vous y croyez, vous?

Lorsque je visitais la grotte de Tautavel dans laquelle se déroulait des fouilles archéologiques, notre guide du moment, un fameux professeur nous expliquait comment les découvertes faites sur place permettait de comprendre comment les hommes de l’époque vivaient. Alors que je regardais les pauvres étudiants en archéologie gratter le sol, trier de la terre et faire du travail d’encodage, j’ai posé une question au guide:

- « Comment pouvez-vous savoir que ce vous observez ici est bien représentatif ?

- euuuhhh ?

- Je veux dire, l’homme qui vivait dans cette grotte était peut-être l’idiot du village et les autres qui vivaient plus bas dans la vallée dans des maisons sophistiquées se moquaient de sa façon de vivre. »

Il a été pris au dépourvu mais je suis certain que ma réflexion naïve n’avait rien de neuf pour lui. Après tout, les archéologues doivent compter sur la chance pour reconstruire le passé.

Il est de chose qu’il est impossible d’observer avec nos yeux et certaines sciences qui doivent se contenter de ces preuves indirectes. Ainsi, toute étude du passé est indirecte - histoire, archéologie, paléontologie, étude de l’origine de la vie, etc. - et basent leurs hypothèses et théories sur des faits, parfois disparates, et ne peuvent finalement que donner une certaine vision, entachées des différentes limitations, physiques, personnelles ou socio-culturelles.

Il en est de même lorsque l’on essaye de dater les événements du vivant. On doit se baser pour cela de données disparates, incomplètes et une bonne dose de chance. Pourtant, lorsqu’on vous parle de l’histoire de la vie, les scientifiques n’hésites pas à vous donner des dates plus ou moins précises: les poissons sont apparus à telle époque, les oiseaux se sont séparés des reptiles à telle autre.

Quels sont les moyens utilisés par les scientifiques pour affirmer de telles choses ? Et surtout, quel en est là fiabilité ?

Pour illustrer cela, je vous propose un détour par l’histoire des orchidées qui vient d’être bouleversée par un coup de chance : la découverte d’une abeille parfaitement conservée dans l’ambre depuis quelques 20 millions d’années.

Les orchidées sont des fleurs fascinantes. Déjà Darwin était fasciné par les trésors de complexité mis en œuvre par ces fleurs pour se faire polleniser, séduisant les insectes par leurs formes, leurs parfums et les utilisant comme transporteurs pour leur précieux pollen. . Ces fleurs sont parmi la famille de plante la plus diversifiée au monde, présentant une énorme variété de formes et de plantes.

Jusqu’à peu, les scientifiques pensaient que cette famille était apparue sur terre il y a entre 26 et 40 millions d’années selon les auteurs et les techniques utilisées.

Il existe plusieurs moyens de dater l’apparition d’une espèce au cours de l’histoire évolutive dont la présence de fossile (qu’il faut dater à son tour) et l’analyse des gènes.

La présence d’un fossile dans une couche sédimentaire qu’on peut dater avec relativement de précision est un bon argument. Mais pour trouver LE fossile qui répondra à votre question, il faut une bonne dose de chance. En effet, tous les organismes vivants ne sont pas égaux devant la fossilisation (par exemple, ceux qui disposent d’un squelette calcaire ont plus de chance d’être fossilisé que les autres et certains vivent dans des environnements plus propices au procédé de fossilisation). De plus, il faut aussi avoir la chance de tomber dessus. Enfin, l’absence de fossile ne signifie en rien l’absence de l’espèce.

Ainsi, il existe de nombreux organismes dont on ne dispose pas de traces fossiles, ce qui était le cas des orchidées jusqu’à présent.

L’alternative est d’étudier les gènes. Toute espèce vivante possède de l’information contenue dans ses cellules sous la forme d’ADN, celui-ci étant divisé en plusieurs gènes (chacun codant pour une protéine qui joue un rôle dans la vie de l’organisme). Chaque gène peut être considéré comme un livre de recette qui serait transmis des parents aux enfants.

Ainsi, le livre/gène est copié et transmis lors de la reproduction. Mais il arrive que des erreurs se glissent lors de la copie, ce que l’on appelle mutation. Ces mutations sont d’ailleurs un des moteurs de l’évolution. Au fil du temps, ces erreurs s’accumulent et plus le temps passe et plus les erreurs sont nombreuses.

Pour estimer la distance parcourue entre deux espèces, les chercheurs peuvent donc estimer le nombre d’erreurs au niveau d’un ou de plusieurs gènes (ce sont des méthodes très complexes qui doivent prendre en compte de nombreux paramètres, comme l’impact de la sélection ou encore des corrections qui peuvent parfois apparaître) et transformer cela en temps écoulé.

En effet, le nombre de mutation par unité de temps au sein d’un groupe est relativement stable. C’est ce que l’on appelle une horloge moléculaire et celle-ci est calibrée en faisant des recoupements avec les données fossiles.

La découverte d’un nouveau fossile peut ainsi remettre en question une estimation. C’est ce qui s’est passé récemment avec la découverte d’une abeille magnifiquement conservée dans de l’ambre (une pierre formée à partir de résine d’arbre dans laquelle l’abeille a été engluée). Sur cette abeille, les chercheurs ont pu découvrir des grains de pollens d’une fleur qui était incontestablement une orchidée qui a vécu il y a 15 à 20 millions d’années, le plus vieux fossile d’orchidée jamais découvert.

Cette nouvelle découverte a ainsi permis de recalibrer l’horloge moléculaire et refaire toutes les estimations connues. C’est ainsi, que maintenant, les chercheurs estiment que les orchidées sont apparues il y a beaucoup plus longtemps que l’on ne le pensait jusqu’alors, soit quelques 76 à 84 millions d’années.

Une preuve que ces faits sont à prendre avec des pincettes et seront encore soumis, avec la découverte de nouvelles informations, à de grands changements dans le futur.

Source : Ramirez et al. (2007) Dating the origin of the Orchidaceae from a fossil orchid with its pollinator. Nature 448 : 1042-1045.