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02 mai 2008

De nouvelles preuves de la sélection naturelle

D'où viennent les variations génétiques entre les populations humaines ? Une équipe de chercheurs parisiens répond aujourd'hui: de la sélection naturelle.

Chère à Darwin, la sélection naturelle est un lent processus qui distingue, au fil des générations, les individus les mieux adaptés à leur environnement. Mais si elle est souvent citée pour expliquer les caractéristiques d'animaux ou de plantes, son rôle est-il confirmé dans l'espèce humaine ? Oui, assure aujourd'hui une équipe de l'unité "Génétique évolutive humaine" de l'Institut Pasteur, à Paris (1). La sélection naturelle a bel et bien modelé notre patrimoine génétique.

Pour la première fois, les chercheurs apportent la preuve, à l'échelle du génome entier, qu'elle est responsable des différences qui existent entre les populations. "Avant toute chose, il faut rappeler que génétiquement le concept de races humaines – c'est-à-dire le fait de vouloir subdiviser l'espèce humaine d'après des caractères physiques héréditaires – n'a aucun sens, signale Lluis Quintana-Murci, directeur de l'unité. L'espèce humaine est jeune, et la diversité génétique s'avère finalement très faible. Sans compter que le génome d'un Lillois, par exemple, peut présenter plus de différences avec celui d'un Montpelliérain qu'avec celui d'un Dakarois."

Il n'empêche, il existe une réelle variabilité à l'échelle des populations, qui se traduit par des traits physiques et physiologiques distincts. Par exemple, les Asiatiques ne digèrent pas le lactose du lait, contrairement aux Européens du Nord et à certaines populations africaines. Et les Européens du Nord, eux, résistent bien moins au paludisme que les Africains. L'enjeu est donc de savoir si ces grandes tendances prennent leur source dans la dérive génétique, c'est-à-dire dans le simple hasard des brassages démographiques, ou dans la fameuse sélection naturelle. Dans ce cas, une mutation génétique qui confère un avantage dans un environnement donné se répand plus rapidement au sein de la population.

Pour résoudre ce dilemme, les chercheurs se sont intéressés aux mutations de simples bases dans le génome humain. Quèsaco ? Notre patrimoine génétique est écrit avec un alphabet qui ne contient que quatre lettres, ou bases – A, T, C, G –, dont l'ordre d'assemblage définit toutes les substances constituant notre organisme. Or il arrive que dans une séquence donnée, une base soit malencontreusement remplacée par une autre. Lluis Quintana-Murci et ses collègues ont comparé près de 3 millions de ces mutations uniques chez plus de deux cents Nigérians, Chinois, Japonais et Européens du Nord, répertoriées dans le cadre du projet international Hapmap (2). L'idée était alors de calculer le degré de variabilité entre les populations pour chaque mutation. En clair, il s'agit d'une mesure statistique qui établit la présence ou non d'une mutation donnée dans une population. Un cas extrême serait par exemple que tous les Européens possèdent, à un endroit précis de leur génome, une base A alors que le reste du monde possède une base G. Le degré de variabilité pour cette mutation serait alors maximal, puisque tous les membres d'une unique population la porteraient.

Les chercheurs ont calculé le degré de variabilité pour chaque classe de mutations: selon qu'elles affectent un gène avec ou sans conséquences sur la protéine correspondante, qu'elles touchent une région du génome qui régule l'expression d'un gène ou n'a aucune fonction particulière...

"Si les fréquences des mutations étaient gouvernées par la simple dérive génétique, celles-ci toucheraient le génome dans son ensemble et aucune classe de mutations ne serait avantagée par rapport à une autre, explique Lluis Quintana-Murci. En revanche, si leurs fréquences ont été influencées par la sélection naturelle locale, et donc impliquées dans l'adaptation à l'environnement de chaque population, il est évident que les régions du génome les plus importantes pour la bonne marche de l'organisme montreront le degré de variabilité le plus élevé." Et c'est bien ce que les chercheurs ont découvert. Les mutations qui affectent directement les gènes et leurs protéines, et les régions régulatrices des gènes montrent une plus grande variabilité entre populations que les autres. En fait, 582 gènes exactement sont impliqués. Il s'agit évidemment de ceux contrôlant les traits morphologiques, comme la couleur de peau ou le type de cheveux, mais aussi de ceux qui régulent le métabolisme ou la réponse immunitaire aux pathogènes. C'est ainsi qu'une mutation du gène CR1, impliqué dans la résistance aux attaques de paludisme, se retrouve chez 85 % des Africains mais est absente chez les Européens et les Asiatiques.

L'équipe de Lluis Quintana-Murci ne va pas s'arrêter en si bon chemin. Elle souhaite maintenant mieux connaître le rôle de la sélection naturelle dans les interactions de l'homme avec les pathogènes et savoir dans quelle mesure celles-ci sont affectées par le mode de vie des populations humaines.

Notes:
(1) Unité CNRS "Hôtes, vecteurs et agents infectieux: biologie et dynamique".
(2) Financé par le Japon, la Chine, le Royaume-Uni, le Canada, le Nigéria et les États-Unis, le projet Hapmap vise à cataloguer les similitudes et les différences génétiques entre les humains, notamment pour l'identification de gènes associés à des maladies et à la réponse aux traitements.

26 février 2008

L'apparition de la vie serait-elle purement chimique ?

L'apparition de la vie serait-elle purement chimique ?

Des chercheurs de l'Université de Bochum ont mis en évidence un processus qui pourrait être à l'origine de la vie sur Terre. A l'aide de simulations sur supercalculateur au Centre de recherche de Jülich (FZJ), les scientifiques ont montré que, dans les conditions originelles, de simples acides aminés peuvent former de longues chaînes peptidiques en dehors des cellules et par suite les premiers éléments constitutifs de la vie, sans avoir recours à un moyen biologique.

Au sein d'un "laboratoire virtuel" incarné par le supercalculateur JUBL de Jülich, les chercheurs ont imposé les conditions de température et de pression adéquates. Celles-ci étant très difficilement contrôlables dans un véritable laboratoire, le recours au supercalculateur s'est trouvé être la meilleure solution.

Après 4 mois de calculs, l'étude a révélé que des biomolécules complexes pouvaient se former sans avoir recours aux outils biologiques habituels tels que les ribosomes. En paramétrant les conditions voulues et en introduisant la présence de surfaces de sulfure de fer, les simulations ont révélé que la formation des peptides était accélérée, rendant le milieu propice à la formation de séquences peptidiques.


Voila qui va contrarier les tenants du "créationnisme en tenue de soirée", le Dessein Intelligent.

03 avril 2007

Du beurre d'arachide pour discréditer Darwin

La Presse

Dans une vidéo diffusée sur Internet par des tenants du créationnisme, on explique qu'un simple pot de beurre d'arachide discrédite la théorie de l'évolution. Pour la démonstration, on a fait appel à un expert, «l'ingénieur et auteur» Chuck Missler.

Il commence par expliquer que, selon les évolutionnistes, l'apparition de la vie provient de la rencontre entre la matière inerte et l'énergie - il s'agit en fait d'une hypothèse scientifique très exploratoire appelée l'abiogénèse.

Selon M. Missler, l'industrie agroalimentaire travaille depuis près d'un siècle à soumettre de la matière à de grandes quantités d'énergie, et aucune nouvelle forme de vie n'est jamais apparue dans sa chaîne de production, mis à part la moisissure qui provient de l'extérieur.

M. Missler, qui est aussi un pasteur chrétien fondamentaliste de l'Idaho, ouvre alors sous nos yeux un pot de beurre d'arachide qui discrédite hors de tout doute l'abiogénèse, et par conséquent toute la théorie de l'évolution.

Pour voir la vidéo, entrez dans YouTube les mots clés «peanut butter».


En plus d'être un excellent exemple du sophisme appelé "épouvantail", consistant à déformer un argument de façon à le ridiculiser plus facilement, cette 'démonstration' nous donne un excellent exemple de la façon dont on peut faire de la très mauvaise pseudoscience. Il semble bien ridicule de remplacer une planète par un pot de beurre de cacahuètes et de parler de "grandes quantités d'énergies" en comparaison à l'action du soleil sur plusieurs centaines de millions d'années.

15 février 2007

Creationists defeated in Kansas school vote on science teaching

· Guidelines challenging Darwinism banned
· Decision is latest blow to intelligent design activists

Suzanne Goldenberg in Washington
The Guardian

School authorities in the American heartland state of Kansas have delivered a rebuff to subscribers to the notion of intelligent design by voting to banish language challenging evolution from new science guidelines.

In a 6-4 vote on Tuesday night, the Kansas state board of education deleted language from teaching guidelines that challenged the validity of evolutionary theory, and approved new phrasing in line with mainstream science.

It was seen as a victory for a coalition of moderate Republicans and Democrats, science educators and parents who had fought for two years to overturn the earlier guidelines.

