« Si l'idée n'est pas a priori
absurde, elle est sans espoir. »

                Albert Einstein












De la matière
à la conscience.






4 - De la matière organique à l’homme – le rôle des cellules :

    Si l’on veut comprendre l’évolution de la conscience depuis ses origines, il est avant tout nécessaire de saisir comment la vie, à partir de la matière organique, a abouti à la cellule, puis au regroupement de cellules en organismes de plus en plus évolués.

A – Les virus :

    En 1892, Dimitri Ivanovski, botaniste russe, observe que le liquide extrait des feuilles de plants de tabac touchés par la maladie de la mosaïque du tabac, conserve son pouvoir pathogène après être passé par un filtre éliminant toute bactérie. Il en déduit qu’une toxine est à l’origine de cette maladie.
    Six ans plus tard, le microbiologiste néerlandais Martinus Beijerinck démontre qu’il ne s‘agit pas d’une toxine, mais bien d’un agent infectieux.

    En 1935, Wendell M. Stanley (biochimiste et virologue à l'université de Berkeley-EU) parvient à cristalliser cet agent, et constate que les cristaux obtenus conservent leur pouvoir pathogène, même après plusieurs cycles de solubilisation et de cristallisation.
    Un an plus tard, Frederick Bawden et Norman Pirie découvrent que ces cristaux sont constitués de nucléoprotéines (6% d'acide ribonucléique ou ARN). C’est cette caractéristique qui a permis de classer les virus à mi-chemin entre le monde vivant et celui de la matière inerte.


Structure du virus de la mosaïque du tabac.

    L'ARN du virus, à brin unique, porte son information génétique. Il est directement utilisé comme ARN messager, sans réplication comme c’est le cas dans la cellule.
    Les virus, ou acaryotes (sans noyau), ne sont pas des cellules : ils ne possèdent ni noyaux ni cytoplasme et ne peuvent se reproduire qu’en prenant le contrôle de la machinerie cellulaire de son hôte.

« Le passage de la matière inanimée à la matière vivante peut se faire dans les deux sens. »

B – Les cellules :

    En 1665, Robert Hooke est le premier chercheur à décrire des éléments cloisonnés qu’il va appeler « cellules », en observant la structure du liège.
    Plus tard, en 1839, Theodor Schwann constate que plantes et animaux sont tous faits de cellules. En concluant que la cellule est l'unité commune à tous les organismes, il fonde la théorie cellulaire.

        a - Organisation interne des cellules :
    Actuellement, la famille des cellules se subdivise en deux grands groupes : les procaryotes et les eucaryotes.

                  1 - Les procaryotes :

    Les procaryotes (du grec pro, avant et karyon, noyau) dont font partie les bactéries, sont pour la plupart des organismes monocellulaires indépendants, mais certains peuvent se regrouper, formant des chaînettes.

    Le cytoplasme des procaryotes (ou cytosol) ne possède ni cloisonnements ni organites. Le noyau est également absent et l’ADN se situe dans le cytoplasme de la cellule.
Les cellules procaryotes sont elles mêmes divisées en deux types cellulaires :
    - Les archéobactéries, capables de coloniser des milieux extrêmes, vivent à de très hautes températures (entre 60 et 110 °C ) (par exemple dans les fumeurs noirs au fond des océans, etc ), en milieu acide (pH de 1 à 6), ou dans les milieux de très forte salinité comme la mer Morte, pourtant réputée stérile.
    - Les eubactéries (ou « vraies bactéries ») sont proches des bactéries actuelles.

    La mode de reproduction des bactéries est la division cellulaire ou mitose.

    Le procaryote type est Escherichia-coli (ou E-coli), l’une des nombreuses bactéries constitutives de la flore intestinale.

    Les premières cellules apparaissent lorsqu’une enveloppe isole leurs réactions chimiques de l’influence du milieu extérieur.
 

    Interagissant avec le monde extérieur sans pour cela risquer la dissolution dans celui-ci, les procaryotes doivent s’isoler et, pour cela, s’enfermer dans une enveloppe la membrane plasmique. La cellules va alors acquérir son autonomie grâce à son ingénierie génétique, en particulier dans le domaine de la mobilité.

          2 - Les eucaryotes :
    Les eucaryotes (ou « noyau-vrai »), possèdent pour leur part un noyau, compartiment séparé du reste du contenu cellulaire. L’ADN de ce noyau va ainsi pouvoir s’affranchir de son environnement cytoplasmique, sans pour cela cesser les interactions qui vont pouvoir se développer.

    Les eucaryotes, qui ont quelques représentants monocellulaires, sont les éléments constitutifs des organismes pluricellulaires (animaux, plantes, champignons).

