12 chapitre 1 Introduction : les thèmes de l’étude du vivant
accélère sa propre production (figure 1.13b). La coagulation
de votre sang en réaction à une blessure illustre bien ce mécanisme. Quand un vaisseau sanguin est endommagé, les éléments sanguins appelés plaquettes commencent à s’agréger
dans la zone de la lésion. La rétroactivation se produit quand les
substances chimiques libérées par les plaquettes attirent encore
plus de plaquettes. Les plaquettes s’accumulent puis amorcent
un processus complexe qui scelle la lésion avec un caillot.
La régulation par rétroaction se produit à tous les niveaux
de l’organisation biologique, de la simple molécule jusqu’à la
biosphère. Ce mécanisme de régulation est un exemple d’intégration qui montre encore qu’un système vivant constitue
une entité plus grande que la somme de ses parties.
L’évolution est le thème dominant
de la biologie
Après ce survol de tous les autres thèmes examinés dans ce
manuel, tournons-nous maintenant vers l’évolution, le thème
central de la biologie. L’évolution est la notion qui donne
un sens à tout ce que nous savons sur les organismes. La vie
sur Terre évolue depuis des milliards d’années et a donné
lieu à une vaste diversité d’organismes disparus ou encore
vivants. Or, cette diversité présente quand même de nombreuses caractéristiques communes. Par exemple,
malgré
leurs différences visibles, l’hippocampe, le lièvre, le colibri,
le crocodile et les girafes de la figure 1.3 présentent un squelette fondamentalement semblable. L’explication scientifique de cette unité et de cette diversité – et de l’adapta bilité
de chaque organisme à son environnement – est l’évolution, selon laquelle tous les organismes vivant sur la Terre
aujourd’hui sont les descendants modifiés d’ancêtres communs. Autrement dit, nous pouvons expliquer que deux
organismes partagent certains caractères par le fait qu’ils descendent d’un ancêtre commun, et nous pouvons expliquer
ce qui les distingue par le fait que des transformations héréditaires se sont produites en cours de route. De nombreuses
données permettent de documenter le principe de l’évolution et la théorie qui décrit comment elle s’est déroulée.
Nous consacrons la prochaine partie au concept fondamental
de l’évolution.
retour sur le ConCept 1.1
1. Pour chaque niveau biologique de la figure 1.4,
rédigez une phrase qui comporte le niveau « inférieur »
immédiat. Exemple : « Une communauté biologique
comprend des populations de diverses espèces vivant
dans une même région. »
2. Quels thèmes les exemples suivants illustrent-ils :
(a) les piquants acérés du porc-épic, (b) le clonage
d’une plante à partir d’une cellule et (c) un colibri
qui « carbure » au glucose pour voler ?
3. et sI ? Pour chacun des thèmes présentés
dans cette partie, trouvez un exemple qui n’a pas
été mentionné dans ces pages.
Voir les réponses proposées à la fin du chapitre.
ConCept
1.2
Le thème central, l’évolution,
donne un sens à l’unité et à la diversité
de la vie
évolutIon La liste de thèmes présentés dans les pages
précédentes n’est pas absolue, et certaines personnes la
dant un consensus parmi les biologistes sur le fait que l’évolution constitue le thème central de la biologie. Comme le
dit l’un des fondateurs de la théorie moderne de l’évolution,
Theodosius Dobzhansky : « Rien en biologie n’a de sens, si ce
n’est à la lumière de l’évolution. »
En plus de couvrir une succession de niveaux d’organisation biologique allant des molécules jusqu’à la biosphère,
la biologie étend ses champs d’étude à la grande diversité
d’espèces vivant ou ayant vécu sur la Terre. Nous devons,
pour comprendre l’énoncé de Dobzhansky, examiner la façon
dont les biologistes conçoivent cette diversité.
classifier la diversité de la vie
La diversité est la caractéristique essentielle du vivant.
Jusqu’à pré sent, les biologistes ont répertorié environ
1 800 000 es pèces. À ce jour, cette diversité se manifeste par
la présence d’au moins 100 000 Eumycètes, 290 000 Végétaux,
52 000 Vertébrés (les animaux possédant une colonne vertébrale) et plus de 1 000 000 d’Insectes (plus de la moitié de
toutes les formes de vie connues), sans compter la myriade
de types d’organismes unicellulaires. Chaque année, la liste
s’enrichit de milliers d’espèces. On estime que le nombre total
d’espèces se situerait quelque part entre 10 millions et plus
leuse diversité du monde vivant fait de la biologie une discipline très vaste. Les biologistes qui tentent de comprendre
cette variété ont tout un défi à relever.
La classification des espèces :
un principe fondamental
Les humains ont tendance à classifier, c’est-à-dire à former
des catégories d’éléments selon leurs ressemblances et la
relation qui les lie. Par exemple, nous parlons d’écureuils et
de papillons tout en reconnaissant que chacun de ces groupes
inclut différentes espèces. Nous formons même des catégories plus vastes, comme les Rongeurs (qui comprennent les
écureuils) et les Insectes (qui comprennent les papillons).
La taxinomie, cette branche de la biologie qui a pour objet
de nommer et de classifier les espèces, établit une organisation hiérarchique des groupes (figure 1.14). Nous reviendrons sur le sujet au chapitre 26. Pour l’instant, nous nous
attarderons aux règnes et aux domaines, les plus vastes catégories de ce classement.
