Nature du Vivant : le Bios

BiologieBiodiversité

Le Vivant a mis en place des mécanismes permettant la pérennité des organismes et des populations

Le génome définit les caractéristiques de tout organisme vivant dont la structure est systématiquement cellulaire. Il en assure la pérennité par le biais de fonctions adéquates à tous les niveaux (métabolisme, croissance et reproduction). Le Vivant est défini par son génome et en assure la pérennité, affirmant par cette voie sa propre persistance. En conséquence la pérennité peut être présentée comme un moteur essentiel du Vivant : pérennité des individus et pérennité des espèces. Chaque organisme maintien au cours de sa vie sa propre intégrité de manière aussi pérenne que possible (survivance), la mort étant la terminaison de son existence. La pérennité des espèces est maintenue par le phénomène de reproduction dont la sexualité est la forme la plus complexe ou aboutie : les organismes génèrent de nouveaux organismes. Le passage des générations est l’objets de modifications du génome ou mutations qui au cours du Temps géologiques|temps sont le moteur de l’Évolution, par le biais de l’apparition de nouvelles espèces (spéciation). L’Évolution est source de la Biodiversité en conséquence de la richesse du Vivant. En conséquence la Vie a mis en place divers phénomènes propres au maintien de sa pérennité : intégrité vis à vis de l’environnement et des autres organisme (structure cellulaire et spécificité biochimique), le maintien énergivore de cette intégrité (métabolisme) et la pérennité de populations (nécessité de croissance, orientation vers la reproduction). Nous pouvons dire par ailleurs que le génome garantie la pérennité du Vivant et définit les caractéristiques de organismes, tout comme le Vivant permet la transmission du génome de génération en génération. Les altérations accidentelles du génome ou mutations, ainsi que son Brassage génétique|brassage dans le cadre de la reproduction sexuée, sont à la base de l’Évolution et en conséquence de la Biodiversité.

Caractéristiques du Vivant

Le Vivant se caractérise par :

  • Sa richesse en Matière carbonée et en Eau liquide.
  • Son unité structurelle fondamentale qui est la Cellule, soit isolée (Unicellulaires), associée (Colonies) ou multiple (Pluricellulaires avec cellules groupées sous forme de Tissus).
  • Sa structure et son fonctionnement dirigé par la molécule d’ADN, soit présente directement dans le cytoplasme (structure procaryotique : deux lignées), soit dans un noyau (lignée des Eucaryotes).
  • Son unité chimique qui est la Matière organique.
  • Son fonctionnement chimique désigné sous le terme de Métabolisme, énergivore et nécessitant des échanges entre les êtres vivants et leur environnement.
  • Son adaptation aux caractéristiques et phénomènes de son environnement.

La pérennité des organismes vivants est assurée par la croissance ou développement et la régénération, ce jusqu’à la mort, et celle des populations par les mécanismes de la reproduction. Au cours de leur vie, les organismes vivants peuvent exprimer telle ou telle partie de leur génome et ainsi s’adapter à leur environnement (adaptation). Au cours du temps les espèces ne sont pas pérennes et forment de nouvelles espèces (spéciation) sous l’effet des mécanismes de l’Évolution, conséquences des mutations.
Les animaux réagissent aux stimuli et aux conditions de leur environnement en adaptant leurs comportements ou les modalités de leur développement (adaptation physique). Les mécanismes comportementaux n’existent guère chez les végétaux dont l’adaptation à l’environnement se fait au cours du développement.

Unité chimique du Vivant

Du point de vu moléculaire les êtres vivants sont composés d’éléments chimiques complexes baignant dans l’eau, nettement distincts du monde inerte : les glucides, les lipides, les protides (formés d’acides aminés) et les acides nucléiques comme l’ADN (formés de nucléotides). Par exemple tous les êtres vivants comprennent des membranes phospholipidiques. Cette grande unité chimique permet de déduire que tous les êtres vivants présentent des liens de parenté et une origine commune.

La matière carbonée ou matière organique est un élément clé de la Nature du Vivant.

La matière vivante est comme la matière inerte composée d’atomes. Le monde vivant est composé essentiellement de Carbone, Hydrogène, Oxygène et Azote (CHON), ce qui est fondamentalement différent de la matière inerte, dont les roches qui sont souvent riches en Silicium mais aussi en Fer, Magnésium, Calcium, etc. Ces quatre atomes forment l’essentiel de la composition du vivant. Ceci est fondamentalement différent de la matière inerte.