The decision is the latest in a string of defeats for proponents of creationism, and its modern variant, intelligent design. It reverses the decision taken by the same authorities two years ago to include language undermining Darwinism - on the insistence of conservative parents and activists in the intelligent design movement.

In redrafting guidelines for science teaching, the board removed language suggesting that key concepts such as a common origin for all life on Earth and for species change were seen as controversial by the scientific community.

The board also rewrote the definition of science, limiting it to the search for rational explanations of what occurs in the universe. The move, though limited in its scope, was seen as significant because it rejected a key argument of subscribers to intelligent design: that providing children with arguments for and against evolution merely amounts to fair play.

But Kansas remains a conservative state and many people harbour misgivings about teaching evolution to school children. The school board received a petition with nearly 4,000 signatures opposing Tuesday's decisions.

Overcoming such misgivings will be difficult, said Jack Krebs, a former maths teacher who is president of Kansas Citizens for Science.

"The bigger issue is the cultural divide. The intelligent design people and the anti-evolution people truly believe that science as it is practised is atheistic, and excludes God, and this is really the heart of the cultural battle," Mr Krebs said.

Despite this latest setback proponents of intelligent design remain active across the US. In the last five years, anti-evolution legislation has been introduced in 24 state legislatures and similar policies were under consideration in at least 20 states, according to the National Centre for Science Education in California.

Given the deep passions surrounding the teaching of evolution in Kansas, it is widely expected that proponents of intelligent design will not let up in their campaign over science teaching.

"They have really been on a rollercoaster for the last 10 years in Kansas," said Glenn Branch, deputy director of the National Centre for Science Education. "This isn't really good for the state of science education in Kansas for the treatment of evolution to be in such flux. It probably does have the effect of encouraging creationism in the local classroom."

Backstory

Teaching creationism in American public schools has been outlawed since 1987 when the supreme court ruled that the inclusion of religious material in science classes was unconstitutional. In recent years, however, opponents of the theory of evolution - first developed by Charles Darwin, above - have regrouped, challenging science education with the doctrine of "intelligent design", which has been carefully stripped of all references to God and religion. Unlike traditional creationism, which claims that God created the earth in six days, proponents of intelligent design say the workings of this planet are too complex to be ascribed to evolution. There must have been a designer working to a plan - that is, a creator.


Encore une escarmouche qui se traduit par une victoire des laïcs. Le dessein intelligent n'a pas réussi à faire illusion scientifique.

02 février 2007

Le jeu de masques du néocréationnisme français

Que cache l'Université interdisciplinaire de Paris (UIP) ? Simple association philosophant sur les relations entre science et théologie ou fer de lance de l'importation du néocréationnisme en France ? Le contexte international rend ces questions sensibles. Aux Etats-Unis, les avocats du "dessein intelligent" (intelligent design) contestent le monopole du darwinisme sur l'enseignement des origines de l'homme, et, sans référence explicite à un créateur, ils prônent l'existence d'une "cause première" ayant présidé à l'apparition de la vie sur Terre.

L'Angleterre est également touchée. Le créationniste australien John Mackay y donne des conférences dans les écoles publiques et les universités. La Royal Society tout comme l'archevêque de Canterbury ont pris position contre l'enseignement du néocréationnisme à l'école, et le syndicat national des enseignants réclame de nouvelles lois protectrices. Le 21 juin, les académies nationales des sciences de soixante-sept pays, dont la France, ont signé un appel pour alerter parents et enseignants. Les "preuves scientifiques, les données et les théories vérifiables sur les origines et l'évolution de la vie sur Terre" présentées dans les cours de sciences de certains établissements publics sont "masquées, niées ou confondues" avec des "théories non vérifiables par la science", indique cet appel de l'Interacademy Panel (IAP).

En France, l'UIP focalise tous les soupçons. Association loi 1901, cette université ne décerne aucun diplôme mais organise des conférences payantes dans une salle discrète d'un mouvement chrétien de la rue de Varenne, à Paris, ou dans l'amphithéâtre Guizot de la Sorbonne. Outre les cotisations des 1 250 adhérents revendiqués, son budget est alimenté à hauteur d'environ 1 million d'euros par an par la Fondation américaine John Templeton.

Cette dernière décerne chaque année un prix doté de 1,4 million de dollars (environ 1 million d'euros) à un scientifique distingué pour ses travaux sur les "réalités spirituelles". La fondation finance, dans le monde entier, des recherches "à la frontière de la théologie et de la science". C'est justement le domaine de prédilection de l'UIP, créée fin 1995 sur les cendres de l'Université européenne de Paris (UEP), fondée en 1989 pour succéder à l'Université populaire de Paris (UPP).

Jean Staune, fondateur, secrétaire général et véritable cheville ouvrière de l'UIP, s'ingénie à brouiller les pistes lorsqu'il s'agit de définir les objectifs de l'association. Une prudence de jésuite qui s'explique par la valse des sponsors de l'association. Soutenue à ses débuts par des entreprises prestigieuses (L'Oréal, Auchan, France Télécom, Air France, EDF...), elle a été progressivement abandonnée par ces soutiens en raison des soupçons de néocréationnisme qui pèsent sur elle. De peur de perdre les sponsors qui lui restent, le secrétaire général refuse désormais de citer ceux qui continuent de le parrainer.

Personnage protéiforme, Jean Staune se présente comme "maître de conférences à HEC, enseignant la philosophie des sciences en MBA". En réalité, il y est vacataire, chargé d'enseignement en formation continue de cadres et dirigeants dans un programme spécifique vendu aux entreprises et ne concernant pas les étudiants de l'école. Ses cours à HEC ne sont donc guère éloignés de l'activité de consultant en management du fondateur de la SARL Jean Staune International. La société "organise des séminaires en entreprise pour vulgariser auprès des dirigeants les nouveaux concepts scientifiques", explique-t-il.

Jean Staune bâtit ainsi de complexes et tortueuses analyses des avancées récentes de la science, et surtout de ses failles. Tout y passe, des découvertes de la mécanique quantique et des "incertitudes" qu'elles introduisent dans la physique, au théorème de Godel, qui démontre que même les systèmes formels les plus abstraits comme les mathématiques contiennent des propositions indécidables... Evitant soigneusement de prononcer le nom de Dieu, la dialectique parfaitement rodée sous-entend en permanence sa possibilité. Son objectif semble se limiter à tenter d'instiller le soupçon de son existence.

Les conférences de Jean Staune confinent au show de prédicateur d'un nouveau type, maniant les concepts scientifiques à la place des textes religieux. L'assistance, tendance troisième âge, semble fascinée par ses démonstrations. Le bombardement de références bibliographiques et la convocation de grands noms de la science, si possible Prix Nobel, semble faire son effet...

Parmi ces noms prestigieux, Charles Townes, Nobel de physique en 1964 et inventeur, en 1954, du maser, précurseur du laser, a rendu hommage à l'UIP lors de son 10e anniversaire, en 2005. La même année, pour ses 90 ans, Charles Townes répondait aux questions de l'université de Berkeley. Le physicien ne cache pas son soutien au "dessein intelligent", qu'il place au même niveau que l'évolution.

L'intelligent design, si on le considère d'un point de vue scientifique, semble être tout à fait réel", déclare-t-il en adhérant aux interprétations métaphysiques du principe cosmologique anthropique (un seul univers possible conçu dans le dessein de l'apparition des hommes). Jean Staune le rejoint. "Un créateur ne peut être exclu du champ de la science", déclare-t-il. Et de taxer ceux qui s'opposent à cette conception du principe anthropique d'"obscurantistes", et de les rendre responsables d'un potentiel et "vrai désamour" d'une science "en quête de sens".

Lors d'une de ses dernières conférences publiques, le 22 février, Jean Staune a ainsi brossé le tableau du "grand débat actuel sur la nature de l'évolution". Une vaste fresque épistémologique n'identifiant pas moins de neuf familles de pensée, des purs darwinistes comme les biologistes Daniel Bennett et Richard Dawkins et le sociobiologiste Edward Wilson aux avocats de l'intelligent design, tels le biochimiste Michael Behe, le biologiste moléculaire Doug Axe et le microbiologiste Scott Minnich, en passant par les défenseurs français de la "logique interne", la paléoanthropologue Anne Dambricourt-Malassé, le biologiste Jean Chaline et l'éthologiste Rémy Chauvin.La dernière catégorie, pour Jean Staune, rassemble les adeptes de l'"évolution quantique" qui, avec le biologiste Vasily Ogryzko, le biochimiste américain Lothar Schafer et le microbiologiste anglais John Joe Mc Fadden, estiment que les cellules vivantes sont issues de phénomènes quantiques à l'oeuvre dès la constitution de la Terre, et non de la chimie d'une soupe primordiale. Le panorama de Jean Staune a le mérite de décrire le vaste spectre des théories actuelles qui contestent le darwinisme, né en 1859. Il révèle sans doute aussi la confusion qui règne aujourd'hui dans les recherches en biologie et débride les imaginations.

