Margulis L.
Lynn Margulis
« J’admire énormément le courage et la persévérance de Lynn Margulis à créer la théorie endosymbiotique, et à faire ainsi de cette idée peu orthodoxe, une idée admise. Je me réfère à la théorie selon laquelle les cellules eucaryotes sont l’union symbiotique de cellules procaryotes primitives. C’est l’une des plus grandes découvertes de la biologie de l’évolution du vingtième siècle et je l’admire grandement pour cela. »
Qui est Lynn Margulis ?
Lynn Margulis (5 mars 1938) est biochimiste américaine, docteur en microbiologie (1963 Université Berkeley). Sa formation a été marquée par une approche pluridisciplinaire des questions scientifiques. Elle enseigne actuellement professeur distinguée au département de géosciences de l’Université du Massachusetts.
Elle est membre de la National Academy of Sciences depuis 1983 et a reçu en 1999 de la part du président William J. Clinton, la « Presidential Medal of Science ». Elle est reconnue dans le milieu scientifique pour avoir fourni le premier modèle endosymbiotique.
En effet, en 1966, alors qu’elle est une jeune membre de la faculté de la Boston University, Lynn Margulis écrit un article intitulé The Origin of Mitosing Eukaryotic Cells. Alors refusé par une quinzaine de journaux, cet écrit est aujourd’hui considéré comme un texte fondateur de la théorie endosymbiotique. Lynn Margulis a développé ces théories dans de nombreux articles et livres. On peut notamment citer Origin of Eukariotic Cells publié en 1970, un an avant le début de sa collaboration avec James Lovelock , ou Symbiosis in Cell Evolution (1981).
Lynn Margulis a été la principale collaboratrice de James Lovelock dans l’élaboration de la théorie Gaïa. Sa maîtrise de la microbiologie et sa théorie endosymbiotique ont beaucoup apporté à l’hypothèse.
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La théorie endosymbiotique
La théorie endosymbiotique repose sur l’idée de « symbiose » avancée au milieu du XIXe siècle puis développée au début du XXe par Konstantin Mereschowsky et Ivan Wallin. La symbiogenèse correspond à la capacité qu’ont deux organismes à former un nouvel organisme unique. Ainsi, en 1926, Mereschowsky a émis l’hypothèse que les chloroplastes étaient originellement des cyanobactéries capturées par des protozoaires. Wallin a étendu cette idée aux mitochondries. L’endosymbiose peut être définie comme une relation entre deux organismes qui vivent l’un dans l’autre, établissant une relation mutuellement bénéfique. La cellule hôte sert la cellule dépendante et vice versa. Pour sa part, Lynn Margulis a avancé l’idée que les ancêtres des cellules eucaryotes étaient issues de l’évolution un consortium symbiotique de cellules procaryotes d’une ou plusieurs espèces.
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Les apports de la théorie endosymbiotique à l’hypothèse Gaïa
L’hypothèse Gaïa repose sur une double idée : la planète est considérée comme un « super-organisme » ; l’évolution est le résultat d’un processus de coopération non compétitive. Dans cette optique, Lynn Margulis a beaucoup apporté à la théorie Gaïa. Selon les termes de James Lovelock, elle a apporté la chair au squelette de Gaïa : « Lynn a mis sa grande compréhension de la microbiologie au service de ce qui était jusque là principalement une théorie scientifique qui voyait une Terre autorégulée à travers les yeux d’un physico-chimiste.
En effet, au début des années 70, Lynn Margulis cherchait à « relier les bactéries à leur empreinte métabolique ». Selon elle, « toutes les bactéries produisent des gaz : de l’oxygène, du sulfure d’hydrogène, du dioxyde de carbone, de l’azote, de l’ammoniac… plus de trente différents gaz sont produits par les bactéries. » C’est dans la perspective de ces recherches que Margulis a été amenée à travailler avec James Lovelock. Leur collaboration a débuté en 1971.
Ils rédigent un premier article ensemble en 1974, « Biological modulation of the Earth’s atmosphere », Lynn (Icarus, Volume 21, n°4, Avril 1974, Pages 471-489). Dans cet article, ils étudient l’idée selon laquelle la composition de l’atmosphère terrestre, sa température et son pH sont régulés par les organismes vivants afin que la probabilité de croissance de la biosphère soit maximisée. Leur idée part de la constatation de la composition très particulière de l’atmosphère terrestre.
En effet, la composition chimique de l’atmosphère diffère de manière radicale de celles de Mars ou de Venus. Les deux auteurs s’interrogent sur le lien entre cette spécificité et la présence de vie sur Terre. Pour cela, il procède de deux manières. Ils étudient d’abord les conséquences qu’aurait la disparition de la vie sur la composition atmosphérique actuelle et dans un deuxième temps, le modèle d’une planète intercalée entre Venus et Mars mais qui n’aurait jamais porté la vie.
Par ailleurs, cet article met en avant la nécessité d’un système de régulation de la température par la biosphère. En effet, l’évolution parfois considérable de l’énergie solaire transmise à la Terre s’oppose à une relative constance de la température terrestre depuis 3,5 milliards d’années. Les deux auteurs font alors le rapprochement entre le système de contrôle de la Terre et le contrôle de la température chez un organisme individuel. Ainsi, une étude de la cybernétique de la terre s’apparenterait à une étude de la physiologie d’un organisme.
Ils se penchent ensuite sur la contribution microbienne. Selon eux : « Nous soulignons la contribution microbienne pour deux raison : leur polyvalence métabolique provoque des effets environnementaux profonds et parce que la régulation de l’environnement planétaire était apparemment déjà effective longtemps avant l’apparition des principales formes de vie eucaryotes. »
Ainsi, les connaissances en microbiologie de Lynn Margulis ont réorienté l’hypothèse Gaïa vers une dimension physiologique ainsi que vers la compréhension de l’importance du rôle des microorganismes dans la régulation de l’atmosphère terrestre.
La conception de l’évolution de Lynn Margulis
Pour Lynn Margulis, « La grande vision de Darwin n’était pas fausse, seulement incomplète. » Selon elle, la symbiose serait une force aussi importante que la compétition pour les ressources ou les batailles pour la survie. Cette conception l’oppose vigoureusement aux néodarwinistes comme Dawkins, qui l’a pourtant complimentée sur sa production scientifique.
Dans son ouvrage Symbiotic Planet A New Look at Evolution (1998), Lynn Margulis développe cette idée et parvient à la conclusion que « Gaia, le plus complexe des écosystèmes réalisé à la surface de la surface de la Terre, est simplement symbiotique vu de l’espace. » Toutes les espèces sont connectées les unes aux autres permettant une stabilité du système terrestre.
Par ailleurs, Lynn Margulis est à l’origine du classement des organismes vivants en cinq règnes : le règne Animalia, le règne Plantae, le règne Protista, le règne Fugi et le règne Monera. Ces cinq règnes n’incluent pas les virus.
Pour arriver à ces conclusions, Lynn Margulis insiste tout particulièrement, comme James Lovelock, sur la nécessité d’une approche scientifique pluridisciplinaire afin de cerner un phénomène dans sa globalité.