Voyage de Darwin 09 4BIOS03

Pour cette partie du travail, les documents audio sont:

• Le Voyage de Darwin (1 à 5): Darwin et après
• Animaux, la guerre des sexes: Darwin et après
• Planète Terre: documents France Culture, podcast
• Continents Sciences: documents France Culture, podcast

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Quel était le parcours et les motivations de Darwin avant son voyage?

Quand il est parti pour ce voyage, Darwin était un jeune théologiste (soit qui suivait des études religieuses) qui était intéressé par la nature et qui avait un don et goût pour l'observation. C'était un de ces professeurs, en remarquant ce don, qui a suggéré sa participation à ce voyage. Avant de commencer des études de théologie, il avait déjà essayé la médecine pour faire plaisir à son père, qui était un médecin et qui voulait que son fils suive ses traces. Mais Darwin a échoué à ses examens. A l'école, il se désintéressait de ses cours et s'ennuyait énormément. En effet, il détestait l'école et préférait collectionner des choses comme des pièces de monnaie, du coquillages et d'autres choses. Ceci est la marque d'un grand naturaliste.

Quelles étaient les hypothèses et théories sur l'évolution avant le voyage de Darwin?

A l'époque, il y avait encore énormément d'espèces inconnues à découvrir et nommer. On commençait aussi tout juste à comprendre que les animaux évoluaient et n'étaient pas arrivés tels quels sur la Terre... L'idée de Lamarck (la girafe voit son cou s'allonger à force de chercher à manger les feuilles des arbres) n'est plus tellement suivie à l'époque et on commence à prendre conscience de l'évolution. Cela est dérangeant pour l'Angleterre très croyante à cette époque, car ça bouleverse l'idée de la Création divine. Darwin, malgré ses études de théologie et sa croyance, remarquera lui-même très vite que l'évolution est plus probable qu'une création en une seule fois grâce aux similitudes entre différentes espèces apparemment proches mais qui avaient pris des chemins différents (également avec les fossiles des espèces disparues).

Quelles ont été les influences de Darwin ?

• Darwin entretenait une correspondance avec Lyell après avoir lu ses oeuvres (ce qui l'a pofondement marqué)
• Il avait également étudié les idées de Stephen Gould (qui avait remarqué qu'il y a présence d'espèces différentes aux Galapagos suivant les îles ou les conditions)
• Durant le voyage, Darwin a envoyé des échantillons de taxidermie en Europe. Cette technique lui avait été apprise par un professeur noir qu'il respectait énormément, aussi va-t-il s'opposer très fortement à l'idée de "races supérieures" et au racisme.

Pourquoi a-t-il décidé de voyager?

Un de ses professeurs, Henslow, l'a encouragé, et il voulait rassembler un maximum d'espèces (collection). Il y avait encore énormément d'espèces inconnues à l'époque, on commençait tout juste à comprendre que les animaux évoluaient (même si on utilisé pas ce terme pendant cette époque là) et n'étaient pas arrivés tels quels sur la Terre... L'idée de Lamarck (la girafe voit son cou s'allonger à force de chercher à manger les feuilles des arbres) n'est plus tellement suivie à l'époque. Darwin le remarquera lui-même très vite grâce aux similitudes entre différentes espèces apparemment proches mais qui avaient pris des chemins différents (également avec les fossiles des espèces disparues) par exemple, des espèces des pinsons qui ont des similitudes morphologiques mais n'ont pas le même bec. OluwaseyiO 7 mai 2009 à 14:29 (MEST)

Le père de Darwin était fermement opposé au voyage, mais le grand-père, Erasmus, avait été le premier à formuler l'idée d'évolution. Darwin "reprend le flambeau" et devient vite très motivé par ce projet, qui intéresse sa curiosité. Au début il pense surtout à rassembler des collections d'espèces inconnues...

Comment était le voyage?

Le voyage sur le Beagle était prévu d'une durée de 2 ans, mais pour différentes raisons (retards dûs aux marées, à des découvertes inattendues, à un problème avec le bateau...) a duré 5 ans. C'était tout à fait exceptionnel à l'époque d'avoir une telle opportunité de voyager et d'étudier la biologie autour du monde. Le Beagle avait été mandaté par le roi et la reine d'Angleterre pour commencer d'établir des cartes des pays encore peu connus (route des Indes pour les épices et les tissus) ainsi que, en moindre mesure, pour ramener des spécimens d'espèces inconnues pour améliorer la connaissance de la diversité animale et végétale. Cela montrait donc déjà un souci d'avancement scientifique de la part des monarques. Le voyage est parti de Plymouth (en Angleterre), vers le Bahia, Rio de Janeiro, Montevideo, les îles Malouines, Valparaiso, Callao, les îles Galapagos et ensuite vers Hobart, King George Sound, les îles cocos, l'îles Maurice, le Cap et après le voyage est montée vers l'Anlgettere est a passé par les îles du Cap Vert, Açores et Ténérife.

