Sciences dessus dessous

Sciences dessus dessous - Auteur
  • Jean-François Cliche

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    Mardi 13 mai 2014 | Mise en ligne à 14h54 | Commenter Commentaires (16)

    Des ailes pour voler ? Quelle drôle d’idée !

    Si les oiseaux se servent de leurs ailes pour voler, alors on se dit spontanément que lesdites ailes ont dû apparaître au cours de leur évolution précisément pour cela : voler. Bon, il s’agissait peut-être planer au début, mais l’idée de base était la même. La logique est implacable pour quiconque a déjà vu un oiseau battre des ailes, n’est-ce pas ?

    Et pourtant, c’est sans doute là un des principaux pièges dans lesquels on peut tomber lorsque l’on tente de comprendre comment une espèce animale en est venue à acquérir telle ou telle caractéristique : présumer que la fonction actuelle a toujours été la même. Cela peut être vrai à l’occasion, et peut-être même souvent, mais du petit peu que j’en sais, il n’est pas rare non plus que cela mène sur des fausses pistes. Les animaux terrestre marchent sur leurs pattes ? Alors les pattes sont forcément apparues pour marcher sur terre. L’espèce humaine est plus grande sur deux pattes que sur quatre ? Alors la bipédie a dû servir à regarder par-dessus les hautes herbes de la savane africaine.

    Et pourtant, disais-je… On sait maintenant que la bipédie s’est développée chez nos ancêtres qui vivaient encore dans des forêts — alors bonjour les hautes herbes. Et les pattes sont apparues chez des espèces aquatiques qui ne pouvaient tout simplement pas vivre hors de l’eau.

    Alors les ailes des oiseaux ? C’est le même principe, a expliqué ce matin le paléontologue François Therrien, du Royal Tyrrell Museum, en Alberta, dans le cadre du 82e congrès de l’ACFAS. Pendant longtemps, les trois hypothèses qui «s’affrontaient» pour expliquer l’origine des ailes voulaient ou bien qu’elles soient apparues chez des animaux arboricoles qui s’en seraient d’abord servi pour planer, ou bien qu’elles aient évolué chez des espèces qui devaient sauter pour attraper des proies (des insectes, devine-t-on), ou alors qu’elles aient servi à grimper aux arbres. À part ce dernier cas, donc, on était toujours dans l’idée que l’origine des ailes était plus ou moins directement liée au vol.

    Or, dit M. Therrien, on croit maintenant que c’est faux. Des fossiles de dinosaures à plume découverts récemment au Canada, et en particulier celui d’un juvénile, le suggèrent en tout cas. Les traces laissées dans la pierre par le plumage du juvénile en question, qui était âgé d’environ un an, estime-t-on, sont de petites stries, ce qui montre que ses plumes étaient uniquement filamenteuses, comme le duvet des oiseaux modernes. Le spécimen n’avait pas de plumes à tiges, absolument essentielles pour voler. C’est un point très important, explique M. Therrien, parce que si les ailes sont apparues pour l’une des trois hypothèses classiques, cela signifierait qu’elles étaient très importantes pour la survie des individus (grimper aux arbres, planer pour fuir, etc.) et devaient par conséquent se développer rapidement après la naissance.

    Chez les oiseaux modernes, les ailes commencent à se former dès les premiers jours, à la limite après quelques semaines chez des espèces terrestres comme l’autruche. Le fait que le juvénile n’en ait pas eu la moindre trace après un an suggère fortement que ses ailes ne servaient à aucune de ces trois fonctions supputées.

    D’où une nouvelle hypothèse qui rallie de plus en plus de paléontologues : les plumes seraient d’abord apparues il y a environ 150 millions d’années, d’abord sous forme de duvet aidant ces dinosaures à conserver leur chaleur. Les plumes à tiges sont ensuite apparues chez les espèces qui sont les plus apparentées à nos oiseaux modernes, mais elles auraient d’abord eu une fonction d’apparat, pour attirer les femelles et impressionner les autres mâles. L’autruche se sert encore de ses ailes de cette manière, d’ailleurs.

