'il existe un début d'histogenèse... bref, ces limites floues dépassent un peu notre propos et je les laisse aux spécialistes.
  • Du point de vue de la matière et de l'information, la cellule eucaryote est déjà nettement plus complexe et variée que la cellule bactérienne dans ses structures et ses métabolismes: il suffit de voir les innombrables formes qui colonisent tous les milieux aqueux mais aussi d'autres êtres vivants, comme le font de nombreux parasites. Une idée fréquemment évoquée concerne la limitation de taille des unicellulaires. Du fait des distances et de l'indispensable coordination du travail entre les différents compartiments, la cellule présente une taille limite de l'ordre de quelques centimètres. On notera aussi les intéressantes remarques de R. Chandebois sur la taille du noyau qui doit stocker de plus en plus d'information génétique du fait de l'augmentation du nombre de gènes (Le gène et la forme, p 197) et sur l'exosquelette, présenté comme une solution au maintien de la forme de la cellule, ou encore sur la comparaison entre le noyau reproducteur plus petit et le noyau végétatif dont la taille devient très importantes lors de la complication des structures..
  • Du point de vue fonctionnel, la division (spatiale) du travail entre les différents compartiments est possible grâce à l'apparition de membranes internes.
    • Le travail de nutrition peut être réalisé par des organites (mitochondries et chloroplastes, peut-être issus de parasites "esclavagisés" par la cellule eucaryote) ou des surfaces membranaires spécialisées.
    • Le travail de reproduction devient plus limité dans le temps et on observe deux grandes modalités de la reproduction: une reproduction binaire, que certains ont vu comme une photocopie mais qui est à l'heure actuelle beaucoup plus considérée comme source de variations du fait des anomalies de duplication et de séparation observées. Elle est souvent considérée comme intervenant de préférence dans un milieu favorable mais il est possible que l'on en vienne à la considérer de plus en plus comme une reproduction-croissance-colonisation du milieu qui est le mode de reproduction le plus courant. Cette division se déroule selon le mécanisme de la mitose. Mais il existe des modalités très variés de cette division et de nombreuses mitoses sont atypiques chez les unicellulaires (persistance de l'enveloppe nucléaire, absence de fuseau de division... etc.). Il est peut-être aussi important de noter que de nombreuses mitoses se déroulent successivement puis simultanément chez un même individu, ce qui permet de produire de nombreuses cellules filles à partir d'une cellule mère (bourgeonnement, schizogonie...). La seconde modalité est la reproduction sexuée. Elle était considérée jusqu'alors comme intervenant dans des conditions défavorables et tendant à mélanger les caractères des individus. Elle était donc source de diversité (génétique sous-entendu car souvent présentée de façon beaucoup très réductionniste comme un mécanisme de brassage intrachromosomique (crossing-over) et interchromosomique (séparation aléatoire des chromosomes homologues à l'anaphase de 1ère division) voir le cours de terminale S à ce sujet). Actuellement il est possible que l'on considère plutôt cette modalité comme un mécanisme de réparation, de maintien des caractères de l'espèce. D'une part parce que la fusion cytoplasmique réalisée à la fécondation permet un réassortiment du stock d'organites cellulaires et d'autre part parce que la méiose suivie de la caryogamie permet un réassortiment des allèles de l'espèce et donc en fait un maintien de ces caractères alors qu'une variation allèlique (une mutation par exemple) sera au contraire cachée, mélangée, et très probablement supprimée (soit par réparation lors de la phase S, soit par des mécanismes cytoplasmiques variés de régulation du génome) lors de la reproduction sexuée. Il est essentiel de noter que seuls quelques unicellulaires ont des cycles de vie complets bien documentés. Chez de nombreuses espèces (je crois même pouvoir dire la plupart), une partie du cycle est ignorée, seule la reproduction asexuée étant connue la plupart du temps. Mais il est évident qu'étant donné la taille des ces organismes les études expérimentales qui doivent être basées essentiellement sur des observations (cultures en laboratoire notamment de façon à étudier l'influence des paramètres du milieu) seront difficiles et restent une source d'enthousiasme pour le biologiste qui doit encore garder son pouvoir d'émerveillement, à l'instar du philosophe, devant la nature.
    • Enfin le travail de relation peut être assez élaboré du fait des nombreuses structures assurant la mobilité des Protistes, du nombre de substances chimiques et signaux produits dont on commence à peine l'étude et des espèces présentant une vie coloniale assez originale (Amibes acrasiales par exemple). Là encore, la richesse des types de communications entre cellules est encore loin d'être totalement appréhendée. Les Protistes sont nettement inféodés au milieu aquatique, y compris lorsqu'ils sont parasites ou symbiotes.
• des sociétés cellulaires orientés vers des travaux différents dans l'écosystème
  Les trois autres groupes sont des pluricellulaires et eucaryotes.
  • Du point de vue matériel chaque cellule à un comportement déterminé par trois types d'information: l'information génétique, l'information cytoplasmique et l'information extracellulaire. C'est l'ensemble de l'organisme qui possède les propriétés du vivant et qui réalise le travail. L'information génétique est morcelée, répétée, chevauchante... sans parler de sa manipulation extrêmement complexe par le cytoplasme. Dans une cellule différenciée, l'information génétique est, pour sa quasi totalité, définitivement réprimée. On est loin du modèle bactérien. L'information cytoplasmique représente la mémoire cellulaire, le trajet dans le temps et l'espace de la population à laquelle cette cellule appartient. Le développement de l'organisme à partir d'une cellule œuf représente le processus le plus passionnant du vivant. L'information extracellulaire, qui n'est pas à négliger, même dès le stade de l'œuf (maturation au sein des organes sexuels femelles par exemple), coopère aussi à l'élaboration du plan d'organisation de l'individu (une théorie complète du développement est par exemple proposée par Rosine Chandebois dans "Le gène et la forme", voir Bibliographie).