La matière organique est un élément constitutif fondamental de la Nature du Vivant. Les êtres vivants sont composés d’éléments chimiques complexe baignant dans de l’eau liquide, nettement distincts du monde inerte : les glucides, les lipides, les protides et les acides nucléiques comme l’ADN en sont les variétés. Tous les êtres vivants comprennent des membranes phospholipidiques. Cette grande unité chimique permet de déduire que les êtres vivants ont des liens de parenté et une origine commune. Nous savons que la matière vivante ou organique est composée de glucides (sucres et féculents), de lipides (huiles et graisses) et de protides (viande…). Ils s’agit d’éléments fondamentaux que nous recherchons dans notre alimentation. Si le nombre de catégorie est limité, leur diversité est très importante. Tous les atomes de ces éléments sont clairement disponibles sur le globe terrestre et et comme on peut le voir avec l’expérience de Miller et Urey (1953) susceptibles dans certaines conditions de se former spontanément. Une fois apparue, la Vie entretient la Vie par le mécanisme de la reproduction. Cet entretien est conditionné par le fonctionnement de la molécule d’ADN notamment qui dirige les réactions chimiques et conditionne les structures vivantes. A un moment du début de l’histoire de la Vie, l’ARN a pu jouer un rôle prépondérant. L’ensemble des réactions chimiques du vivant se nomme le métabolisme.

Principes d’Évolution

On considère généralement que le Vivant a évolué du plus simple au plus complexe. Ainsi la structure procaryotique a-t-elle théoriquement précédé la structure eucaryotique. Néanmoins quelques nouvelles théories viennent bouleverser ce concept et on imagine la possibilité que les cellules procaryotiques seraient issues d’organismes unicellulaires Eucaryotes suite à une simplification du système. Dans un tel contexte d’idée, il faut donc envisager des Eucaryotes très simples à l’origine dont seraient issus les Procaryotes, ces dernières réintégrant par symbiose stabilisée de tels Eucaryotes pour former les types cellulaires actuellement connus avec des organites complexes tels que nous les connaissons de nos jours.

Les trois Empires du Vivant

Les êtres vivants sont composés de trois Empires : les Archées, les Bactéries véritables qui sont des cellules procaryotiques ainsi que les Eucaryotes (Protistes, Végétaux, Fonge, Animaux). Les Virus ne sont pas des êtres vivant mais des systèmes biochimiques capables de « parasiter » des cellules vivantes. Certains auteurs discutent de cette notion et intègrent les Virus au monde vivant.

4 milliards d’années : âge possible de la Vie ?

Les roches très anciennes encore visibles à la surface de la Terre sont particulièrement rares. On trouve au nord du Québec, côté Baie d’Hudson, des roches dont l’âge incertain est estimé entre 3,7 à 4,3 Ga. Elles se situent niveau du craton de Nuvvuagittuq (ceinture de roches vertes métamorphisées).

Parmi les plus anciennes roches de la Terre à Porpoise Cove (Québec) – Nuvvuagittuq – âge possible de 4,0 Ga – Il s’agit de roches vulcanosédimentaires métamorphisées
¢ NASA
Carte géologigue au niveau de Porpoise Cove

On y a trouvé des filaments tubulaires similaires à ceux formés par des Bactéries anaérobies des formations hydrothermales abyssales. Sans qu’il soit encore possible de confirmer, ces similitudes sont en faveur d’un âge possible pour de premières traces de Vie de l’ordre de 3,7-4,3 Ga, ce qui reculerait les connaissances de manière très significative. Toutefois le fort métamorphisme des roches considérées rend la vérification extrêmement difficile et nous n’en sommes qu’à l’état d’hypothèse voire de simple possibilité.

Les plus anciens êtres vivants, des Bactéries, qui ne soient pas controversés datent de 3,5 Ga et ont été découverts en Australie. Les filaments de la formation de Nuvvuagittuq seraient âgés de manière imprécise entre 3,7 et 4,3 Ga, mais leur origine organique est toujours très incertaine.

L’une des premières spéculations au sujet de l’origine de la Vie a été faite dans la lettre de Charles Darwin à Joseph Dalton Hooker datant du 1er février 1871, dans laquelle il suggère que « l’étincelle de vie d’origine peut avoir commencé dans une petite mare chaude, où étaient présents toutes sortes de produits de base, ammoniac et sels phosphoriques, la lumière, la chaleur, l’électricité, etc., et c’est là qu’un composé protéique s’est formé chimiquement, prêt à subir des changements encore plus complexes. ». Il poursuivait en expliquant que « à l’heure actuelle, une telle matière serait immédiatement dévorée ou absorbée, ce qui n’aurait pas été le cas avant la formation de créatures vivantes. ». Toujours est-il que dans L’Origine des espèces, Darwin se contenta de dire que la vie avait été « créée par un processus totalement inconnu », mais il avait rapidement regretté d’utiliser le terme « création », issu de l’Ancien Testament. Il n’était donc pas dans sa publication allé jusqu’au bout de ses premières idées qui étaient résolument tout à fait modernes car nous n’avons guère progressé de ce point de vue, depuis.


  • Lecointre G. & Le Guyader H. 2001 – Classification phylogénétique du vivant. – Belin, Paris.