    Les eucaryotes monocellulaires sont de deux types :

    - végétal : les protophytes sont des organismes eucaryotes capables de photosynthèse (assimilation chlorophyllienne). Les inclusions notables des protophytes sont les chloroplastes qui permettent de capter la lumière indispensable à cette photosynthèse.

    - animal : les protozoaires Les inclusions notables des protozoaires sont les mitochondries : ces mitochondries sont les « centrales énergétiques » de la cellule, capables d’extraire l’énergie contenue dans les liaisons moléculaires des métabolites provenant des aliments ingérés.
    Les mitochondries peuvent, comme les chloroplastes des cellules végétales, se reproduire, et elles possèdent elles aussi leur propre ADN.

A l’intérieur du cytoplasme et du noyau, de nouveaux cloisonnements surgissent pour permettre l’apparition de nouvelles fonctions.

    On constate ici que l’une des caractéristiques de l’évolution du vivant consiste à créer un sac dans lequel un microenvironnement va se différencier et s’organiser. Ce mécanisme se retrouve à l’intérieur même du cytoplasme.
    On observe également dans le cytoplasme, parallèlement à la formation du noyau, l’apparition d’organites divers aux propriétés biologiques bien définies : réticulum endoplasmique, appareil de golgi, lysosomes, peroxysomes et vésicules de transport.
    C’est à l’abri, dans ce noyau, que se réalise la transcription de l’ADN ; la lecture de la copie ainsi réalisée se faisant dans le cytoplasme de la cellule.
    Isolés dans un sac les protégeant des influences extérieures, les éléments inclus vont ainsi pouvoir évoluer indépendamment de ce milieu extérieur, tout en demeurant informés de l’apparition de conditions bénéfiques ou néfastes.

    Le mode de reproduction des eucaryotes est généralement la mitose ou la méiose.

          3 – La cellule, un lieu ou la matière s’organise :

    - La membrane cellulaire (lieu de sélection) :

    La cellule constitue un espace délimité dans lequel la matière peut s’organiser pour créer un environnement stable. Maintenir cette stabilité nécessite la mise en place de structures pour effectuer des échanges avec l'extérieur et en exploiter certains composants (matière et énergie).

    En effet, la membrane de la cellule n’étant pas étanche, elle constitue une surface d'échanges. Elle agit à la fois comme un filtre, tout en assurant la transmission des informations indispensables à la réactivité de la cellule lors d’une modification du milieu extérieur.
Dans le cadre d’un organisme pluricellulaire, cette membrane assure la coordination avec les autres cellules.

    - L’espace intérieur (mise en place de microenvironnements aux propriétés spécifiques) :

    A l’intérieur de l’espace circonscrit par cette membrane plasmique, d’autres espaces vont se constituer, créant de micro environnements aux propriétés spécifiques. Leurs membranes vont contrôler les échanges d’ions et de macromolécules en privilégiant certaines réactions chimiques nécessaires à la vie de la cellule (dégradation ou synthèse de molécules organiques).

    L’élaboration de toutes ces structures va permettre la mise en place d’une homéostasie interne à la cellule, indépendante des fluctuations des conditions extérieures.

    Finalement, l’apparition de la cellule est le résultat de la sélection d’éléments d’une matière peu évolutive pour créer une entité dynamique capable de se suffire à elle-même après s’être individualisée.
    La cellule apparaît désormais, non plus comme un assemblage hétéroclite de molécules, mais comme un système organisé où le rôle de la matière, en perpétuel remaniement, consiste à pérenniser l’organisation mise en place par les gènes.

« Tout comme le scientifique a besoin d’une éprouvette
pour isoler des réactions chimiques à l’abri de toute interférence extérieure,
la nature crée des enveloppes qui lui permettent de s’organiser » »

        b - Organisation des cellules au sein d’un organisme :
    Ce que l’on vient d’observer à l’intérieur de chaque cellule va se reproduire à l’identique dans l’organisation de groupes cellulaires.
    Le phénomène d’association cellulaire ébauché chez les procaryotes va s’affirmer et devenir une constante chez les eucaryotes. La nécessité de s’isoler pour se spécialiser devient une règle. Ce sont maintenant des tissus cellulaires qui vont créer une enveloppe isolante. Dans cette nouvelle enveloppe, d’autres cellules vont évoluer et se diversifier. Elles pourront ainsi participer activement au fonctionnement du nouvel organisme.
    Le résultat essentiel de cette cohabitation au sein d’un même organisme est, là encore, le maintien de l’homéostasie.