La Terre de Feu

Le Beagle arrive en Terre de Feu en décembre 1832 et Darwin est immédiatement frappé par les rudes conditions climatiques de la région : des vents violents, énormément de tempêtes (la Terre de Feu est le plus grand cimetière à bateaux du monde), un air très froid la majeure partie de l'année... Ces mauvaises conditions météorologiques empêcheront le Beagle de contourner le Cap Horn et il devra donc passer par un canal à l'intérieur des terres qui portera ensuite le nom de 'canal du Beagle'. Les perturbations n'empêchent toutefois pas Darwin d'observer avec passion la faune et la flore du pays, particulièrement sous l'eau où la diversité est beaucoup plus grande que dans le milieu aérien, trop rigoureux. Il notera par exemple une algue particulière, en forme de filet, qui permet aux petits poissons ou aux crustacés de s'agripper et ainsi de n'être pas emportés par les violents courants sous-marins.

Les habitants de la Terre de Feu (ou Fuégiens), les indiens Yamanas, font un grand effet sur Charles Darwin : il les qualifiera de "créatures abjectes et sauvages, à peine humaines". On peut expliquer cette aversion par le fait que Darwin n'approche pas réellement les Fuégiens mais est frappé par leur inhabituelle apparence physique : dans l'un des pays les plus inhospitaliers du monde, le corps humain a peu à peu réussi à s'adapter pour survivre. Ces hommes possèdent des bras très longs et une cage thoracique plus développée que la moyenne qui leur permet d'inspirer plus d'oxygène en une seule respiration. Ils mangent également beaucoup (jusqu'à 7000 calories par jour), ce qui permet à leur corps de maintenir une température générale plus élevée : ils vivent ainsi presque nus, malgré le froid, car aucun cuir ne pourrait résister à l'eau salée et au vent violent.
Darwin montre également du mépris pour leur comportement, particulièrement envers leur langue qu'il qualifie de "discordante et animale". Il ne les comprend pas et ne peut donc pas savoir que leur langage est très riche et que leurs quatre ethnies cohabitent très pacifiquement. Ils ne montrent pas leurs sentiments aux étrangers, restent toujours calmes et sérieux en leur présence, mais entre eux le principe de base est le partage et l'unité la plus importante la famille.
Ce peuple tellement différent des Anglais et si bien adapté à son milieu disparaîtra avec la colonisation (assez tardive) de l'extrême sud de l'Amérique en raison des maladies apportées par les Blancs (variole particulièrement).

Darwin était-il raciste ?

Au Brésil, en Argentine (avant le passage en Terre de Feu), au Chili et au Pérou (après), Darwin passera la majorité de son temps à terre, ce qui lui permettra de rencontrer les indigènes (contrairement à la Terre de Feu où il n'a fait que passer, donc). Il est souvent étonné par ces peuples car ils ne correspondent pas du tout aux critères anglais qui sont les siens. Il apprécie particulièrement les habitants du Brésil, colons et esclaves, et même Gauchos argentins qu'il qualifie d' "hommes humbles, polis, mais qui sortent facilement le couteau". Ces rencontres forgent chez Darwin une grande opposition à l'esclavage.

Cette opposition peut sembler étonnante quand on pense à Dalton, le "père de la médecine moderne" qui avait été fortement inspiré par Darwin et l'évolution et affirmait qu'il fallait "sélectionner le meilleur", soit qui penchait fortement vers une idéologie raciste. Il faut cependant différencier Darwin et sa théorie de ce que tous deux ont pu engendrer, par exemple le darwinisme humain ou social, qui est un détournement de l'humanisme et a été largement utilisé par les idéologies nazies ou fascistes. Il faut donc éviter de porter un jugement sur les mots de Darwin, le contexte dans lequel il vivait étant totalement différent d'aujourd'hui : un petit bourgeois anglais ne pouvait se douter de la manière dont certains peuples (comme les Yamanas) devaient combattre chaque jour la nature rude pour survivre. Ses premières impressions étaient donc forcément très marquées et tranchées sans que l'on puisse pour autant parler de racisme.

