Dans un
article sur le vieillissement et la ménopause en tant que mécanismes génétiques du contrôle des populations, j'ai mentionné que je considère le vieillissement comme l'une des variétés du processus de phénoptose programmé (tuer un individu). Au cours de la discussion, le saumon devait émerger, le ventre levé - le pauvre garçon a été brusquement tué par la libération d'hormones presque immédiatement après le frai. Pour moi, le saumon est un symbole du programme de suicide inhérent à nous, mais il n'a rien d'extraordinaire - il existe de nombreux exemples de phénoptose active et aiguë dans la nature.
Les exemples les plus simples et les plus connus sont les plantes
monochromatiques (ou monocarpiques): le blé ou le maïs, par exemple. Ou des fleurs. De plus, parmi elles, il existe des espèces vivaces, et si certaines d'entre elles enlèvent les fleurs à temps, ces plantes ne mourront pas, mais continueront à vivre, et pourront même fleurir à nouveau. Dans le même temps, certains arbres vivent depuis des millénaires. Cela démontre parfaitement qu'il existe des individus avec une phénoptose active, et il y a des individus sans elle. Ce qui signifie que les systèmes biologiques
ne doivent pas vieillir .
Soit dit en passant, la levure unicellulaire, par exemple, a également un suicide actif. Ainsi, la vieille levure entre dans l'apoptose lorsque les ressources commencent à s'épuiser et que la population dépasse une certaine limite. Et si «des temps de faim» surviennent, jusqu'à 95% de la population peut entrer dans l'apoptose, se transformant en nourriture pour les 5% restants, qui se transformeront en spores et tenteront d'attendre des temps meilleurs pour raviver la colonie.
Chez les animaux, il y a aussi suffisamment d'exemples de mort programmée - chez les poissons, les insectes, les mammifères. Voici un bon aperçu, quoique incomplet, de ces types:
Les organismes semelparous se reproduisent une seule fois dans leur vie et meurent ensuite. Les plus connus sont le saumon du Pacifique
L'exemple le plus significatif de phénoptose sévère chez les animaux est le
saumon du Pacifique déjà mentionné. De plus, il ne s'agit pas d'une espèce, comme le saumon de l'Atlantique, mais de l'ensemble du genre
Oncorhynchus , dans lequel il existe une douzaine d'espèces différentes, dont la majorité sont semi-pores (c'est-à-dire reproduites une seule fois dans la vie), bien qu'il existe des itéropodes comme le saumon de l'Atlantique. Autrement dit, ceux qui peuvent se reproduire plusieurs fois, comme la plupart des saumons du genre
Salmo .
Il est depuis longtemps prouvé que la mort du saumon ne doit pas être imputée au stress ou à l'épuisement dû à la montée en amont, mais à la libération de corticostéroïdes. Premièrement, pour une raison quelconque, le saumon aéro-saumon résiste très bien au stress, et après tout, tout comme le saumon semelpar, il passe par tous ces lanceurs d'alerte avec une montée à contre-courant. Deuxièmement, il y a des espèces de saumon qui
vivent dans des lacs sans littoral
, ce qui leur évite d'avoir à combattre le cours avant le frai (c'est-à-dire qu'elles n'ont nulle part où s'épuiser physiquement), et elles meurent de toute façon après le frai. Enfin, même dans des conditions artificielles, sans aucun stress, le saumon semipare meurt encore après la reproduction.
Je suis généralement silencieux sur les insectes - il y a des milliers d'espèces qui meurent immédiatement après avoir quitté la progéniture: des insectes ou des papillons de mai connus de tous, et se terminant par mes cigales préférées qui peuvent vivre patiemment sous terre pendant 17 ans sous le stade larvaire, juste pour cela de sorte que plus tard, ils éclosent tous et meurent en quelques semaines.