Une situation trouble qui se prête aux dérives. La dernière en date a placé, fin 2005, l'UIP sur le devant de la scène. La diffusion sur Arte du film de Thomas Johnson Homo sapiens, une nouvelle histoire de l'homme a en effet braqué les projecteurs sur les travaux d'Anne Dambricourt-Malassé. Chargée de recherche au CNRS et rattachée au Muséum d'histoire naturelle, elle présente dans ce documentaire sa théorie d'une logique interne à l'oeuvre, selon elle, dans les mécanismes de l'évolution du singe vers l'homme et fondée sur les modifications de la forme d'un os du crâne, le sphénoïde.

05 novembre 2006

Un dauphin capturé au Japon présentent des "restes de pattes arrière"

TOKYO (AP) - Un dauphin souffleur capturé le mois dernier présentait une paire de nageoires supplémentaires, qui pourraient être les restes de pattes arrière, fournissant un nouvel indice sur une lointaine vie terrestre du mammifère, ont annoncé des chercheurs japonais.

Des pêcheurs ont capturé le dauphin doté de quatre nageoires au large de la côte ouest du Japon le 28 octobre, et ont alerté le Musée baleinier de Taiji, dans l'Etat de Wakayama, a expliqué le directeur du musée, Katsuki Hayashi.

Les restes fossiles montrent que les dauphins et les baleines étaient des mammifères terrestres à quatre pattes il y a environ 50 millions d'années, et partage la même ascendance que les hippopotames et les cervidés. Les scientifiques pensent qu'ils ont ensuite évolué vers la vie aquatique, et que leurs membres arrière ont disparu.

Bien que des signes accréditant cette théorie aient déjà été observés près de la queue de plusieurs dauphins et baleines capturés dans le passé, les chercheurs estiment que le spécimen découvert la semaine dernière serait le plus développé jamais étudié, selon le directeur du musée.

Cette seconde paire de nageoires, bien plus petites que les nageoires principales, ont la taille de mains humaines, et se trouvent près de la queue du dauphin, sous son ventre.

"Je crois que les nageoires peuvent être des restes de l'époque où les lointains ancêtres des dauphins vivaient sur terre (...) c'est une découverte sans précédent", s'est enthousiasmé Seiji Osumi, conseiller à l'Institut de recherche sur les cétacés de Tokyo, qui a précisé qu'une mutation anormale pourrait avoir causé ce retour en arrière anatomique.

Le dauphin doit toutefois subir de plus profonds examens, notamment des radiographies et des tests ADN au musée de Taiji, selon son directeur.

18 mai 2006

L'homme et le chimpanzé se sont croisés pendant au moins des millénaires

PARIS (AFP) - Les ancêtres de l'homme et du chimpanzé se seraient croisés pendant des millénaires sinon des millions d'années, avant une séparation définitive beaucoup plus récente que l'on ne pensait, selon une étude publiée mercredi en ligne par la revue Nature.
Selon ce travail mené par des chercheurs américains sous la direction de David Reich, de la Harvard Medical School à Boston (Massachusetts), les deux lignées se sont d'abord séparées il y a 6,3 millions d'années au maximum, et probablement il y a moins de 5,4 millions d'années, mais cela ne les a pas empêchées de procéder à des échanges de gènes.

Cela, précisent les scientifiques, est perceptible en particulier au niveau des chromosomes X (chromosomes sexuels femelles), dont les similitudes semblent refléter une longue "ré-hybridation" entre les deux lignées. Le "divorce" final ne serait intervenu qu'au terme d'une longue période de "métissage" qui a duré peut-être 4 millions d'années.

"L'étude a donné des résultats inattendus quant à la façon dont nous nous sommes séparés de nos parents les plus proches, les chimpanzés. Nous avons constaté que la structure de la population qui a existé autour de la période de cette spéciation (apparition de nouvelles espèces) était différente de n'importe quelle population moderne de singes. Quelque chose de très particulier a dû se produire à ce moment-là", résume David Rech dans un communiqué accompagnant le texte scientifique.

Les résultats obtenus, commentent les chercheurs, remettent en question le statut d'hominidés considérés comme les plus anciens ancêtres de l'homme, tels que le sahelanthrope (alias Toumaï), vieux de 6 à 7 millions d'années, Orrorin (dit "ancêtre du millénaire"), de 6 millions d'années, ou encore l'ardipithèque, de quelque 5,5 millions d'années.

A noter que l'énigme des origines du chimpanzé demeure presque entier: contrairement aux ancêtres de l'homme qui ont livré de nombreux fossiles, aucun ossement, exception faite de quelques vieilles dents, n'est directement attribuable aux premiers chimpanzés (de même qu'aux gorilles), n'a été décrit à ce jour.

Par ailleurs, le séquençage complet du génome du chimpanzé n'a pas non plus apporté les indications escomptées. Tout en accumulant une moisson considérable de données, ce travail collectif, publié l'an dernier, a confirmé ce dont on se doutait déjà, à savoir que les deux espèces sont génétiquement identiques à 99%, sans permettre de définir en termes précis la spécificité de l'homme.

Les généticiens sont donc restés dans le vague en notant entre autres que les différences génétiques entre homme-chimpanzé sont soixante fois moins nombreuses que celles qui nous distingue de la souris et qu'entre un humain et un chimpanzé, ce nombre est dix fois supérieur à ce qui sépare deux individus de notre propre espèce.


Encore une indication d'une séparation très progressive contredisant de front les théories religieuses créationnistes.

06 avril 2006

Evolution Of 'Irreducible Complexity' Explained

Using new techniques for resurrecting ancient genes, scientists have for the first time reconstructed the Darwinian evolution of an apparently "irreducibly complex" molecular system.

The research was led by Joe Thornton, assistant professor of biology at the University of Oregon's Center for Ecology and Evolutionary Biology, and will be published in the April 7 issue of SCIENCE.

How natural selection can drive the evolution of complex molecular systems -- those in which the function of each part depends on its interactions with the other parts--has been an unsolved issue in evolutionary biology. Advocates of Intelligent Design argue that such systems are "irreducibly complex" and thus incompatible with gradual evolution by natural selection.

"Our work demonstrates a fundamental error in the current challenges to Darwinism," said Thornton. "New techniques allowed us to see how ancient genes and their functions evolved hundreds of millions of years ago. We found that complexity evolved piecemeal through a process of Molecular Exploitation -- old genes, constrained by selection for entirely different functions, have been recruited by evolution to participate in new interactions and new functions."

The scientists used state-of-the-art statistical and molecular methods to unravel the evolution of an elegant example of molecular complexity -- the specific partnership of the hormone aldosterone, which regulates behavior and kidney function, along with the receptor protein that allows the body's cells to respond to the hormone. They resurrected the ancestral receptor gene -- which existed more than 450 million years ago, before the first animals with bones appeared on Earth -- and characterized its molecular functions. The experiments showed that the receptor had the capacity to be activated by aldosterone long before the hormone actually evolved.

Thornton's group then showed that the ancestral receptor also responded to a far more ancient hormone with a similar structure; this made it "preadapated" to be recruited into a new functional partnership when aldosterone later evolved. By recapitulating the evolution of the receptor's DNA sequence, the scientists showed that only two mutations were required to evolve the receptor's present-day functions in humans.

"The stepwise process we were able to reconstruct is entirely consistent with Darwinian evolution," Thornton said. "So-called irreducible complexity was just a reflection of a limited ability to see how evolution works. By reaching back to the ancestral forms of genes, we were able to show just how this crucial hormone-receptor pair evolved."

The study's other researchers include Jamie T. Bridgham, postdoctorate research associate in evolutionary biology and Sean M. Carroll, graduate research fellow in biology. The work was funded by National Science Foundation and National Institutes of Health grants and an Alfred P. Sloan Research Fellowship recently awarded to Thornton.

Editor's Note: The original news release can be found here.


La "complexité irréductible", credo des tenants du dessein intelligent, n'aura pas résisté bien longtemps aux assauts des scientifiques.

Découverte du chaînon manquant entre poissons et vertébrés à quatre pattes

PARIS (AFP) - Des fossiles mi-poissons mi-tétrapodes, découverts dans l'Arctique canadien, rétablissent un chaînon manquant dans l'évolution entre poissons et animaux capables de se mouvoir sur la terre ferme, il y a quelque 375 millions d'années, selon deux articles publiés dans Nature.
Les fossiles de Tiktaalik roseae, sorte de poisson-alligator plat doté de nageoires articulées capables de supporter un corps de plus de deux mètres de long, permettent de "documenter la séquence des changements évolutionnaires" qui a abouti aux tétrapodes, estiment les auteurs de ces articles dans la revue scientifique à paraître jeudi.

Tiktaalik a été nommé par le Conseil des Sages de Nunavut, sur le territoire desquels ont été trouvé les fossiles, a indiqué l'Université de Chicago dans un communiqué. Le mot signifie "grand poisson de basses eaux".

