2.2. La vie et ses contraintes
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d'un plan d'organisation à un autre ... Ceci est un point essentiel pour
la relation entre embryogenèse et phylogenèse : l'approche classique ne
peut permettre qu'une évolution graduelle (darwinisme classique), alors
que la description macroquantique pourra rendre compte de l'évolution
ponctuée (Gould et Eldredge, 1993), qui est aujourd'hui avérée.
En outre si Fleury fait la part belle à la structuration physique, il
minimise le rôle du « contrôle génétique » de la morphogenèse, mis en
évidence à chaque étape du développement. Pour Fleury :
« les nombreux gènes qui dirigent en apparence la formation des vaisseaux
sont en fait sous le contrôle de l'écoulement, donc des forces ». Car affirme-t-il,
« il n'y a rien de plus facile que de changer une veine en artère et réciproquement en modifiant les écoulements par de petits outils de chirurgie ». Il estime
que « les mécanismes de formation des vaisseaux sont simples et induisent
une auto-organisation automatique des tuyaux .. . même sans instructions
génétiques préalables ».
Hamant et al., en 2008 ont apporté des arguments en faveur de la
thèse de Fleury. Ils ont montré que la morphogenèse du méristème 1
d'Arabidopsis était une propriété émergente résultant du comportement
des cellules en proie au stress mécanique dû aux forces physiques générées par la croissance. En effet, les vitesses de croissance des cellules
créent, par les pressions mécaniques de l'eau qui entre dans la cellule,
un gonflement, et exerce une pression dite de turgescence qui agrandit
la paroi en développant des champs de forces physiques tissulaires. Or
les microtubules qui constituent le cytosquelette 2 s'orientent dans ces
champs de force. Autrement dit, ce sont les tissus cellulaires en croissance
qui génèrent des contraintes mécaniques orientant les microtubules
contrôlant elles-mêmes les dépôts de fibrilles de cellulose dans les parois
cellulaires et déterminant en partie la forme des plantes. Ce mécanisme
fonctionne en coordination avec la production de l'hormone de croissance, l'auxine 3 , qui contrôlerait la croissance cellulaire en favorisant la
rupture des liaisons entre la cellulose et les fibrilles, ce qui ramollie la
paroi et permet son élongation par turgescence. Elle interviendrait au
niveau génétique en se liant à l'ADN dans la transcription des gènes
méristématiques de type KNOX et ARP et de la famille AUX-LAX qui
codent des transporteurs d'influx d'auxine. Il y aurait donc une part
1. C'est un tissus végétal des racines, tiges et feuilles, où ont lieu les divisions des cellules
indifférenciées des zones de croissance.
2. Voir le paragraphe : « La cellule eucaryote, le cytosquelette et la d ivision cellulaire >>,
p. 173-174.
3. L'auxine, est synthétisée à partir d'un acide aminé, le tryptophane ou à partir d'un
composé indolique, par une enzyme et son transport est généralement polarisée dans
le sens basipète. Elle est inactivée par oxydation une fois son travail accompli.
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d'un plan d'organisation à un autre ... Ceci est un point essentiel pour
la relation entre embryogenèse et phylogenèse : l'approche classique ne
peut permettre qu'une évolution graduelle (darwinisme classique), alors
que la description macroquantique pourra rendre compte de l'évolution
ponctuée (Gould et Eldredge, 1993), qui est aujourd'hui avérée.
En outre si Fleury fait la part belle à la structuration physique, il
minimise le rôle du « contrôle génétique » de la morphogenèse, mis en
évidence à chaque étape du développement. Pour Fleury :
« les nombreux gènes qui dirigent en apparence la formation des vaisseaux
sont en fait sous le contrôle de l'écoulement, donc des forces ». Car affirme-t-il,
« il n'y a rien de plus facile que de changer une veine en artère et réciproquement en modifiant les écoulements par de petits outils de chirurgie ». Il estime
que « les mécanismes de formation des vaisseaux sont simples et induisent
une auto-organisation automatique des tuyaux .. . même sans instructions
génétiques préalables ».
Hamant et al., en 2008 ont apporté des arguments en faveur de la
thèse de Fleury. Ils ont montré que la morphogenèse du méristème 1
d'Arabidopsis était une propriété émergente résultant du comportement
des cellules en proie au stress mécanique dû aux forces physiques générées par la croissance. En effet, les vitesses de croissance des cellules
créent, par les pressions mécaniques de l'eau qui entre dans la cellule,
un gonflement, et exerce une pression dite de turgescence qui agrandit
la paroi en développant des champs de forces physiques tissulaires. Or
les microtubules qui constituent le cytosquelette 2 s'orientent dans ces
champs de force. Autrement dit, ce sont les tissus cellulaires en croissance
qui génèrent des contraintes mécaniques orientant les microtubules
contrôlant elles-mêmes les dépôts de fibrilles de cellulose dans les parois
cellulaires et déterminant en partie la forme des plantes. Ce mécanisme
fonctionne en coordination avec la production de l'hormone de croissance, l'auxine 3 , qui contrôlerait la croissance cellulaire en favorisant la
rupture des liaisons entre la cellulose et les fibrilles, ce qui ramollie la
paroi et permet son élongation par turgescence. Elle interviendrait au
niveau génétique en se liant à l'ADN dans la transcription des gènes
méristématiques de type KNOX et ARP et de la famille AUX-LAX qui
codent des transporteurs d'influx d'auxine. Il y aurait donc une part
1. C'est un tissus végétal des racines, tiges et feuilles, où ont lieu les divisions des cellules
indifférenciées des zones de croissance.
2. Voir le paragraphe : « La cellule eucaryote, le cytosquelette et la d ivision cellulaire >>,
p. 173-174.
3. L'auxine, est synthétisée à partir d'un acide aminé, le tryptophane ou à partir d'un
composé indolique, par une enzyme et son transport est généralement polarisée dans
le sens basipète. Elle est inactivée par oxydation une fois son travail accompli.