EmilieW 7 mai 2009 à 14:17 (MEST)

Les îles Galapagos

Les îles Galapagos ont joué un rôle crucial dans le cheminement de Darwin vers sa théorie de la sélection naturelle. En arrivant aux îles Galapagos en septembre de l'année 1835, plus précisément sur l'Archipel de Galapagos, Darwin a tout de suite été frappé par la diversité des animaux autour de lui. Pendant les cinq semaines qu'il a passées sur ces îles en observant les différents animaux, Darwin à pressenti que la plupart de ces animaux avaient un ancêtre commun. C'était surtout en observant les tortues qu'il a eu cette idée. Les différentes espèces de tortues qui se trouvaient sur ces îles (et c'est la même chose pour la plupart des oiseaux), se ressemblaient beaucoup; il existaient juste quelques différences d'anatomie, qui dépendent de la nourriture de l'espèce ou de son environnement. Par exemple, les oiseaux qui ont des grands ou petits becs sont différents parce que les uns mangent de grandes graines et les autres de petites. Mais c'est seulement après sont retour à Londres que Darwin établiras cette théorie sur la radiation adaptative. Il constatera que les êtres vivants sont liés par une arbre génétique (arbre de l'évolution) et que chaque individu possède une individualité qui est liée à la capacité de survivre (cela veut dire, la capacité de se nourrir, et se reproduire). Ce qui veut dire que, la variation est liée à l'adaptation. C'était le cas des tortues avec des cous longs (contrairement aux autres tortues) qui vivaient sur les îles sèches et rocheuses. Tout cela mènera à la théorie que Darwin publiera quelques années après son voyage, celle de la sélection naturelle.

Qu'est-ce que la sélection naturelle ?

La sélection naturelle, selon Darwin, est le moteur de l'évolution, c'est à dire, celui qui survivre est celui qui est mieux adapter à l'environnement est celui qui est capable d'avoir une descendance la plus fertile et la plus nombreuse. mais la sélection naturelle dépend de quatre choses :

• les variations sont avantageuses
• les animaux peuvent se croiser entre eux
• les changements physiques des animaux sont lents
• la compétition avec d'autres espèces

Tout cela veut dire que, le milieu (l'environnement) joue un rôle important dans la sélection naturelle mais la théorie n'est pas centrée sur lui. La sélection naturelle permettre à un genre d'animal de survivre s'il est capable de s'adapter, aux changements de température par exemple. Un animal qui ne peut pas s'adapter à une baisse de température devra se déplacer vers des régions ou il sera capable de survivre. S'il ne peut pas se déplacer ou s'adapter au nouveau climat, il va disparaître. Ce n'est pas toujours des changements climatiques qui vont influencer l'avenir d'un groupe d'animaux. Par exemple, si la sélection naturelle fait disparaître une race d'insecte et qu'une espèce animale se nourrit exclusivement de cet insecte, elle va probablement disparaître aussi, à moins que certains individus puissent s'adapter à s'alimenter d'autres insectes.Le moyen de défense d'un animal est aussi une des choses qui lui permet de survivre à la sélection naturelle. Le tatou qui a une carapace solide et qui peut se mettre en boule lui permet de ne pas se faire manger par les prédateurs. Ce qui permet à une espèce animale de survivre à la sélection naturelle est sa capacité de se nourrir et de se défendre ce qui implique que, la reproduction et les caractères physiques d'un animal sont importantes. Mais, la sélection naturelle prend une longue période du temps (même des siècles) pour affecter une espèce animale, et c'est plutôt les espèces qui n'arrivent pas à s'adapter à leur milieu.

OluwaseyiO 7 mai 2009 à 14:15 (MEST)

Darwin le géologue

Au début de ses études, Darwin détestait la géologie, mais après une expédition au Pays de Galles il a compris la nécessité d'avoir du recul vis-à-vis des événements dans cette science et a commencé à s'y intéresser de plus près. Bien qu'on en parle peu, une grande partie de ses travaux lors de son voyage a été de nature géologique et pas seulement évolutive.

Avant les premiers travaux de paléontologie et de géologie telle qu'on l'entend de nos jours, le monopole de la géologie revenait à l'Eglise, qui cherchait par exemple des traces du Déluge ou de la Création bibliques. Mais avec les travaux de Ch. Prévôt, Lyell et autres, ont émergé les véritables débuts de la géologie scientifique. La première révolution par rapport aux théories bibliques a été la découverte que l'âge de la Terre était bien plus vieux que 6000 ans, grâce à l'érosion des roches. L'Eglise est toutefois restée relativement ouverte vis-à-vis de ces découvertes et a fini par aboutir à la conclusion connue que "le temps n'a de valeur pour l'homme qu'à partir du moment où il est là pour le compter".