Parmi les proches de nous, il y a aussi des exemples. Les souris marsupiales mâles meurent après l'accouplement en raison de la même libération de corticostéroïdes que le saumon. Un sort similaire est arrivé aux mammifères et aux rats à tête rouge et aux souris enfumées.
Par conséquent, il est naïf de croire que dans le processus d'évolution, il ne peut pas y avoir de programme actif de suicide. De tels exemples sont au moins un centime par douzaine. En conséquence, une version plus douce d'un tel programme appelé
vieillissement ne contredit
en rien la théorie de l'évolution, ne serait-ce que parce qu'il existe des faits empiriques sur la présence de programmes encore plus précis.
Et, oui, l'existence de mort programmée dans différentes espèces est confirmée par le fait que la sélection évolutive est effectuée à différents niveaux, et pas seulement au niveau individuel. Pour de nombreux biologistes évolutionnistes de la vieille école, c'est une hérésie, car ils ont grandi sur le dogme de «la sélection de groupe ne peut pas être!», Mais les dogmes ne coûtent absolument rien s'ils sont réfutés par les faits. Par conséquent, aujourd'hui, de nombreux biologistes sont enclins à la soi-disant
sélection à plusieurs niveaux - des gènes aux cellules aux individus aux groupes:
Et il y a beaucoup de preuves confirmant la sélection des groupes. A commencer par le fait même de l'existence d'organismes multicellulaires. Après tout, si les cellules n'avaient pas appris à prioriser les intérêts de leur colonie, qui reçut plus tard le titre d '«organisme» - de plus, une colonie dans laquelle la grande majorité des cellules est vouée à la mort (puisque seules les cellules reproductrices se multiplient), alors aucune cellule multicellulaire n'apparaîtrait . Et cet altruisme, qui est démontré à la fois par la levure et les animaux sociaux, et même les personnes qui sont prêtes à mourir pour leurs enfants, leurs proches, leurs amis et leur peuple, ne serait jamais apparu sans sélection de groupe.
Soit dit en passant, la reproduction sexuelle est également mal expliquée sans sélection de groupe. Du point de vue de la sélection individuelle, il serait beaucoup plus facile et plus rentable pour tout organisme de partager le bourgeonnement. Mais pour un pool de gènes, il est préférable de se mélanger les uns aux autres, créant de plus en plus de combinaisons de réplicateurs, augmentant ainsi vos chances de survie et de prospérité à long terme.
La même histoire est exacte avec le vieillissement. Il fournit au patrimoine génétique de chaque population une assurance contre l'extinction due à la surpopulation. De plus, certains opposants au vieillissement programmé sont également d'accord avec ce point de vue. C'est vrai, alors je ne comprends pas vraiment ce qu'ils entendent par programmation. Pour moi, le fait que le vieillissement donne un avantage évolutif à une population suggère que l'évolution devrait aiguiser activement les mécanismes du vieillissement lui-même et de sa protection contre le piratage. Et c'est précisément pourquoi nous n'observons presque jamais de crackers réussis dans le programme de vieillissement dans la nature - même si quelqu'un a réussi à arrêter de vieillir et à réparer une telle mutation dans sa progéniture, sa population mourrait toujours en raison d'une catastrophe démographique. Les exceptions sous forme d'hydre ou de plantes qui peuvent attendre des millénaires pour attendre la période glaciaire ne font que confirmer la règle.
De plus, la singularité de la situation chez les gérontologues et les généticiens des populations est qu'il existe une minorité d'adhérents à l'hypothèse du vieillissement programmé. Un débat houleux sur la nature du vieillissement a fait rage au milieu du 20e siècle, mais s'est évanoui pour une raison quelconque. De plus, ils sont morts non pas parce que cette nature même du vieillissement était établie sans ambiguïté, mais parce que la
pensée de groupe a gagné - un phénomène familier à tous ceux qui lisent le conte de fées d'Anderesn «La nouvelle robe du roi»:
La pensée de groupe (Groupthink) est un phénomène psychologique qui se produit dans un groupe de personnes au sein duquel le conformisme ou le désir d'harmonie sociale conduit à une prise de décision incorrecte ou irrationnelle. Les membres du groupe essaient de minimiser le conflit et de parvenir à une solution unique sans une évaluation critique suffisante des points de vue alternatifs, en supprimant activement les opinions divergentes et en s'isolant des influences extérieures.