Jusqu'à la découverte de ces fossiles, "l'origine des principales caractéristiques des tétrapodes était restée dans l'ombre", notent Edward Daeschler (Académie des sciences naturelles, Philadelphie, USA), Neil Shubin (Université de Chicago, USA) et Farish Jenkins (Université de Harvard, Cambridge, USA).

Les tétrapodes, ces vertébrés qui aujourd'hui comprennent aussi bien les reptiles (dont les serpents) que les amphibiens, les oiseaux et les mammifères, se sont adaptés à la vie terrestre grâce à leurs deux paires de "membres marcheurs", issus des nageoires lobées des sarcoptérygiens (poissons primitifs).

Dans l'évolution, Tiktaalik vient après Panderichthys, poisson fossile connu pour son spiracle, un large évent à l'arrière de la tête qui semble ébaucher l'oreille interne des tétrapodes et vieux de plus de 380 millions d'années, et avant les premiers tétrapodes, Acanthostega et Ichthyostega, qui vivaient il y a 365 millions d'années et dont les membres étaient équipés de métacarpes.

A partir d'un squelette type, reconstitué à partir de plusieurs individus, les chercheurs ont établi que Tiktaalik présentait déjà des caractéristiques qui le distinguent nettement des sarcoptérygiens.

L'animal est de forme aplatie, ses yeux sont placés sur le même plan que le dos, son cou est mobile, ses côtes sont solidaires de l'axe du squelette et il est doté d'une ceinture scapulaire (liaison osseuse avec le sternum) ainsi que de nageoires antérieures capables d'accomplir des mouvements complexes tout en soutenant le corps.

Tiktaalik vivait au nord de ce qui était alors le continent euraméricain, dans un climat subtropical à tropical. Il évoluait dans des eaux fluviales lentes et peu profondes.

Dans cet environnement, le découplage de la tête (d'une vingtaine de centimètres de long) par rapport au reste du corps et les changements dans son mode de locomotion lui ont permis d'adapter sa façon de se nourrir, voire de respirer avec un système à mi-chemin entre les branchies et la pompe buccale, analysent les auteurs de l'article.

La découverte de Tiktaalik vient donc étayer l'hypothèse selon laquelle c'est "l'habitat en eaux peu profondes dans les plaines inondables du continent euraméricain pendant le Dévonien supérieur qui a abrité la transition entre les poissons et les tétrapodes", soulignent-ils.


Encore un succès de la théorie de l'Evolution, qui avait fait la prédiction de l'existence de ce chaînon depuis plusieurs décennies.

02 mars 2006

Une élève russe en désaccord avec Darwin poursuit le ministère de l'Education

MOSCOU, 2 mars 2006 (AFP) - Une élève de la ville russe de Saint-Pétersbourg (nord-ouest) et son père ont intenté une action visant à obliger le ministère de l'Education à promouvoir des alternatives à la théorie de l'évolution de Darwin, rapporte jeudi le quotidien Izvestia.

Macha Chraïber, 15 ans, et son père Kirill, estiment que l'enseignement de la seule théorie de l'évolution dans les cours de biologie lèse la liberté de conscience et de religion garantie par la Constitution.

Selon les Chraïber, le ministère de l'Education doit réécrire les manuels de biologie et y inclure des références au créationnisme et à d'autres thèses expliquant les origines de l'Homme.

"Je suis arrivé à la conclusion que la théorie du créationnisme est plus logique. La majorité des grandes religions partagent ce point de vue", affirme Kirill Chraïber, cité par le journal.

Trois avocats représentant les communautés orthodoxe, musulmane et juive assisteront Macha et son père pendant le procès.

Macha affirme ne pas avoir fait part de sa décision à son enseignante de biologie. "Je ne veux pas lui faire peine. Elle aime trop sa matière", a-t-elle dit.


Comme quoi la stupidité créationniste ne connait pas de frontières.

21 février 2006

Etats-Unis: la science veut sauver Darwin

Soutenue par des religieux, une association se mobilise contre le «dessein intelligent».
par Laurent MAURIAC
LIBERATION, New York de notre correspondant

Darwin contre Dieu, la bagarre continue dans les écoles américaines. Dimanche, plus de 300 enseignants étaient invités par l'American Association for the Advancement of Science (AAAS), une grande association scientifique, pour l'épauler dans son combat. Leur objectif : bannir l'intelligent design (dessein intelligent) de l'enseignement. Cette théorie, défendue par certains groupes religieux, veut que la vie soit trop complexe pour ne pas avoir été aidée dans son développement par une force extérieure, Dieu par exemple.

En décembre, au terme d'un procès très attendu à Harrisburg (Pennsylvanie), un juge a décidé que cette théorie, n'étant pas de nature scientifique et visant à promouvoir le christianisme, devait être exclue des cours de biologie d'une école. Une victoire surtout symbolique, aucune décision ne pouvant contraindre l'ensemble des établissements scolaires américains. C'est ainsi que le Kansas a décidé, en août, d'introduire le «dessein intelligent» dans l'enseignement, au motif que «l'évolution est acceptée par beaucoup de scientifiques mais mise en doute par certains» et qu'il est «important que les élèves prennent connaissance de ces débats».

Alternatives. George Bush lui-même avait repris à son compte cet argument, estimant en août que «les deux côtés devraient être enseignés» pour que «les gens comprennent le sujet du débat». Ce week-end, l'AAAS a dénoncé toute action qui aurait pour conséquence de saper l'enseignement de la théorie de l'évolution et de «priver les étudiants de la formation dont ils ont besoin». L'association recense quatorze lois en préparation dans les Etats américains qui, selon son président Gilbert Omenn, un professeur de médecine, «affaibliraient l'enseignement de la science». Ces lois ont en commun, estime l'AAAS, soit de discréditer la théorie de l'évolution en pointant des faiblesses ou des dissensions entre scientifiques, soit d'encourager l'exploration de théories alternatives, en l'occurrence celle du dessein intelligent.

L'association compte également sur des soutiens religieux. La science et la religion «n'ont pas besoin d'être incompatibles», insiste-t-elle, chacune soulevant «des questions différentes au sujet du monde». C'est aussi l'argumentation développée dans une lettre ouverte par un collectif de prêtres et de pasteurs. Lancée à l'automne 2004 à l'initiative de Michael Zimmerman, doyen à l'université de Wisconsin Oshkosh, elle a recueilli 10 000 signatures. Remarquant que la majeure partie des chrétiens «ne lisent pas la Bible littéralement, comme un manuel de science», la lettre différencie la «vérité religieuse», dont le but est de «transformer les coeurs»,«vérité scientifique». Autrement dit, contrairement à ce que pense Bush, il ne peut y avoir de débat entre ces deux vérités «très différentes mais complémentaires». Les signataires affirment que la théorie de l'évolution est «une vérité scientifique fondamentale» et demandent aux écoles de préserver l'intégrité du curriculum scientifique.

«Mélange toxique». Le site web de cette initiative (1) recense plusieurs dizaines de sermons de prêtres qui la soutiennent. David Leininger, un pasteur à Warren (Pennsylvanie), voit dans cette controverse mêlant religion, science et politique un «mélange toxique». Près de 450 prêtres à travers le pays ont célébré à leur manière, le dimanche 12 février, l'anniversaire de la naissance de Darwin en persuadant leurs fidèles qu'ils n'avaient pas besoin de faire un choix entre leur foi en Dieu et leur confiance dans la science.

(1) www.uwosh.edu/colleges/cols/clergy_project.htm


Plus simplement, il est conseillé aux religieux de ne pas se mêler des affaires de la science dans la mesure où elle investit le domaine. Celà évitera des répétitions du procès de Galilée, du "Scopes Trial" et finalement ceux de tous les Boards of Education américains.

23 décembre 2005

Life's ingredients circle Sun-like star

NewScientist.com news service
David L Chandler

The first evidence that some of the basic organic building blocks of life can exist in an Earth-like orbit around a young Sun-like star has been provided by NASA's Spitzer Space Telescope.
Spitzer took infrared spectrograms of 100 very young stars in a nearby stellar nursery, a huge cloud of dust and gas 375 light years away in the constellation Ophiuchus. And one of those stars showed signs of the organic molecules, acetylene and hydrogen cyanide.
These gases, when combined with water, can form several different amino acids. These are needed to form proteins, as well as one of the four chemical letters, or bases, in DNA, called adenine.
The organic molecules were detected in a ring of dust and gas circling a young star called IRS 46. Such dust rings, found around all of the young stars that were examined by the Spitzer telescope, are believed to be the raw material for planetary systems.
The spectrographic data showed that the gases were so hot that they must be orbiting close to the star, approximately in its "habitable zone", the region where Earth orbits the Sun and where water is just at the borderline between liquid and gaseous states.
The detection supports the widely held theory that many of the molecular building blocks of life were present in the solar system even before planets formed, thus assisting the initial formation of complex organic molecules and the start of life itself.
Planet forming
Observations earlier in 2005 by a different team using Spitzer showed that simpler organic molecules, called polycyclic aromatic hydrocarbons, were present in galaxies as much as 10 billion years ago.
The star IRS 46 and its emerging planetary system "might look a lot like ours did billions of years ago, before life arose on Earth", said Fred Lahuis of Leiden Observatory in the Netherlands, who led the research team.
Acetylene and hydrogen cyanide have been detected before in places closer to home, such as the atmospheres of the giant planets Jupiter and Saturn, and in comets. Observations by the European Infrared Space Observatory have also shown the compounds to exist around massive stars.
But the new findings are the first to show they can occur around other Sun-like stars, and in a region where planets are likely to form. Follow-up observations with the Keck Observatory in Hawaii suggest that a stellar wind is beginning to blow away the dust surrounding IRS 46. This may be the start of what is thought to be a final stage in the formation of planets.
The research will be published in the Astrophysical Journal in January 2006.