Darwin, qui avait articulé jusqu'à plus d'un milliard d'années pour la Terre à la fin de sa vie, va appliquer la même réflexion au vivant : les créatures vivantes seraient bien plus anciennes et donc l'évolution se serait faite beaucoup plus lentement.

Pour en revenir au voyage, Darwin a étudié énormément de coraux au cours de celui-ci et particulièrement les riches atolls polynésiens (rappel : un atoll est une île entièrement formée de corail, pas de terre ni de roche, et qui peut s'affaisser ou grandir). Il a remarqué que le corail n'était pas une matière inerte mais composée d'une multitude de minuscules organismes. Cela était en fait déjà connu à l'époque, mais Darwin a constaté le fait et a émis l'hypothèse que ces organismes étaient des animaux. Il cherchait en fait à comprendre comment se reproduisait le corail (comment les atolls s'agrandissaient), quel était son mode de fonctionnement.

Anecdote : Au lieu d'un arbre, Darwin avait dessiné un corail pour son "arbre" de l'évolution.

Quelles sont les idées de Darwin après son voyage ?

• En observant les doigts des primates, les ailes des oiseaux et celles des chauves-souris, Darwin a pu conclure que les trois avaient de grandes similitudes avec la main humaine et donc avaient certainement un lien avec elle. Peut-être que la chauve-souris était simplement un mi-chemin entre oiseaux et mammifères? En tout cas l'appendice démontrait une utilisation ET/OU une origine commune entre oiseaux, chauve-souris et primates...

Explorez les notions de structures homologues et analogues.

• Différences entre espèces ne s'effectuent que par hasard, puis celles qui subsistent (par plus grande faculté de reproduction) montrent que c'était une bonne "idée" de la Nature. C'est une théorie qui permet de ne pas s'opposer directement aux créationnistes (on pourrait dire que Dieu "teste" telle ou telle nouveauté biologique - assez amusant comme idée non?^^)

dans tous les cas consensuelle...

Quelles sont les théories qui ont été inspirées par Darwin ?

• Le néo-darwinisme. Cette théorie vient de Weissmann qui dit qu' "il n'y a pas d'hérédité de l'acquis". C'est-à-dire que l'individu ne crée rien, il reçoit juste ses caractéristiques de ses parents et ancêtres, pour les transmettre ensuite à ses descendants (une sorte de "tuyau transmetteur d'hérédité"). Le seul moyen pour l'individu d'influer sur l'hérédité est la reproduction, soit le nombre de descendants qu'il aura. Attention : la sélection n'agit pas sur les individus, mais ceux qui ont le plus de descendants permettent à leurs caractères de survivre. Et certains de ces caractères, dans un certain milieu, vont permettre d'avoir plus de descendants que d'autres (idée de "cercle vicieux" évolutif). Les individus sont donc confrontés à une grande inégalité au niveau de la reproduction selon leurs caractères spécifiques. En fait, il n'y a pas de caractères acquis : toute caractéristique provient immanquablement de l'évolution.

• Au début du XXe, on redécouvre les travaux de Mendel et le terme de gène. La génétique revient sur le devant de la scène scientifique. On se retrouve cependant confronté à un problème : on ne peut pas étudier la génétique si on n'a pas étudié l'évolution!
• Le problème de la génétique : "ce sont les mutations qui font changer les espèces, pas la sélection", idée qui s'oppose à la théorie de l'évolution. Il faudra 20-30 ans pour voir l'arrivée du néo-darwinisme (ou néo-mendelisme) avec trois biologistes : Fischer, Holding et Right (qui sont à l'origine de la génétique des populations).
• La théorie synthétique de l'évolution sera définie à travers Dobsinsky, Tissier, Stebbins et d'autres.