    Ce n’est que par la suite que les ailes auraient commencé à servir à d’autres choses — et ici, nos trois hypothèses de départ redeviennent pertinentes.


    • Très bon. Mais on pourrait pas supposer que les choses sont apparues et qui ne servaient à rien ou presque rien au départ ?

      puis avec l’usage bien on développe les fonctions. Le petit duvet ou poil apparu chez le dinosaure pouvait peut-être être senti commue une curiosité… Il se met à pousser de plus en plus , l’animal en ayant froid ou se frottant…

      Les autre espèces commencent elles à se trouver beaux et veulent attirer les femelles…

      Pour se mettre à voler se devait être à l’approche de prédateurs, il se sont mis à battre des ailes et un moment donné il y en a un qui a décollé…

      Donc une erreur de la nature si cela est possible ou un simple hasard et qui devient quelque chose d’utile… Mais au départ l’utilité pouvait être faible…

      Est-ce possible ?

    • Il semble en effet logique qu’un trait quelconque se développe à partir de prémisses déjà existantes, pour améliorer des fonctions déjà existantes ou combler des besoins, plutôt que pour remplir une fonction qui apparaîtrait en même temps que le trait nouveau ou amélioré. Autrement dit, le développement plus ‘extrême’ d’un trait déjà existant peut servir de façon opportuniste, mais surtout après le coup, à une fonction inédite. La fonction utilise la forme.
      Sinon, le corollaire serait ‘la fonction appelle la forme’, mais je ne vois pas quelles contraintes naturelles pourraient entraîner ce résultat.

    • http://www.mcgill.ca/newsroom/fr/channels/news/l%E2%80%99origine-des-ailes-des-oiseaux-230586

      http://fr.wikipedia.org/wiki/Histoire_%C3%A9volutive_des_oiseaux

      Les bras qui s’allongent, les pattes qui deviennent plus courtes.

      http://fr.wikipedia.org/wiki/Dinosaures_%C3%A0_plumes

    • Euh! Ça me semble évident. Si l’on croit à la théorie de l’évolution (j’en suis), le tout premier petit changement dans le long processus devrait logiquement donner un avantage immédiat à l’individu “privilégié” sur ses congénères. Il serait donc aussi illogique de croire que les oiseaux se sont donnés des ailes avec l’intention de voler que de supposer que les humains ont développé un gros cerveau dans le but d’aller sur la lune.

    • Après l’oeuf ou la poule, on a maintenant l’aile ou la plume.

      On ne mélange pas ici ailes et plumes ? Les chauve-souris n’ont pas de plumes et elles volent. Les ptérodactyles n’avaient pas de plumes non plus. Pas plus que les écureuils-planeurs.
      L’évolution (ou un gros météorite) a favorisé les animaux volants qui avaient des plumes pour une toute autre raison peut-être ?

    • Je tique aussi toujours avec cette façon darwinienne d’expliquer l’évolution alors que nous savons très bien que le besoin n’a pas créé l’organe, mais que l’organe a précédé le besoin et a donné un avantage compétitif à l’espèce qui a supplanté ses ancêtres ou peut-être pas non plus, mais a réussi à assurer sa survie pendant une période assez longue pour que nous en trouvions trace fossile.

    • Pas exactement une idée nouvelle, mais ça ne lui enlève pas son mérite pour autant.

      L’idée rejoint la notion de pré-adaptation, à savoir que lees structures apparaissent pour les besoins immédiats du moment, mais qu’elles ouvrent la possibilité de variantes dont l’usage serait radicalement différente. En applicant la méthode scientifique, on aimerait bien expérimenter sur l’apparition des ailes pour voir si ces structures complexes apparaissent bel et bien pour le vol.