Contrairement aux affirmations des tenants du soi-disant "dessein intelligent" (qui viennent de subir une cuisante défaite judiciaire au procès de Dover aux USA), les conditions de la formation de vie organique planétaire n'ont pas l'air d'avoir de difficultés pour s'établir dans des environnements semblables à celui de la Terre et du Soleil. La "complexité irréductible du vivant" en apparaît brusquement moins irréductible que prévu par ces adeptes du créationnisme déguisé.

20 décembre 2005

L'enseignement des thèses créationnistes est "anticonstitutionnel" en Pennsylvanie

Plus d'une vingtaine d'Etats attendaient la décision du tribunal fédéral de Harrisburg (Pennsylvanie) sur une théorie néocréationniste, pour la mettre au programme de leurs écoles. Mais mardi 20 décembre, le juge John Jones a jugé qu'enseigner le "dessein intelligent" ( Intelligent Design) en classe de sciences d'une école américaine violait la Constitution. Un verdict qui apparaît comme un revers pour les conservateurs américains, adeptes de cette thèse concurrente de la théorie de l'évolution de Darwin.
Le procès s'était tenu de fin septembre à début novembre. Huit familles avaient décidé de poursuivre le conseil scolaire de la région de Dover, une zone rurale à l'ouest de Philadelphie, qui avait décidé d'enseigner aux élèves le "dessein intelligent". Cette thèse suppose que la nature est si complexe que seul un être supérieur intelligent a pu la créer. Les parents plaignants estimaient qu'il s'agit d'une théorie religieuse qui n'a pas sa place à l'école. Ils invoquaient le premier amendement de la Constitution des Etats-Unis, qui stipule qu'aucune loi ne peut promouvoir une religion.
Le conseil scolaire avait prévu que les élèves du 9e grade (l'équivalent de la classe de 3e, sauf qu'elle constitue le premier échelon du lycée) se verraient enseigner, en préambule aux leçons de biologie sur l'évolution, que la théorie de Darwin "n'est pas un fait" et comporte des "lacunes" inexplicables. Les enseignants devaient renvoyer les élèves, pour plus d'informations, vers un livre créationniste intitulé Des pandas et des hommes. Mardi, le juge a estimé que "les citoyens de Dover ont été pauvrement servis par le conseil scolaire qui a voté l'enseignement du dessein intelligent".
La théorie est présentée comme une alternative et se garde de toute référence à la Genèse. Mais les scientifiques l'ont dénoncée comme le dernier avatar du créationnisme. Le "dessein intelligent" a reçu des renforts de poids – George Bush a pris la parole cet été pour déclarer que les deux "écoles de pensée" devaient être expliquées aux enfants – et séduit nombre d'Américains : selon un sondage effectué par l'institut de recherche Pew en juillet, 64 % sont favorables à l'enseignement du créationnisme ou du "dessein intelligent", en plus de la théorie de l'évolution. Et pas moins de 38 % des sondés souhaitent que Charles Darwin soit tout simplement éliminé de l'école, pour mettre l'accent sur le rôle de Dieu.

15 novembre 2005

Philosophers Notwithstanding, Kansas School Board Redefines Science

By DENNIS OVERBYE
NewYork Times
Once it was the left who wanted to redefine science.
In the early 1990's, writers like the Czech playwright and former president Vaclav Havel and the French philosopher Bruno Latour proclaimed "the end of objectivity." The laws of science were constructed rather than discovered, some academics said; science was just another way of looking at the world, a servant of corporate and military interests. Everybody had a claim on truth.
The right defended the traditional notion of science back then. Now it is the right that is trying to change it.
On Tuesday, fueled by the popular opposition to the Darwinian theory of evolution, the Kansas State Board of Education stepped into this fraught philosophical territory. In the course of revising the state's science standards to include criticism of evolution, the board promulgated a new definition of science itself.
The changes in the official state definition are subtle and lawyerly, and involve mainly the removal of two words: "natural explanations." But they are a red flag to scientists, who say the changes obliterate the distinction between the natural and the supernatural that goes back to Galileo and the foundations of science.
The old definition reads in part, "Science is the human activity of seeking natural explanations for what we observe in the world around us." The new one calls science "a systematic method of continuing investigation that uses observation, hypothesis testing, measurement, experimentation, logical argument and theory building to lead to more adequate explanations of natural phenomena."
Adrian Melott, a physics professor at the University of Kansas who has long been fighting Darwin's opponents, said, "The only reason to take out 'natural explanations' is if you want to open the door to supernatural explanations."
Gerald Holton, a professor of the history of science at Harvard, said removing those two words and the framework they set means "anything goes."
The authors of these changes say that presuming the laws of science can explain all natural phenomena promotes materialism, secular humanism, atheism and leads to the idea that life is accidental. Indeed, they say in material online at kansasscience2005.com, it may even be unconstitutional to promulgate that attitude in a classroom because it is not ideologically "neutral."
But many scientists say that characterization is an overstatement of the claims of science. The scientist's job description, said Steven Weinberg, a physicist and Nobel laureate at the University of Texas, is to search for natural explanations, just as a mechanic looks for mechanical reasons why a car won't run.
"This doesn't mean that they commit themselves to the view that this is all there is," Dr. Weinberg wrote in an e-mail message. "Many scientists (including me) think that this is the case, but other scientists are religious, and believe that what is observed in nature is at least in part a result of God's will."
The opposition to evolution, of course, is as old as the theory itself. "This is a very long story," said Dr. Holton, who attributed its recent prominence to politics and the drive by many religious conservatives to tar science with the brush of materialism.
How long the Kansas changes will last is anyone's guess. The state board tried to abolish the teaching of evolution and the Big Bang in schools six years ago, only to reverse course in 2001.
As it happened, the Kansas vote last week came on the same day that voters in Dover, Pa., ousted the local school board that had been sued for introducing the teaching of intelligent design.
As Dr. Weinberg noted, scientists and philosophers have been trying to define science, mostly unsuccessfully, for centuries.
When pressed for a definition of what they do, many scientists eventually fall back on the notion of falsifiability propounded by the philosopher Karl Popper. A scientific statement, he said, is one that can be proved wrong, like "the sun always rises in the east" or "light in a vacuum travels 186,000 miles a second." By Popper's rules, a law of science can never be proved; it can only be used to make a prediction that can be tested, with the possibility of being proved wrong.
But the rules get fuzzy in practice. For example, what is the role of intuition in analyzing a foggy set of data points? James Robert Brown, a philosopher of science at the University of Toronto, said in an e-mail message: "It's the widespread belief that so-called scientific method is a clear, well-understood thing. Not so." It is learned by doing, he added, and for that good examples and teachers are needed.
One thing scientists agree on, though, is that the requirement of testability excludes supernatural explanations. The supernatural, by definition, does not have to follow any rules or regularities, so it cannot be tested. "The only claim regularly made by the pro-science side is that supernatural explanations are empty," Dr. Brown said.
The redefinition by the Kansas board will have nothing to do with how science is performed, in Kansas or anywhere else. But Dr. Holton said that if more states changed their standards, it could complicate the lives of science teachers and students around the nation.
He added that Galileo - who started it all, and paid the price - had "a wonderful way" of separating the supernatural from the natural. There are two equally worthy ways to understand the divine, Galileo said. "One was reverent contemplation of the Bible, God's word," Dr. Holton said. "The other was through scientific contemplation of the world, which is his creation.
"That is the view that I hope the Kansas school board would have adopted."


Si vous ne pouvez pas rendre vos théories scientifiques, vous pouvez toujours changer la définition de la science elle-même pour les y faire rentrer.

10 novembre 2005

Le Kansas vote contre les théories darwiniennes de l'évolution

Le conseil de l'éducation de l'état du Kansas a voté mardi à 6 voix contre 4 pour établir de nouveaux programmes scolaires, qui laissent la porte grande ouverte à l'enseignement de l'«intelligent design» pendant les cours de biologie, un mouvement créationniste qui remet en cause la théorie de l'évolution de Darwin. «C'est un triste jour. Nous devenons la risée non seulement de la nation, mais du monde entier», a déploré Janet Waugh, l'une des membres du conseil de l'éducation, une démocrate. Pour sa part, Jack Krebs, professeur et président des Citoyens du Kansas pour la science s'est dit consterné : «Il ne fait aucun doute qu'ils veulent donner des explications surnaturelles à la science.»