          1 – Construction d’habitations collectives : (la plante)
    Les spongiaires :
    Situés à l'embranchement basal des organismes pluricellulaires (métazoaires), des organismes aussi primitifs que les éponges ont déjà la capacité de construire des structures collectives.
    Le corps des éponges apparaît constitué d’une structure souple riche en collagène, la mésoglée, comportant des pores permettant la circulation liquidienne. Cette mésoglée est intercalée entre deux couches de cellules. Celles-ci, totipotentes à l’origine, se différencient ensuite en cellules aplaties formant l’enveloppe extérieure et en cellules tapissant une chambre intérieure. Ces dernières, munies d’un flagelle, orientent la circulation liquidienne qui apporte les constituants organiques nutritifs à l’ensemble.



    Pour l’organisation de toute cette colonie nul besoin de système nerveux : chaque cellule semble posséder sa propre intelligence, et savoir quelle est sa place dans cet ensemble.
 

    L’évolution révèle l’extraordinaire capacité de l’être « vivant » unicellulaire à apparaître dans n’importe quel milieu, à une époque où la situation de la Terre n’était pas encore stabilisée et où les conditions locales pouvaient être extrêmes :
- températures supérieures à 70 °C ou inférieures à 0 °C,
- pressions exceptionnelles des grands fonds marins,
- milieux très chargés en sel,
- milieux très acides ou hyper-alcalins,
- milieux radioactifs,
- absence d’oxygène
- absence de lumière.
    Il s’est aussi révélé capable d’exploiter les caractéristiques propres à chacun de ces milieux, qu’il soit aquatique, aérien, ou tellurique.

    Il y a environ 2,5 milliards d’années, apparaît la photosynthèse chez un groupe de bactéries particulières appelées « algues bleues » ou « cyanobactéries » : la cellule acquiert le pouvoir d’utiliser l’énergie lumineuse.
    Plus tard, des organismes se sont adaptés au milieu terrestre (ordovicien -480 millions d’années).
    Les premières graines apparaissent à la fin du Dévonien (-420 à -360millions d’années). À cette époque, les plantes ont déjà atteint un degré de complexité qui aboutit à la formation d’arbres et de forêts.
 

    Les cellules végétales sont devenues capables de développer d’immenses panneaux solaires pour capter les rayons lumineux constituant leur nouvelle source d’énergie, tout en rejetant le CO2. Elles peuvent également forer dans n’importe quel sol pour puiser les ressources minérales indispensables, se protéger des prédateurs par la création de molécules complexes comme le pyrèthre. Elles sont aussi capables de se reproduire de multiples manières : bouturage, marcottage, création de spores mais aussi associations sexuées permettant de profiter du « savoir » accumulé par d’autres organismes identique dans des milieux différents.

 

    La cellule va pouvoir construire des édifices gigantesques par rapport à sa taille grâce à ces extraordinaires capacités d’organisation et d’adaptation à l’environnement,
    L’un des spécimen de construction le plus imposant réalisé par ces microorganismes est le sequoia. D’une hauteur de 80 m, cet arbre peut vivre plus de 3 000 ans.
    Ainsi des cellules végétales d’une taille moyenne de 100 microns (0,1mm) se montrent capables de construire des édifices de plus de 80m de haut, soit 800 000 fois leur taille.
    Par comparaison, l’homme, d’une taille moyenne de 1,80m ne peut actuellement pas construire des édifices de plus de 1000 m de hauteur, soit seulement 556 fois sa taille.

 
 

    De telles structures, chez les végétaux, constituent de véritables habitations-usines où un milieu intérieur favorable à la pérennité de la vie cellulaire est reconstitué, favorisant les fonctions de nutrition, la protection contre les prédateurs, et les capacités de résistance aux changements climatiques.

« Les cellules sont capables de construire des habitations. »


          2 – Construction d’édifices en mouvement : (l'animal)
    Qu’a fait l’homme lorsqu’il a ressenti le besoin de chercher plus loin des réponses à ses besoins ? Il a créé des structures mobiles.
    Il n’a toutefois pas le mérite d’être le premier inventeur.
    N’est-ce pas les cellules qui ont construit ces extraordinaires véhicules aux formes diverses défiant notre imagination que sont les animaux ? Grâce à eux elles peuvent se déplacer sous terre, sur le sol aussi bien que dans les airs.

 


    N’est-ce pas les propres cellules de l’homme qui ont été capables de construire cet extraordinaire véhicule-habitat que constitue le corps humain, habitat qu’elles sont des milliards à occuper et piloter comme autant de techniciennes surdouées…
    L’homme, aboutissement actuel de l’Evolution comme il aime se désigner, serait-il lui-même capable de construire des habitats et des robots sans leur indispensable intervention ?
    Le plus grand robot jouet qu'il a actuellement construit mesure 8m de haut pour 15 m de long, et il n’est pas habité… Quant au plus gros véhicule volant habité, l’Antonov 225, il n’est pas articulé.
 
 

« Les cellules sont capables de créer des structures articulées pour se déplacer ». »









5 - L'édifice de la conscience: (suite)