• Simson (américain) est un paléontologue qui réintroduira la paléontologie dans l'évolutionnisme. Tout d'abord, en 1839, il réintroduit les mathématiques (statistiques) dans la paléontologie. Ensuite il publie Rythmes et modalités de l'évolution (traduit en français en 1950). Enfin un dernier livre, L'évolution et sa signification (1959 pour la traduction française). Ces ouvrages ont permis de montrer le lien entre la paléontologie et l'évolution, soit que celle-ci s'appuyait sur celle-là et vice-versa. Simson a participé à un grand colloque américain-français entre évolutionnistes où il affirma qu' "il n'y a pas de discontinuités dans le temps". En effet, Darwin avait des problèmes pour illustrer sa théorie d'évolution par des exemples concrets et Simson le paléontologue a fourni ces exemples.
• La position actuelle de la paléontologie par rapport à l'évolutionnisme dit que les fossiles sont des combinaisons de séries de caractères qui seront observés également chez les espèces actuelles si c'était un succès. La paléontologie apporte le côté "passé" de l'évolution (les exemples d'espèces disparues), par exemple : les baleines sont des mammifères, cela se voit bien chez les baleines fossiles (présence d'un bassin, etc.). Une idée un peu controversée mais qui illustre bien le lien entre la théorie évolutionniste et la paléontologie est celle que les fossiles découverts sont des "archives" ou "chaînons manquants précieux". Ce qui veut dire qu'ils contiennent ce qui existe déjà plus un début de transformation d'un organe (généralement très réduit).

Classification : est-ce que la systématique concourt à appuyer la théorie de l'évolution?

L'important dans la classification est de pouvoir exprimer la diversité du vivant avec clarté. Avant Darwin, les différentes classifications étaient liées à la théologie (dans quel ordre dieu avait créé les espèces, en finissant par l'humain). Entre le XVIIIème et le XIXème siècle, un tournant s'effectue dans la science : les scientifiques n'expliquent plus la nature qu'en se basant sur des éléments de la nature, ce qui écarte la pensée théologique de la classification. Darwin quant à lui propose une classification liée à la filiation entre espèces (phylogénie).

Le dernier tournant a lieu vers 1950, avec Henig (un entomologiste), qui déclare que "tous les groupes sont complets", c'est-à-dire qu'un groupe est composé d'un ancêtre et de tous ses descendants. On cesse également de différencier les "animaux-proches-de-l'homme" d'avec les "animaux-moins-évolués-que-l'homme" pour valoriser l'homme : chaque espèce a évolué selon ce qui était le meilleur pour elle. Une espèce n'est pas la base de la diversité du vivant mais seulement une étape dans le processus de diversification, de variation. Enfin, on cherche d'abord les apparentements évolutifs pour en déduire la classification (et non l'inverse comme avant Darwin), idée qui oblige à rechercher un ancêtre commun à un même groupe... et tout cela mène forcément à se rendre compte que tous les groupes sont en fait liés, de plus ou moins loin. Du coup le problème des "discontinuités" dans la nature cède la place à l'idée des "groupes-marchepieds" (des groupes qui se chevauchent et se complètent les uns les autres). Bien que les termes de "vertébrés", "oiseaux"... soient encore usités aujourd'hui, ils n'ont donc plus de créance scientifique.

EmilieW 11 mai 2009 à 15:28

L'évolution est-elle une science prédictive ?

Puisque l'évolution cherche à mettre l'accent sur les caractères qui ont permis à une espèce de s'adapter au mieux à son environnement (selon son propre mode vie évidemment), peut-être pourrait-on la mettre en relation avec l'embryologie ou l'écologie dans un but prédictif.

En fait, on ne peut pas prédire vraiment de façon générale, mais pour un groupe précis c'est possible (par exemple : les moustiques soumis à un insecticide développeront une résistance à ce poison). Attention toutefois aux prédictions fausses, par exemple l'idée que plus un organe est utilisé, plus il grossit, et que sinon il disparaît, qui est totalement démontable par examen de fossiles d'une même lignée évolutive. La prédiction évolutive pourrait aussi s'étendre à l'exobiologie (étude de la biologie sur d'autres planètes) : sur une planète qui possèderait la géothermie de l'étoile la plus proche, il pourrait y avoir des arbres... par exemple. Mais il est trop difficile, trop complexe de prédire cela car les conditions exactes de l' apparition de la vie.

• Parfois coupures, sauts dans l'évolution : apparition soudaine de deux groupes très diversifiés =/= mesure de la rapidité des espèces en train de se développer, se créer. Problème de rythme!

Problème de Darwin : le temps que met l'évolution à s'effectuer ne collait pas, à l'époque, avec l'estimation de l'âge de la Terre! Il a donc admis que les caractères évolutifs se transmettaient beaucoup plus rapidement que ce qu'il pensait au début > théorie de la pangenèse (cellules du corps se rassembleraient dans les glandes sexuelles pour se répandre chez les descendants)