En opposition avec le consensus scientifique qui considère que l'évolution est un fondement incontesté de la biologie, les créationnistes estiment que la complexité de la vie ne peut être expliquée que par une intervention divine. Il y a six ans, le Kansas avait déjà choqué la communauté scientifique en retirant pratiquement toute mention de l'évolution dans ses programmes éducatifs, mais cette motion avait été renversée en 2001, par des conseillers moins conservateurs. Le Kansas est le seul des cinquante états américains à remettre aussi clairement en question la validité scientifique de la théorie issue des idées de Darwin

Quatre autres états, le Minnesota, le Nouveau-Mexique, l'Ohio et la Pennsylvanie demandent une vision critique de l'évolution en classe, sans pour autant imposer que le créationnisme soit enseigné au même titre que la théorie de l'évolution.

De nombreux scientifiques américains se sont élevés contre ces tentatives pour faire entrer la religion dans les cours de biologie.

Le Kansas s'enfonce de nouveau dans le simplisme, qui consiste à boucher certains "trous cognitifs" par des explications toutes faites, n'expliquant rien mais au contraire obscurcissant encore plus le débat, en invoquant des (une) entités incompréhensibles, invisibles, mystiques et mythiques. Mais le raisonnement simpliste fait l'économie d'une réflexion, est prêt à l'emploi et reste beaucoup plus accessible

27 octobre 2005

Homo Sapiens : une nouvelle histoire de l’homme sur ARTE

Communiqué de presse de l'AFIS (27/10/05) : Selon les thèses d’un reportage diffusé sur ARTE le 29 octobre, Homo Sapiens serait né d’une « mutation interne programmée de l’espèce » « obéissant à une évolution inscrite dans nos gènes et transmise par l’ADN ». Plus fort : « Une nouvelle mutation d’Homo sapiens, (...) serait en préparation, à une échelle de temps encore inconnue. »

Nous nageons bien sûr en pleine pseudoscience : aucun mécanisme n’est connu ni même imaginable qui permette à l’ADN de « programmer par avance » des mutations qui interviendront dans le futur. Le processus bien identifié est le suivant : des mutations interviennent au hasard ; certaines « marchent », d’autres pas ; puis enfin la sélection naturelle « fait le tri » entre celles qui « marchent » : il n’y a aucune place pour une « pré-sélection » de ce qui n’existe pas encore ...

La paléontologue Anne Dambricourt-Malassé, secrétaire générale de la Fondation Teilhard de Chardin, au centre de la thèse défendue dans ce documentaire, a défendu ses vues métaphysiques dans un entretien accordé à Nouvelles Clés : « l’évolution du vivant obéit à une logique d’organisation supérieure et non au seul pur hasard : thèse paléontologique qui est fondée scientifiquement et qui rejoint les idées visionnaires de Teilhard de Chardin ».

Elle rencontre dans son entreprise le soutien de l’Université Interdisciplinaire de Paris et de son secrétaire général Jean Staune pour lequel ces thèses argumentent un « processus insensible aux mutations aléatoires, aux changements du climat et de la végétation », et entrent ainsi en contradiction avec « la position de ceux qui affirment que notre existence ne saurait avoir la moindre signification ».
N’oublions pas que l’Université Interdisciplinaire de Paris n’est pas, contrairement à ce que son nom semble indiquer, une université. Il s’agit d’une organisation financée par la fondation Templeton, fondation cherchant « à développer la recherche et l’enseignement interdisciplinaires sur les rapports entre sciences de la nature et religions ».

L’Association Française pour l’Information Scientifique, par son vice-président, a alerté la chaîne publique du risque de confusion pour des téléspectateurs mal informés de la diffusion d’un tel documentaire sans mise en garde préalable de la présence de « passagers clandestins ». Le 26 octobre un communiqué a été adressé à la Presse afin d’alerter sur les risques de la propagation en plein champ télévisuel de Science Spirituellement Modifiée sans étiquetage signalétique à l’attention du public.

Par un communiqué qu’elle nous a adressé le 26 octobre, la chaîne ARTE nous a fait part que « dans le souci d’améliorer l’information du public et dans une volonté d’objectivité scientifique » elle a complété sa programmation « en soumettant à un débat l’hypothèse sur l’évolution de l’homme présentée dans le documentaire HOMO SAPIENS, une nouvelle histoire de l’homme ?. »

Ce débat animé par Michel Alberganti, journaliste au Monde réunira :

Pierre-Henri Gouyon, spécialiste de la théorie de l’évolution, est directeur du laboratoire d’Ecologie, Systématique et Evolution à Paris-XI ORSAY, chargé de cours à l’INRA et maître de conférences à l’École Polytechnique.
Michel Morange, est professeur de biologie à l’université Paris-VI et à l’École Normale Supérieure. Il enseigne l’histoire des sciences à l’université Paris-VII et dirige le Centre Cavaillès d’histoire et de philosophie des sciences de l’ENS.

Nous ne pouvons que féliciter la chaîne de service public ARTE pour sa réactivité et le respect du télespectateur dont elle témoigne en réalisant ce complément de programme, à l’image de la qualité de la diffusion auquel elle s’attache conformément à son « Vivons curieux ! Plus de découverte, Plus de culture, Plus d’information, de décryptage ».

Nous nous devons, de notre côté, de renouveler notre mise en garde des téléspectateurs sur le fait que le documentaire HOMO SAPIENS, une nouvelle histoire de l’homme ? caractérise une tentative d’intrusion spiritualiste dans les sciences, défendant des thèses qui ne sont pas sans rappeler celles des créationnistes et des avocats de l’Intelligent Design. Il convient donc de garder son esprit critique en éveil durant la diffusion de ce documentaire, et de ne pas zapper avant le débriefing de décryptage qui lui succédera.

Association Française pour l’Information Scientifique

23 octobre 2005

Natural selection has strongly influenced recent human evolution

ITHACA, N.Y. -- The most detailed analysis to date of how humans differ from one another at the DNA level shows strong evidence that natural selection has shaped the recent evolution of our species, according to researchers from Cornell University, Celera Genomics and Celera Diagnostics.
In a study published in the Oct. 20 issue of the journal Nature, Cornell scientists analyzed 11,624 genes, comparing how genes vary not only among 39 humans but also between the humans and a chimpanzee, whose DNA is 99 percent identical to humans.
The comparisons within and between species suggest that about 9 percent of genes that show some variability within humans or differences between humans and chimpanzees have evolved too rapidly to be explained simply by chance. The study suggests that positive Darwinian natural selection -- in which some forms of a gene are favored because they increase the probability of survival or reproduction -- is responsible for the increased rate of evolution. Since genes are blueprints for proteins, positive selection causes changes in the amino acid sequence of the protein for which the gene codes.
"Our study suggests that natural selection has played an important role in patterning the human genome," said the paper's lead author, Carlos Bustamante, assistant professor of biological statistics and computational biology at Cornell.

The Cornell/Celera team found that genes involved in immune function, sperm and egg production, sensory perception and transcription factors (proteins that control which genes are turned on or off) have been particularly affected by positive selection and show rapid evolution in the last 5 million years, when humans shared a common ancestor with chimps.

Likewise, the researchers found that approximately 13 percent of the genes that may vary show evidence of slightly deleterious or harmful mutations in human populations; these include genes involved in determining the basic structure of cells and muscles as well as genes that control traffic in and out of the cell. These mutations are subject to weak negative selection, according to the study. In general, negative selection eliminates from the population very harmful changes to proteins that kill or stop reproduction. But mutations that have led to slightly deleterious versions of the gene -- mutations that may cause disease or only slightly reduce the average number of children left by those that carried the mutation -- can by chance become quite common in the population.

The authors also found a correlation between genes predicted to be under negative selection and genes implicated in certain hereditary diseases. For example, among the genes the researchers predicted to be under negative selection are those involved in muscular dystrophy and in Usher syndrome, the most common cause of congenital blindness and deafness in developed countries.
"We have a long way to go before we can predict from looking at sequences, which mutations in which genes and under which environmental conditions can ultimately lead to disease. This is a first step in identifying the classes of genes that appear to be particularly vulnerable to these types of changes," said Bustamante.

A team from Celera initiated the project and sequenced more than 20,000 genes in 39 humans and a chimpanzee. By comparing the DNA sequences of the 39 human subjects across the 20,000 genes, the Celera researchers identified DNA sites in the genome where individuals in the sample differed from one another. The chimpanzee sequence was then used to identify which form of the gene was the original ancestral form and which was the derived or new type. The original goal of the project was to identify novel amino acid variants that could then be tested for association with human disease in subsequent studies. The Cornell researchers became involved at the analysis stage in order to make predictions about what types of changes are most likely to be functionally important.