      Une telle expérience nous a été fournie par une autre lignée ailée: les insectes. Ainsi, Kingslover et Koehl, 1985 (http://stevereads.com/papers_to_read/aerodynamics_thermoregulation_and_the_evolution_of_insect_wings_differential_scaling_and_evolutionary_change.pdf) ont démontré que l’apparition des ailes chez les insectes n’était pas liée au vol. Les premières ailes étaient trop petites, sur des insectes bien trop petits, pour agir de la sorte. Leur but premier aurait été la thermorégulation. Par contre, quand le temps et les mutation ont créé des insectes plus substantiels, ce changement d’échelle aurait ouvert la porte à l’usage de ces premières ailes pour le vol.

      Pour les dinosauriens/oiseaux c’est pareil, il y a de nombreux usages possibles à des ailes qui ne permettent pas le vol: la signalisation sociale/sexuelle, l’aérodynamisme durant la course, etc. Ce n’est que gros bon sens que ces structures soient co-optées à d’autres usages plus tard dans l’évolution de leur lignée.

    • @dcsavard Le besoin qui créé l’organe, c’est Lamarck pas Darwin.

    • @yvan_dutil,

      Darwin était disciple de Lamarck et sa théorie ne se dissociait pas de Lamarck, elle y ajoutait l’explication selon laquelle les individus mal adaptés disparaissaient. Le mécanisme par lequel apparaissait l’adaptation était essentiellement le même.

      En fait, dire que le besoin cré l’organe, ça revient pratiquement à parler de dessein intelligent. Peut-on croire qu’un ancêtre des oiseaux à force de penser que ce serait foutuement pratique de pouvoir voler et que pour voler il faut des ailes, puisqu’il aurait connaissance des lois de l’aérodynamique, des ailes commenceraient à se former.

      Ou encore, dire que pour le poisson, ce serait bien pratique de pouvoir fuir sur la terre les prédateurs, mais faudrait quelque chose pour se mouvoir sur terre et une façon de respirer, etc. Ce genre d’explications ne fait que renforcer les créationnistes dans l’idée que l’évolution est une théorie ridicule et farfelue, basée elle aussi de toute façon sur une intelligence sous-jacente.

    • @ dcsavard
      En fait, pour l’écureuil volant, c’est ce qui est arrivé: de nombreuses générations d’écureuils se sont frénétiquement lancées dans le vide face à leurs prédateurs, cédant à cette impulsion plutôt que de périr en combattant, jusqu’à ce que des individus à la peau plus lâche finissent par atterrir plutôt que de s’aplatir au sol.
      Mais on ne saura jamais quelles prières secrètes chacun de ces écureuil non encore volant pouvait bien lancer à l’univers, appelant une habileté que manifestement ils devaient quand même savoir ne pas posséder, ne serait-ce que par leur expérience quotidienne.

    • Il n’est pas forcément faux de dire que le besoin crée ou favorise l’organe. Par contre, il faut garder à l’esprit que voler, marcher ou nager ne sont pas des besoins mais bien des moyens de répondre au besoin. Le seul vrai besoin pour tout être vivant, c’est de survivre assez longtemps pour transmettre ses gênes. En ce sens, toute mutation qui avantage un individu dans sa réponse au besoin de survie se voit favorisée.

      La fonction pour laquelle une mutation procure un avantage initialement peut changer au fil des sélections, comme dans ce cas-ci, de la conservation thermique à la parade nuptiale puis au vol plané et éventuellement au vol contrôlé. L’avantage que procure un trait donné se mesure au taux de survie supérieur qu’il confère aux individus et à leurs descendants, particulièrement lors de changements brusques dans les conditions de vie, où l’aberration fonctionnelle de la veille devient alors le killer app du lendemain, par pur hasard.

    • @dcsavard

      Tout ça est bien plus une question de sexe qu’une question d’adaptation. Si les petites dinosaures trouvent les premières plumes irristiblement jolies, elles vont leur accorder leurs faveurs et les plumes vont évoluer. Si les filles se mettent à craquer seulement pour les rouquains, il n’y aura que ça dans quelques dixaines généations. Dans les régions où les hommes aiment les hanches larges, les femmes ont de gros derrières.