  • Pour les trois autres groupes (royaumes) formés d'organismes composés de nombreuses cellules, le travail est divisé et réparti (hiérarchisation) entre organes (regroupés en fonctions), puis tissus, eux-mêmes composés de cellules qui se différencient. Le travail de la vie est fortement divisé. Ce qui fait jouer aux fonctions de coordination (travail de relation interne à l'organisme) un rôle essentiel. Avec les pluricellulaires apparaît la notion de milieu intérieur qui, protégé des variations du milieu extérieur, permet à l'organisme pluricellulaire de vivre en milieu hostile (aérien par exemple).
• des sociétés très diversifiées qui unissent, tissent des liens, recyclent, transforment...
  Le troisième groupe (royaume des Mycètes ou Champignons) comprend, classiquement désormais, tous les organismes hétérotrophes composés de cellules eucaryotes à paroi chitineuse. Leurs métabolismes originaux, leurs cycles de reproduction souvent trigénétiques, leur association fréquente sous forme de mycorhizes aux racines de végétaux supérieurs, justifient cette classification à part. Ils constituent en quelque sorte des colonies de cellules adjacentes, parfois communicantes (mycéliums siphonnés) qui mettent en commun leur différents types de travail mais sans réaliser des structures communes (sauf l'appareil reproducteur). Les mycétes restent tributaires du milieu aquatique ou pour le moins très humide et ne résistent au milieu sec que sous forme de spores de résistance.
• des sociétés de cellules qui se fixent en un lieu et colonisent l'espace; les plantes ont conquis le milieu aérien
  Le quatrième groupe (royaume des Plantes ou végétaux) comprend des organismes autotrophes eucaryotes à paroi pecto-cellulosique. Le travail de nutrition est dominé par le mécanisme de la photosynthèse qu'il ne faut pas uniquement regarder au niveau moléculaires (pigments et métabolisme chloroplastique) mais aussi au niveau de la compartimentation dans l'espace et le temps (plantes CAM et C4) ou encore au niveau de la phyllotaxie (disposition des feuilles au niveau de la tige). Une fois encore il ne faudra pas oublier que c'est l'ensemble de l'organisme qui réalise le travail, même si la tâche est répartie en plusieurs sous-tâches au sein de la plante. Le travail de reproduction est parfois original, les mécanismes de reproduction asexuée et sexuée étant extrêmement diversifiés. Une des grandes originalité structurale des végétaux étant le communication cytoplasmique des cellules par les plasmodesmes qui en fait une mode original de travail de relation. La plante est une société cellulaire dont les communications se font soit par voie apoplasmique (paroi et méats) soit par voie symplasmique (cytoplasme et plasmodesmes) soit encore par réseaux spécialisés (phloème et xylème). La plante est résolument tourné vers le milieu aérien comme en témoigne le port dressé réalisé par l'élaboration des troncs chez la plupart des espèces arborescentes.
• des sociétés de cellules qui se déplacent au sein de leur milieu de vie; de nombreux animaux ont conquis le milieu aérien
  Le cinquième groupe (royaume des Animaux) comprend les organismes hétérotrophes eucaryotes sans paroi. Le travail de nutrition est dominé par la respiration cellulaire mais les modalités de nutrition sont très nombreuses. Le travail de reproduction peut se faire par reproduction asexuée ou sexuée. Par contre le travail de relation présente des originalités certaines: il n'y a pas que le déplacement qui se fait dans tous les milieux y compris dans l'air, milieu qui paraît de prime abord le plus hostile à la vie, il y a aussi le développement de nouveaux modes de communication comme les signaux et langages animaux de plus en plus sophistiqués, ainsi que des systèmes de communication chimique comme celui qui intervient dans les mécanismes immunitaires. Enfin la hiérarchisation du travail des différents groupes cellulaires devient de plus en plus nette et culmine avec le tissu nerveux centralisé représenté par l'encéphale des vertébrés mammifères. Les sociétés animales hiérarchisés sont aussi un exemple particulièrement frappant de travail de relation très développé.
• des sociétés de cellules se regroupant en sociétés d'individus et cherchant à maîtriser la terre
  Je souhaiterai ici, en marge de la stricte description biologique, ajouter, avec Gœffroy Saint Hilaire, un sixième groupe (royaume de l'Homme ou hominien) qui ajoute un type de travail supplémentaire: le travail de la raison, de l'esprit, qui est abstraction, usage de la volonté libre et des facultés de l'intelligence. Ce travail est vie intérieure. (J'ai déjà expliqué dans les pages concernant la méthode expérimentale et la science que cette raison ne peut pas être niée par le scientifique sous peine d'incohérence. La raison, par l'élaboration des hypothèses et des jugements qu'elle porte, est indispensable à la méthode expérimentale). L'homme maîtrise les autres royaumes, comme j'ai essayé de l'expliquer dans le cours pour les professeurs des écoles mais dans son propre royaume il est plus souvent esclave que roi.

Simultanément avec la recherche et la mise en forme des critères unificateurs qui ordonnent l'ensemble des êtres vivants, l'homme cherche à classer et à nommer chaque être vivant. Le nom permet de faire référence à la classification. Par la mémoire des noms la connaissance du monde vivant progresse. On continue sans cesse à l'heure actuelle de nommer de nouvelles espèces. Dénombrer les espèces demande donc que l'on se penche auparavant sur la notion d'espèce.

5. Nommer, dénombrer et recenser les êtres vivants

A suivre