15 septembre 2005

Life's origins were easier than was thought

Research - Universitat Autònoma de Barcelona researchers have discovered that RNA early molecules were much more resistant than was thought until now. According to the conclusions of the study, they may have developed enough to contain around 100 genes, which is considered to be the minimum quantity required for the most basic forms of primitive life.
In the primordial soup that produced life on earth, there were organic molecules that combined to produce the first nucleic acid chains, which were the first elements able to self-replicate. According to one of the more accepted theories, these molecules were ribonucleic acid (RNA) chains, a molecule that is practically identical to DNA and that today has the secondary role in cells of copying information stored in DNA and translating it into proteins. These proteins have a direct active role in the chemical reactions of the cell. In the early stages of life, it seems that the first RNA chains would have had the dual role of self-replicating (as is today the case with DNA) and participating actively in the chemical reactions of the cell activity. Because of their dual role, these cells are called ribozymes (a contraction of the words ribosome and enzyme). But there is an important obstacle to the theory of ribozymes as the origin of life: they could not be very large in length as they would not be able to correct the replication errors (mutations). Therefore they were unable to contain enough genes even to develop the most simple organisms.
An investigation led by Mauro Santos, from the Department of Genetics and Microbiology at the Universitat Autònoma de Barcelona, alongside two Hungarian scientists, has shown that the error threshold, that is, the maximum number of errors that may occur during the replication process of ribozymes without this affecting its functioning, is higher than was previously calculated. In practice, this means that the first riboorganisms (protocells in which RNA is responsible for genetic information and metabolic reactions) could have a much bigger genome than was previously thought: they could contain more than 100 different genes, each measuring 70 bases in length (bases are the units that constitute the genes and codify the information), or more than 70 genes, each measuring 100 bases. It is worth remembering that tRNAs (essential molecules for the synthesis of proteins) are approximately 70 bases long.
The discovery, published in Nature Genetics, has greatly relaxed the conditions necessary for the first living organisms to develop. "This quantity of genes would be enough for a simple organism to have enough functional activity", according to the researchers. Recent analysis into the minimum number of DNA genes required to constitute bacteria, the most simple organism today, considers that around 200 genes is sufficient. But in riboorganisms there can be much fewer genes, since DNA genomes include a number of genes that have the role of making the RNA translation system (which enables proteins to be produced) work, which would not be required in RNA-based organism.


Une excellente nouvelle qui n'amusera pas les tenants de la "complexité irréductible" (les créationnistes et leurs affiliés du soi-disant Intelligent Design). Le passage direct vers des organismes à base d'ADN était un des problèmes de la théorie de l'Evolution. Voilà que l'hypothèse de l'étape intermédiaire des organismes à base d'ARN en sort renforcée.

01 septembre 2005

One side can be wrong

Accepting 'intelligent design' in science classrooms would have disastrous consequences, warn Richard Dawkins and Jerry Coyne
It sounds so reasonable, doesn't it? Such a modest proposal. Why not teach "both sides" and let the children decide for themselves? As President Bush said, "You're asking me whether or not people ought to be exposed to different ideas, the answer is yes." At first hearing, everything about the phrase "both sides" warms the hearts of educators like ourselves.
One of us spent years as an Oxford tutor and it was his habit to choose controversial topics for the students' weekly essays. They were required to go to the library, read about both sides of an argument, give a fair account of both, and then come to a balanced judgment in their essay. The call for balance, by the way, was always tempered by the maxim, "When two opposite points of view are expressed with equal intensity, the truth does not necessarily lie exactly half way between. It is possible for one side simply to be wrong."
As teachers, both of us have found that asking our students to analyse controversies is of enormous value to their education. What is wrong, then, with teaching both sides of the alleged controversy between evolution and creationism or "intelligent design" (ID)? And, by the way, don't be fooled by the disingenuous euphemism. There is nothing new about ID. It is simply creationism camouflaged with a new name to slip (with some success, thanks to loads of tax-free money and slick public-relations professionals) under the radar of the US Constitution's mandate for separation between church and state.
Why, then, would two lifelong educators and passionate advocates of the "both sides" style of teaching join with essentially all biologists in making an exception of the alleged controversy between creation and evolution? What is wrong with the apparently sweet reasonableness of "it is only fair to teach both sides"? The answer is simple. This is not a scientific controversy at all. And it is a time-wasting distraction because evolutionary science, perhaps more than any other major science, is bountifully endowed with genuine controversy.
Among the controversies that students of evolution commonly face, these are genuinely challenging and of great educational value: neutralism versus selectionism in molecular evolution; adaptationism; group selection; punctuated equilibrium; cladism; "evo-devo"; the "Cambrian Explosion"; mass extinctions; interspecies competition; sympatric speciation; sexual selection; the evolution of sex itself; evolutionary psychology; Darwinian medicine and so on. The point is that all these controversies, and many more, provide fodder for fascinating and lively argument, not just in essays but for student discussions late at night.
Intelligent design is not an argument of the same character as these controversies. It is not a scientific argument at all, but a religious one. It might be worth discussing in a class on the history of ideas, in a philosophy class on popular logical fallacies, or in a comparative religion class on origin myths from around the world. But it no more belongs in a biology class than alchemy belongs in a chemistry class, phlogiston in a physics class or the stork theory in a sex education class. In those cases, the demand for equal time for "both theories" would be ludicrous. Similarly, in a class on 20th-century European history, who would demand equal time for the theory that the Holocaust never happened?
So, why are we so sure that intelligent design is not a real scientific theory, worthy of "both sides" treatment? Isn't that just our personal opinion? It is an opinion shared by the vast majority of professional biologists, but of course science does not proceed by majority vote among scientists. Why isn't creationism (or its incarnation as intelligent design) just another scientific controversy, as worthy of scientific debate as the dozen essay topics we listed above? Here's why.
If ID really were a scientific theory, positive evidence for it, gathered through research, would fill peer-reviewed scientific journals. This doesn't happen. It isn't that editors refuse to publish ID research. There simply isn't any ID research to publish. Its advocates bypass normal scientific due process by appealing directly to the non-scientific public and - with great shrewdness - to the government officials they elect.
The argument the ID advocates put, such as it is, is always of the same character. Never do they offer positive evidence in favour of intelligent design. All we ever get is a list of alleged deficiencies in evolution. We are told of "gaps" in the fossil record. Or organs are stated, by fiat and without supporting evidence, to be "irreducibly complex": too complex to have evolved by natural selection.
In all cases there is a hidden (actually they scarcely even bother to hide it) "default" assumption that if Theory A has some difficulty in explaining Phenomenon X, we must automatically prefer Theory B without even asking whether Theory B (creationism in this case) is any better at explaining it. Note how unbalanced this is, and how it gives the lie to the apparent reasonableness of "let's teach both sides". One side is required to produce evidence, every step of the way. The other side is never required to produce one iota of evidence, but is deemed to have won automatically, the moment the first side encounters a difficulty - the sort of difficulty that all sciences encounter every day, and go to work to solve, with relish.
What, after all, is a gap in the fossil record? It is simply the absence of a fossil which would otherwise have documented a particular evolutionary transition. The gap means that we lack a complete cinematic record of every step in the evolutionary process. But how incredibly presumptuous to demand a complete record, given that only a minuscule proportion of deaths result in a fossil anyway.
The equivalent evidential demand of creationism would be a complete cinematic record of God's behaviour on the day that he went to work on, say, the mammalian ear bones or the bacterial flagellum - the small, hair-like organ that propels mobile bacteria. Not even the most ardent advocate of intelligent design claims that any such divine videotape will ever become available.
Biologists, on the other hand, can confidently claim the equivalent "cinematic" sequence of fossils for a very large number of evolutionary transitions. Not all, but very many, including our own descent from the bipedal ape Australopithecus. And - far more telling - not a single authentic fossil has ever been found in the "wrong" place in the evolutionary sequence. Such an anachronistic fossil, if one were ever unearthed, would blow evolution out of the water.
As the great biologist J B S Haldane growled, when asked what might disprove evolution: "Fossil rabbits in the pre-Cambrian." Evolution, like all good theories, makes itself vulnerable to disproof. Needless to say, it has always come through with flying colours.
Similarly, the claim that something - say the bacterial flagellum - is too complex to have evolved by natural selection is alleged, by a lamentably common but false syllogism, to support the "rival" intelligent design theory by default. This kind of default reasoning leaves completely open the possibility that, if the bacterial flagellum is too complex to have evolved, it might also be too complex to have been created. And indeed, a moment's thought shows that any God capable of creating a bacterial flagellum (to say nothing of a universe) would have to be a far more complex, and therefore statistically improbable, entity than the bacterial flagellum (or universe) itself - even more in need of an explanation than the object he is alleged to have created.
If complex organisms demand an explanation, so does a complex designer. And it's no solution to raise the theologian's plea that God (or the Intelligent Designer) is simply immune to the normal demands of scientific explanation. To do so would be to shoot yourself in the foot. You cannot have it both ways. Either ID belongs in the science classroom, in which case it must submit to the discipline required of a scientific hypothesis. Or it does not, in which case get it out of the science classroom and send it back into the church, where it belongs.
In fact, the bacterial flagellum is certainly not too complex to have evolved, nor is any other living structure that has ever been carefully studied. Biologists have located plausible series of intermediates, using ingredients to be found elsewhere in living systems. But even if some particular case were found for which biologists could offer no ready explanation, the important point is that the "default" logic of the creationists remains thoroughly rotten.
There is no evidence in favour of intelligent design: only alleged gaps in the completeness of the evolutionary account, coupled with the "default" fallacy we have identified. And, while it is inevitably true that there are incompletenesses in evolutionary science, the positive evidence for the fact of evolution is truly massive, made up of hundreds of thousands of mutually corroborating observations. These come from areas such as geology, paleontology, comparative anatomy, physiology, biochemistry, ethology, biogeography, embryology and - increasingly nowadays - molecular genetics.
The weight of the evidence has become so heavy that opposition to the fact of evolution is laughable to all who are acquainted with even a fraction of the published data. Evolution is a fact: as much a fact as plate tectonics or the heliocentric solar system.
Why, finally, does it matter whether these issues are discussed in science classes? There is a case for saying that it doesn't - that biologists shouldn't get so hot under the collar. Perhaps we should just accept the popular demand that we teach ID as well as evolution in science classes. It would, after all, take only about 10 minutes to exhaust the case for ID, then we could get back to teaching real science and genuine controversy.
Tempting as this is, a serious worry remains. The seductive "let's teach the controversy" language still conveys the false, and highly pernicious, idea that there really are two sides. This would distract students from the genuinely important and interesting controversies that enliven evolutionary discourse. Worse, it would hand creationism the only victory it realistically aspires to. Without needing to make a single good point in any argument, it would have won the right for a form of supernaturalism to be recognised as an authentic part of science. And that would be the end of science education in America.
Arguments worth having ...
The "Cambrian Explosion"
Although the fossil record shows that the first multicellular animals lived about 640m years ago, the diversity of species was low until about 530m years ago. At that time there was a sudden explosion of many diverse marine species, including the first appearance of molluscs, arthropods, echinoderms and vertebrates. "Sudden" here is used in the geological sense; the "explosion" occurred over a period of 10m to 30m years, which is, after all, comparable to the time taken to evolve most of the great radiations of mammals. This rapid diversification raises fascinating questions; explanations include the evolution of organisms with hard parts (which aid fossilisation), the evolutionary "discovery" of eyes, and the development of new genes that allowed parts of organisms to evolve independently.
The evolutionary basis of human behaviour
The field of evolutionary psychology (once called "sociobiology") maintains that many universal traits of human behaviour (especially sexual behaviour), as well as differences between individuals and between ethnic groups, have a genetic basis. These traits and differences are said to have evolved in our ancestors via natural selection. There is much controversy about these claims, largely because it is hard to reconstruct the evolutionary forces that acted on our ancestors, and it is unethical to do genetic experiments on modern humans.
Sexual versus natural selection
Although evolutionists agree that adaptations invariably result from natural selection, there are many traits, such as the elaborate plumage of male birds and size differences between the sexes in many species, that are better explained by "sexual selection": selection based on members of one sex (usually females) preferring to mate with members of the other sex that show certain desirable traits. Evolutionists debate how many features of animals have resulted from sexual as opposed to natural selection; some, like Darwin himself, feel that many physical features differentiating human "races" resulted from sexual selection.
The target of natural selection
Evolutionists agree that natural selection usually acts on genes in organisms - individuals carrying genes that give them a reproductive or survival advantage over others will leave more descendants, gradually changing the genetic composition of a species. This is called "individual selection". But some evolutionists have proposed that selection can act at higher levels as well: on populations (group selection), or even on species themselves (species selection). The relative importance of individual versus these higher order forms of selection is a topic of lively debate.
Natural selection versus genetic drift
Natural selection is a process that leads to the replacement of one gene by another in a predictable way. But there is also a "random" evolutionary process called genetic drift, which is the genetic equivalent of coin-tossing. Genetic drift leads to unpredictable changes in the frequencies of genes that don't make much difference to the adaptation of their carriers, and can cause evolution by changing the genetic composition of populations. Many features of DNA are said to have evolved by genetic drift. Evolutionary geneticists disagree about the importance of selection versus drift in explaining features of organisms and their DNA. All evolutionists agree that genetic drift can't explain adaptive evolution. But not all evolution is adaptive.
Further reading
www.talkorigins.org/faqs/comdescWebsite explaining evolution in user-friendly fashion
Climbing Mount ImprobableRichard Dawkin (illustrations by Lalla Ward), Penguin 1997
Evolution versus Creationism Eugenie C Scott, Greenwood Press, 2004
· Richard Dawkins is Charles Simonyi professor of the public understanding of science at Oxford University, and Jerry Coyne is a professor in the department of ecology and evolution at the University of Chicago
Richard Dawkins book 'The Ancestor's Tale: A Pilgrimage to the Dawn of Life' is published by Phoenix in paperback today priced £9.99.