Dans une telle situation, l'unanimité prend plus de valeur que de suivre la logique et la pensée rationnelle. Dans le même temps, le niveau de conformisme augmente considérablement, les informations essentielles pour les activités du groupe sont sujettes à une interprétation biaisée, un optimisme injustifié et la croyance dans les possibilités illimitées du groupe sont cultivés. Les informations qui ne sont pas cohérentes avec la ligne acceptée sont ignorées ou déformées de manière significative par les membres du groupe. Le résultat est l'impression d'une prise de décision unanime. La pensée de groupe peut avoir des conséquences sociales et politiques d'une grande portée: dans l'histoire, il existe de nombreux exemples d'erreurs tragiques commises à la suite de telles décisions.
Ainsi, le débat à la fin du XXe siècle est tombé à néant car le camp néo-darwiniste, refusant a priori la sélection des groupes, a prévalu dans les milieux universitaires, forçant tous ses nouveaux adhérents à jurer que la robe du roi était totalement sans valeur. Et jusqu'à ce que dans les années 2000, un étranger de Mitteldorf vienne à cette fête de conformisme et criait que le roi était nu, il n'y avait pas de nouveaux différends sur la nature du vieillissement. Mais ensuite, le débat a repris et le débat est sérieux. De plus, le paradigme de la sélection à plusieurs niveaux, comme je l'ai mentionné, est désormais accepté par un nombre croissant de scientifiques.
L'histoire de la confrontation académique entre les deux camps est parfaitement décrite par le célèbre professeur d'écologie et de biologie évolutive
Michael Rosenzweig dans son introduction au dernier livre de Josh Mitteldorf «
Vieillissement - adaptation à la suite d'une sélection de groupe ». Voici ce qu'il dit, lisez, je n'étais pas trop paresseux pour traduire:
Si vous dites que la sélection naturelle change la vie au profit des espèces, presque n'importe quel biologiste spécialisé dans l'évolution proteste: «Non, non, non! La sélection naturelle améliore la condition physique des individus! »
Y a-t-il une différence? Si les individus s'améliorent, l'espèce s'améliore-t-elle également? Pas toujours. Considérez les individus de prédateurs. Si les individus prédateurs s'améliorent au maximum, ils peuvent exterminer complètement toutes les proies! Ce qui est bon pour l'individu peut détruire tout le groupe. Et voici le paradoxe.
Peut-il être évité? La sélection naturelle peut-elle augmenter les chances que notre prédateur se comporte judicieusement? Ou le condamne-t-il à mort, comme Samson, sous les arches du temple, dont il essaie lui-même de détruire les colonnes?
Comment amener l'évolution à mettre en lumière des individus vieillissants et comment la faire produire des prédateurs prudents sont des problèmes étroitement liés. Les deux augmentent la probabilité de survie d'un groupe de ces individus. Cela peut sembler une excellente idée, mais des générations d'évolutionnistes ont résisté à toutes les preuves de son existence parce qu'ils ne pouvaient pas trouver un mécanisme qui pourrait résister à l'égoïsme de la sélection naturelle. En fin de compte, «l'effet du vieillissement sur un individu est complètement préjudiciable , car il épuise sa capacité à survivre et à se reproduire».
Mais, chers biologistes, gardez vos chapeaux! "Les faits montrent que le vieillissement n'est pas sélectionné malgré ses conséquences fatales pour l'individu, mais à cause d'elles." Aïe! Ce livre vous soufflera le cerveau. Et plus vous pensez que vous savez tout sur l'évolution, plus le champ de fragmentation sera grand.