      N’est-ce pas là une forme de dessein intelligent. Une mutation ne réussira que si l’autre sexe juge que c’est cool.

    • @verret,

      la vaste majorité des mutations sont handicapantes. Pour un «organe» utile et répondant à un besoin, combien se sont avérés des échecs monumentaux? Évidemment, nous ne le saurons jamais puisque ces individus n’auront pas survécu très longtemps et la probabilité de retrouver des fossiles des «ratés» de l’histoire de l’évolution est à tout fin pratique nulle.

      Anyway, je pense que nous sommes dans la fabrication de dentelle ici au niveau du discours. Mon message étant que cette façon d’expliquer que l’organe naît d’un besoin est le pire argument évolutionniste à tenir à un créationniste pour le convaincre de quoique ce soit. Et la nuance est importante avec ces gens.

    • @dcsavard
      Vous avez tout à fait raison de rappeler la prudence dans la façon de présenter les mécanismes supposés de l’évolution face aux créationnistes.
      D’ailleurs, même la réserve scientifique qui reconnaît que les théories ne sont pas des faits irréfutables, mais des suppositions informées, nourrit leurs certitudes plutôt que de les inciter à une même réserve, ou à jouer le même jeu de la logique et de la raison… Même ce point là doit leur être expliqué, habituellement en pure perte.
      Au moins, ils tendent à prouver que l’intelligence n’a pas été créée à partir d’un dessein intelligent, mais qu’elle est une excroissance de l’arc réflexe qui n’a pas encore clairement trouvé sa fonction.

    • Je n’ai pu retrouver les sources de cette information mais je me rappelle un de mes cours de biologie où il avait été question d’une mutation chez une espèce de papillon en Angleterre à l’époque de l’industrialisation. Les nouvelles usines, alimentées au charbon, dégageaient, on s’en doute, énormément de suie (noire) qui se déposait sur les arbres ayant une écorce de couleur plutôt pâle. Jusqu’à ce changement brusque dans l’environnement, les quelques papillons (mutants) qui présentaient une couleur foncée n’avaient aucune chance d’échapper à leurs prédateurs ailés. En très peu de temps (en regard de l’évolution), ce sont les individus de couleur pâle qui ont été défavorisés et supplantés par les mutants foncés. Un changement environnemental rapide a ainsi favorisé l’apparition d’un nouveau caractère pour cette espèce. Et si on avait nettoyé tous les arbres de la suie qui cachait leur écorce pâle … !?!

    • Le besoin crée l’organe ou l’organe est déjà présent ? Mais quel est le besoin ?

      C’est de survivre ? Manger et se reproduire et fuir les prédateurs.

      Comme dit plus haut quand même les ailes et les plumes c’est différent. Ce sont ses bras.

      Le dinosaure a froid ? Il a juste un oeit duvet mais à force de le fortte il se met à pousser…

      Il peut bouger aussi ses bras pour épater son adversaire, essayer de lui faire peur…

      >a force de bouger les bras avec le vent et tout et en sautant pour se sauver, les bras allongent, les pattes deviennent plus courtes., le duvet se transforme en plumes…

      Mais rie n’est calculé d’avance, ils veulent juste survivre et leurs adversaires et prédateurs eux aussi…

      Plus l’autre devient rapide ou fort, plus toi aussi tu dois le devenir sinon tu vas disparaître…

      Tiens comme dans le sport… Il faut patiner de plus en plus vite, avoir de meilleurs patins et tout…

      La proie se le demande pas d,avance si elle doit fuir son prédateur mais elle le sent d’instinct le danger…

      Je le sais pas une espèce aurait une troisième patte ou une queue mais ne sait pas quoi en faire au départ mais elle se promène dans les arbres et pour fuir et pour se trouver de la nourriture… L’organe arrive et aide un peu mais est faible sauf que plus en plus on s’en sert et plus il devient utile.

      Le besoin crée l’organe ? Le besoin stimule plutôt l’organe et le développe.

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