02 août 2005

Des abstractions et des faits

Dans le dictionnaire, la définition du mot «abstraction» tourne autour de «concept», de «théorie». Parfois ce mot prend un aspect péjoratif, désignant alors des idées n’ayant que peu de rapport avec la réalité physique, observable.
Au contraire, la définition du mot «fait» tourne autour de «réalité», «d’incontestable», «d’objectivité», etc.
Alors nous avons pris pour habitude d’opposer ces deux mots et de les considérer comme irréconciliables, en imposant ainsi un faux dilemme («ou bien c’est un fait, ou bien c’est une abstraction»), le plus souvent en considérant l’abstraction dans son sens péjoratif.
Ainsi, cette opposition plus ou moins explicite permet de considérer que les théories scientifiques (principalement des abstractions, donc) sont équivalentes aux autres théories (puisque ce sont également des abstractions). Par exemple, la théorie (scientifique) de l’Evolution serait équivalente à la théorie de l’Intelligent Design (existence d’un créateur ultime pour expliquer la complexité de l’univers) ou du Créationnisme (création du monde littéralement comme il est écrit dans la Bible des chrétiens). C’est d’ailleurs ainsi qu’aux USA, les tenants de ces deux dernières théories essayent de les imposer dans les livres et les cours de biologie.
Mettre au même niveau les abstractions scientifiques et celles des théories sans fondement autre que des croyances personnelles ne peut conduire qu’à des absurdités. Pour les sceptiques, cela peut devenir un véritable bâton pour se faire battre, comme conséquence logique du faux dilemme opposant abstractions et faits.
Pourtant, cette opposition est factice.
Personne n’ayant jamais observé un fait au microscope (façon de parler), il faut bien admettre la nature abstraite de ceux-ci. «2+2=4» est un fait arithmétique, pourtant cette formulation est très abstraite par rapport à la formulation «2 pommes et deux pommes font quatre pommes». «2+2=5» est également une abstraction, mais ce n’est plus un fait arithmétique.
Allons plus loin encore et considérons les faits de la vie courante, ce que nous appellerons plutôt «observations».Nous avons toujours tendance à considérer ces observations comme des réalités incontournables. Pourtant, celles-ci sont abstraites par nos sens (vision, audition, etc.) à partir d’une réalité physique plus complexe. Nous ne percevons pas directement la radioactivité, pourtant sa réalité physique peut nous tuer ou nous contaminer. Inversement, nous percevons certaines illusions d’optique, tout en sachant que ce ne sont que des illusions.
Ainsi, nos observations, nos faits de la vie courante, sont déjà des abstractions de la réalité physique, celle dont la science physique parle (très abstraitement) en termes de particules, d’ondes, etc. C’est encore plus vrai des faits qui ne sont pas directement liés à une observation.
Il n’existe donc pas de sac dans lequel on pourrait mettre l’ensemble de nos abstractions d’une part, l’ensemble des faits d’autre part. Ces deux ensembles ne sont pas séparables.
Pourtant certaines de ces abstractions se réfèrent à la réalité physique comme vérité ultime, véritable juge de paix qui nous mettra finalement tous d’accord. Elles font partie des sciences de la nature, physique, chimie, biologie moléculaire, etc. D’autres appartiennent au domaine des croyances et ne recherchent pas le support de la réalité physique, mais celui de la foi, religieuse, personnelle, ou de la tradition, allant jusqu’à nier toute réalité aux expériences démontrant la fausseté de ces croyances, tel l’Eglise Catholique demandant à Galilée de renier ses affirmations hérétiques, les créationnistes affirmant la présence humaine avant celle des animaux malgré les preuves des fossiles, les astrologues et leurs prévisions qui ‘réussissent’ aussi bien que le pur hasard.
C’est dans cette opposition-là qu’il convient de trouver ce qui différencie les sceptiques des croyants et non dans un faux dilemme «abstractions»/« faits».