La science gouverne finalement les faits. Et au cours du dernier quart de siècle, ces faits se sont accumulés. Mitteldorf les considère et les traite avec respect. Ils vont de la modélisation informatique - qui oppose la prudence à l'égoïsme - à la génétique et à la biochimie du vieillissement. Et la totalité de ces preuves déclare haut et fort: «Le vieillissement est une adaptation. Le vieillissement évolue. »
Mais! Si vous êtes venu ici pour des preuves et des arguments contre l'évolution, alors vous perdez votre temps. Mitteldorf ne discute pas avec l'évolution ou la sélection naturelle. Pas question. Au contraire, il renforce la base de preuves en faveur d'un des mécanismes de l'évolution - la sélection des groupes. Et grâce à cela, les évolutionnistes pourront expliquer encore plus de mystères biologiques. Et ces énigmes qui s'opposent même aux partisans les plus intelligents de la sélection individuelle tomberont sous les coups de la sélection de groupe. Soit dit en passant, le premier de la série de ces énigmes est le mystère de l'occurrence de la reproduction sexuelle, et Mitteldorf en donne une brève analyse.
Les évolutionnistes connaissent depuis longtemps la théorie de la sélection des groupes et la rejettent depuis longtemps. Rejeté du fait que les individus meurent plus vite que leurs groupes ne s'éteignent. Par conséquent, croyaient-ils, toute mutation qui réduit la mortalité d'un individu supprimerait tout gène opposé qui réduirait le risque d'extinction de l'ensemble du groupe. Affaire classée! Raison aussi.
Et comme pour aggraver spécialement la situation, le premier ouvrage accepté pour publication en faveur de la sélection de groupe (Lewontin et Dunn, 1960) a modélisé un système de familles de souris semi-isolées et une famille d'allèles (gènes) quelque peu étrange appelée sans queue . La plupart des souris mâles homozygotes pour cet allèle ont une survie évolutive nulle: soit elles meurent avant la naissance, soit elles sont simplement stériles. Les hétérozygotes se reproduisent cependant, mais l'allèle sans queue qu'ils portent se trouve dans leur progéniture avec une fréquence d'environ 95% (au lieu de 50%). En d'autres termes, par rapport aux types sauvages, les allèles sans queue ont un avantage compétitif dans la fertilisation des œufs. Sinon, les queues seraient éliminées par sélection naturelle.
Les allèles sans queue sont très égoïstes. Levontin et Dunn ont montré que si la population de semi-isolats musculaires est petite, alors les allèles sans queue peuvent détruire cette population entière en une génération malheureuse. À un rythme aussi élevé d'extinction de groupe, la sélection de groupe peut se déplacer pour démontrer sa force. Les types sans queue et sauvage restent dans le pool génétique, car la sélection de groupe et la sélection individuelle ont toutes deux leur influence.
Je me souviens, alors que j'étais encore étudiant diplômé, avoir lu le travail ci-dessus de Lewontin & Dunn lors d'un séminaire de formation. Elle a été servie comme une occasion spéciale; un événement si difficile à réaliser qu'il ne fait que démontrer l'improbabilité de la sélection de groupe. Tout le monde était d'accord: nous serions en parfait état si nous ne prenions pas une minute de plus dans notre vie pour sélectionner un groupe.
À peu près à la même époque, W.K. Wynn-Edwards a publié son énorme collection sur les faits empiriques de la "zèle" prononcée chez les animaux sauvages. Il n'avait ni mécanisme ni mathématiques. Par conséquent, son travail n'a provoqué que nos cris et nos diffamations. Nous, les étudiants, avons prêté le serment tacite de l'ignorer.
En 1962, nous avons été confrontés au plus grand test. Richard Levins a publié son article fondateur sur l'adéquation dans des environnements hétérogènes (Amer Natur 96: 361–373). Nous avons lu et discuté de son travail, et nous avons tous convenu: "Excellent travail, oui, mais ses modèles sont basés sur un mécanisme non prouvé, à savoir la sélection de groupe." Nous avons couvert ce fait inconfortable sous le tapis et avons continué à admirer le reste des résultats de son travail.
