Comment la nature innove

Ce qui frappe d’abord chez les êtres vivants, c’est leur extrême complexité, liée à une étonnante diversité. Parce qu’ils sont très complexes, ils offrent l’extraordinaire variété des formes que l’on connaît chez les plantes et les animaux et qui constitue ce que l’on appelle la biodiversité.

Mais dire que le monde vivant est le siège d’une extraordinaire biodiversité, c’est constater que l’ensemble du monde vivant a produit, avec le temps, des êtres plus complexes et plus variés que ceux qui existaient à l’origine.

Mais comment la nature parvient-elle à cette remarquable capacité d’innovation ?

La juxtaposition de structures

Une première manière d’aboutir à une structure plus complexe est d’additionner des structures déjà existantes, en vertu du principe que le tout est plus complexe que les parties qui le constituent. Une telle juxtaposition est ce que réalise la reproduction dite asexuée, celle qui fait qu’une cellule se divise pour donner deux cellules identiques (par mitose), qu’une plante peut se bouturer pour donner deux plantes identiques ou qu’un œuf déjà fécondé puisse se rompre en deux pour former des jumeaux. Mais pour que la juxtaposition soit effective et conduise à structure plus complexe, il faut que les entités issues de la reproduction ne se séparent pas et restent « collées » les unes aux autres. Si les cellules issues de la mitose restent collées, elles constituent un tissu plus complexe que la cellule seule ; si les boutures restent collées, elles constituent une plante plus complexe que la plante originelle ; si les jumeaux restent collés, comme c’est le cas pour les frères siamois, leur ensemble est plus complexe qu’un individu isolé. Juxtaposer ainsi des structures déjà existantes pour constituer des ensembles plus vastes grâce aux processus universellement répandus de la reproduction asexuée est la manière la plus basique et la plus générale par laquelle le vivant innove.

On remarque toutefois que de telles juxtapositions, créatrices de complexité, sont de faibles créatrices de diversité, puisqu’elles reproduisent des structures à l’identique. Pour obtenir davantage de diversité, il faut laisser ces juxtapositions évoluer sur de longues périodes de temps. Alors, par des mécanismes appelés « mutations », qui sont des variations brutales et aléatoires de certains gènes, des différences peuvent apparaître entre les structures juxtaposées et les amener à différer les unes par rapport aux autres.