Les trois domaines du vivant
Historiquement, les scientifiques ont classifié la diversité du
vivant selon des règnes et des regroupements plus précis en
comparant la structure, la fonction et d’autres caractéris tiques
accélère sa propre production (figure 1.13b). La coagulation
de votre sang en réaction à une blessure illustre bien ce mécanisme. Quand un vaisseau sanguin est endommagé, les éléments sanguins appelés plaquettes commencent à s’agréger
dans la zone de la lésion. La rétroactivation se produit quand les
substances chimiques libérées par les plaquettes attirent encore
plus de plaquettes. Les plaquettes s’accumulent puis amorcent
un processus complexe qui scelle la lésion avec un caillot.
La régulation par rétroaction se produit à tous les niveaux
de l’organisation biologique, de la simple molécule jusqu’à la
biosphère. Ce mécanisme de régulation est un exemple d’intégration qui montre encore qu’un système vivant constitue
une entité plus grande que la somme de ses parties.
L’évolution est le thème dominant
de la biologie
Après ce survol de tous les autres thèmes examinés dans ce
manuel, tournons-nous maintenant vers l’évolution, le thème
central de la biologie. L’évolution est la notion qui donne
un sens à tout ce que nous savons sur les organismes. La vie
sur Terre évolue depuis des milliards d’années et a donné
lieu à une vaste diversité d’organismes disparus ou encore
vivants. Or, cette diversité présente quand même de nombreuses caractéristiques communes. Par exemple,
malgré
leurs différences visibles, l’hippocampe, le lièvre, le colibri,
le crocodile et les girafes de la figure 1.3 présentent un squelette fondamentalement semblable. L’explication scientifique de cette unité et de cette diversité – et de l’adapta bilité
de chaque organisme à son environnement – est l’évolution, selon laquelle tous les organismes vivant sur la Terre
aujourd’hui sont les descendants modifiés d’ancêtres communs. Autrement dit, nous pouvons expliquer que deux
organismes partagent certains caractères par le fait qu’ils descendent d’un ancêtre commun, et nous pouvons expliquer
ce qui les distingue par le fait que des transformations héréditaires se sont produites en cours de route. De nombreuses
données permettent de documenter le principe de l’évolution et la théorie qui décrit comment elle s’est déroulée.
Nous consacrons la prochaine partie au concept fondamental
de l’évolution.
retour sur le ConCept 1.1
1. Pour chaque niveau biologique de la figure 1.4,
rédigez une phrase qui comporte le niveau « inférieur »
immédiat. Exemple : « Une communauté biologique
comprend des populations de diverses espèces vivant
dans une même région. »
2. Quels thèmes les exemples suivants illustrent-ils :
(a) les piquants acérés du porc-épic, (b) le clonage
d’une plante à partir d’une cellule et (c) un colibri
qui « carbure » au glucose pour voler ?
3. et sI ? Pour chacun des thèmes présentés
dans cette partie, trouvez un exemple qui n’a pas
été mentionné dans ces pages.
Voir les réponses proposées à la fin du chapitre.
ConCept
1.2
Le thème central, l’évolution,
donne un sens à l’unité et à la diversité
de la vie
évolutIon La liste de thèmes présentés dans les pages
précédentes n’est pas absolue, et certaines personnes la
dant un consensus parmi les biologistes sur le fait que l’évolution constitue le thème central de la biologie. Comme le
dit l’un des fondateurs de la théorie moderne de l’évolution,
Theodosius Dobzhansky : « Rien en biologie n’a de sens, si ce
n’est à la lumière de l’évolution. »
En plus de couvrir une succession de niveaux d’organisation biologique allant des molécules jusqu’à la biosphère,
la biologie étend ses champs d’étude à la grande diversité
d’espèces vivant ou ayant vécu sur la Terre. Nous devons,
pour comprendre l’énoncé de Dobzhansky, examiner la façon
dont les biologistes conçoivent cette diversité.
classifier la diversité de la vie
La diversité est la caractéristique essentielle du vivant.
Jusqu’à pré sent, les biologistes ont répertorié environ
1 800 000 es pèces. À ce jour, cette diversité se manifeste par
la présence d’au moins 100 000 Eumycètes, 290 000 Végétaux,
52 000 Vertébrés (les animaux possédant une colonne vertébrale) et plus de 1 000 000 d’Insectes (plus de la moitié de
toutes les formes de vie connues), sans compter la myriade
de types d’organismes unicellulaires. Chaque année, la liste
s’enrichit de milliers d’espèces. On estime que le nombre total
d’espèces se situerait quelque part entre 10 millions et plus
leuse diversité du monde vivant fait de la biologie une discipline très vaste. Les biologistes qui tentent de comprendre
cette variété ont tout un défi à relever.
La classification des espèces :
un principe fondamental
Les humains ont tendance à classifier, c’est-à-dire à former
des catégories d’éléments selon leurs ressemblances et la
relation qui les lie. Par exemple, nous parlons d’écureuils et
de papillons tout en reconnaissant que chacun de ces groupes
inclut différentes espèces. Nous formons même des catégories plus vastes, comme les Rongeurs (qui comprennent les
écureuils) et les Insectes (qui comprennent les papillons).
La taxinomie, cette branche de la biologie qui a pour objet
de nommer et de classifier les espèces, établit une organisation hiérarchique des groupes (figure 1.14). Nous reviendrons sur le sujet au chapitre 26. Pour l’instant, nous nous
attarderons aux règnes et aux domaines, les plus vastes catégories de ce classement.
Les trois domaines du vivant
Historiquement, les scientifiques ont classifié la diversité du
vivant selon des règnes et des regroupements plus précis en
comparant la structure, la fonction et d’autres caractéris tiques