Une fois, lors d'une réunion, j'ai essayé de contester directement la foi de Levins dans la sélection des groupes, mais il est resté inébranlable. Il était marxiste avant même de devenir scientifique. Ainsi, la foi dans la sélection de groupe faisait partie intégrante de sa pensée, car sans la sélection de groupe, le marxisme aurait échoué. Comme cela lui était impensable, la sélection des groupes aurait dû être une réalité.
Je pense que vous avez déjà une bonne idée du tableau: deux factions, l'un des véritables partisans de la sélection des groupes, qui ne l'ont jamais soumis à des tests scientifiques; et l'autre, nous tous qui croyions aussi fermement que la sélection des groupes ne devait pas être prise au sérieux.
Et maintenant, un demi-siècle plus tard, à l'âge de cinquante-cinq ans, j'écris soudain une préface très élogieuse au livre, dont le point culminant est une démonstration que la sélection de groupe est réelle. Quand j'avais vingt-cinq ans, je préfèrerais utiliser un tel livre pour faire du feu. Que s'est-il passé?
Et Josh Mitteldorf est arrivé. Et Greg Pollock aussi. Et beaucoup de biochimie, qui nous a montré diverses subtilités du processus de vieillissement. En même temps, je suis prêt à admettre que toute la biochimie brillante du monde ne m'aiderait pas personnellement. Premièrement, je suis analphabète biochimiquement; Je laisse délibérément ce champ à d'autres. Mais même si je connaissais la biochimie, cela ne changerait pas d'avis: je rassemblerais toutes les réalisations biochimiques en tant qu'exemples empiriques submicroscopiques et les jetterais dans un tas d'exemples existants de Wynne-Edwards. J'avais besoin d'un mécanisme évolutif, et même Richard Levins ne pouvait pas me le montrer.
Le 20 mars 2000, en tant que rédacteur en chef d' Evolutionary Ecology Research , j'ai reçu un manuscrit de l'article. C'était de Josh Mitteldorf, et cet article était le début de ma révolution intellectuelle personnelle. Il a discuté du phénomène de l'augmentation de l'espérance de vie causée par la restriction calorique, qui est un sujet important que Josh examine pleinement dans le livre. Puis, le 5 novembre 2002, j'ai pris un autre coup, qui a rendu mes convictions encore plus stupéfiantes, à savoir le manuscrit de l'article «Le vieillissement est évolutivement sélectionné pour lui-même». Hérésie, pure hérésie!
Dieu merci, je garde toujours mon cerveau scientifique éloigné du cerveau éditorial. En tant qu'évolutionniste, je voulais rejeter ce manuscrit, mais en tant qu'éditeur, je voyais son courage et je me sentais obligé de lui donner une chance de voir la lumière. Et pas en vain. Mitteldorf a travaillé sur la partie manquante de la sélection de groupe, son mécanisme. Il m'a fallu un an pour me débarrasser des préjugés et, par conséquent, l'article a subi un examen académique et a été publié (Evol Ecol Res 6: 937–953, 2004). Elle a été suivie par une théorie audacieuse qui a finalement frayé la voie: «La dynamique chaotique de la population et l'évolution du vieillissement» (Evol Ecol Res 8: 561-574. 2006). C'est cette théorie qui constitue la thèse principale de ce livre: "Le vieillissement et les périodes de mort régulées ont évolué pour stabiliser les écosystèmes ."
Permettez-moi de résumer. Croyez-vous à la dynamique des populations? Super. , « , ». . .
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- , , 11 2003 ( Acromyrmex versicolor cofoundresses: , Evol Ecol Res 6: 891–917 (2004) 14: 951–971 (2012)). - ( (Evol Ecol Res 14: 757–768 (2012)). , , , .
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