Comment l’amour des fleurs a aidé Charles Darwin à valider sa sélection naturelle

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La mention de Charles Darwin, pour la plupart, évoque des images de voyages en mer victoriens, des tortues géantes et de pinsons des Galapagos. Peu de gens associent Darwin au sexe. Cet honneur revient plutôt à son grand-père, Erasmus Darwin, qui a écrit des poèmes érotiques sur le sujet.

Charles Darwin et la théorie de l’évolution

Bien que sur l’origine des espèces de Darwin, qui décrit sa théorie de l’évolution par la sélection naturelle, ait éclipsé toutes ses autres recherches, sa carrière s’est poursuivie pendant plus de deux décennies après la publication de son ouvrage de référence. Le naturaliste passa une grande partie de son temps à étudier la botanique et ses recherches aboutirent à des découvertes qui, s’il n’était pas devenu célèbre pour la sélection naturelle, en auraient fait un botaniste réputé.

Darwin a navigué sur le HMS Beagle de 1831 à 1836, explorant les côtes de l’Amérique du Sud et faisant le tour du monde. Mais une fois rentré chez lui à l’âge de 27 ans seulement, il ne quitta plus jamais la Grande-Bretagne. Une maladie qui le tourmentait toute sa vie le conduisit en 1842 dans une résidence de Down House, son domicile dans la campagne du Kent, jusqu’à sa mort quarante ans plus tard.

Bien que Darwin ait déjà fait sa réputation de scientifique, ces dernières années ont été à peine passées au ralenti. Il a transformé ses jardins et ses serres à Down House en un laboratoire personnel. Au lieu de voyager pour voir des espèces exotiques, Darwin se fit apporter les spécimens, ce qui correspondait à des botanistes et des collectionneurs très éloignés et organisait l’envoi de semences et de plantes à son domicile.

Il a également fait des excursions à travers la campagne britannique pour observer des orchidées indigènes, dont les formes le fascinaient. Darwin était fasciné par la question de savoir pourquoi les fleurs ont autant de formes, de tailles et d’arrangements alors qu’elles sont toutes censées accomplir la même chose: la fécondation.

Darwin a écrit sur un certain nombre de sujets botaniques, y compris les plantes carnivores. Mais son ouvrage le plus important en botanique était peut-être son livre de 1862 sur les orchidées, intitulé «les divers mécanismes par lesquels les orchidées britanniques et étrangères sont fertilisées par des insectes» et sur les effets bénéfiques de l’intercroisement ».

La sélection naturelle

Dans ce livre et d’autres, il a écrit sur les formes florales et la pollinisation croisée, ce qui fournirait les données expérimentales rigoureuses qui ont amené à sa théorie de la sélection naturelle à être largement acceptée par la communauté scientifique. Les expériences de Darwin sur les fleurs jetteraient également les bases du domaine naissant de la biologie de la reproduction des plantes.

Après la publication de sur l’origine des espèces, Darwin s’attendait à ce que ses pairs scientifiques réagissent sous forme de critique de la capacité de la théorie à expliquer des phénomènes connus – un combat scientifique auquel il était préparé. Ce qu’il ne prévoyait pas, c’est que son personnage de scientifique soit attaqué. Parce que son livre était principalement basé sur des observations détaillées de Darwin, utilisant sa théorie pour expliquer ce qu’il avait vu. Les scientifiques de l’époque lui reprochaient de ne pas avoir le pouvoir de faire des prévisions et de guider l’expérimentation comme toute théorie utile devrait le faire.

Les détracteurs de Darwin ont suggéré que l’Origine des espèces n’était rien de plus qu’une indulgence dans la spéculation sauvage, un péché capital pour un homme de science victorien respectable. Cependant, dans son étude sur les orchidées, Darwin a conçu des expériences extrêmement rigoureuses et a fait des prédictions – qui se sont révélées correctes – à l’aide de sa théorie de la sélection naturelle.

Par exemple, il a prédit que la myriade d’adaptations florales qu’il voyait existait pour garantir que les fleurs soient croisées ou fécondées par des plantes autres qu’elles-mêmes. Il a ensuite testé cette hypothèse avec plus d’une décennie d’expériences de pollinisation et a découvert que l’autopollinisation entraînait une perte de forme physique et une stérilité plus élevée. Les plantes consanguines, comme les animaux consanguins, ne réussissent pas bien, du moins avec le temps – un phénomène connu à présent sous le nom de dépression de consanguinité.

Comme l’explique Richard Bellon, professeur associé à la Michigan State University et spécialiste de l’histoire des sciences au XIXe siècle: “la botanique a vraiment montré que [la sélection naturelle] pouvait être un outil pour avancer et découvrir de nouvelles choses sur le monde naturel, et les scientifiques appréciaient les théories non pas tant parce qu’elles leur disent quoi penser, mais parce que cela leur donnait des choses à faire avec le monde naturel. »

La démonstration de sa théorie sur les plantes plutôt que sur les animaux a également déplacé la discussion sur la sélection naturelle d’un débat intense et insoluble sur l’évolution humaine vers un territoire plus sûr et plus familier. Sa recherche sur les orchidées a fait de la sélection naturelle «un de ces domaines très controversés de la spéculation abstraite, religieuse et métaphysique, au type de travail où il vous suffit de vous mettre à genoux et de vous salir les genoux», dit Bellon. «Même les naturalistes qui étaient sceptiques, ou dans certains cas implacablement hostiles, vis-à-vis de l’évolution par sélection naturelle admiraient au moins ce qu’il faisait dans ce type de recherche.

« S’ils sont prêts à le rejoindre pour se salir les genoux, ils peuvent avoir cette conversation où, s’ils parlaient d’origines humaines, ils resteraient absolument en désaccord. »

Darwin lui-même a reconnu cette stratégie dans une lettre au botaniste américain Asa Gray, qualifiant son travail sur les orchidées de «mouvement de flanc» sur l’ennemi. En 1863, l’année suivant la publication d’Orchidées, le débat scientifique sur la sélection naturelle avait basculé en sa faveur.

Un nouveau paradigme pour l’étude de l’adaptation florale

Mais l’importance du travail botanique de Darwin ne se termine pas avec sa victoire, qui a convaincu les scientifiques contemporains de la valeur de sa théorie de la sélection naturelle. Ses recherches ont établi un nouveau paradigme pour l’étude de l’adaptation florale qui a revigoré tout ce champ. « Ce n’est pas seulement que Darwin a fait de la botanique, mais il a inspiré littéralement des milliers d’autres études, grandes et petites, qui ont commencé avec ses hypothèses de base, avant de les suivre dans d’autres types d’espèces, puis dans d’autres environnements », explique Bellon.

L’explication de Darwin selon laquelle les formes florales curieuses étaient le résultat d’une sélection naturelle plutôt que du travail imaginatif d’un créateur divin avait permis aux scientifiques de comprendre de nombreux phénomènes auparavant incompréhensibles. Des organes vestigiaux, ou des organes devenus dégradés et inutiles à mesure que les espèces évoluent, ont un sens pour la première fois. Il ne semblait pas logique que Dieu dotât une fleur des restes et non fonctionnels d’une étamine, mais il était logique qu’une étamine qui n’était plus nécessaire à une reproduction efficace se dégrade au fil de nombreuses générations.

«En matière de corpus de recherche, [le travail de pollinisation de Darwin] a véritablement un héritage durable et a en quelque sorte stimulé ce qui est un domaine immense aujourd’hui: la biologie de la reproduction des plantes», déclare Spencer Barrett, professeur émérite d’écologie et évolutionniste. biologie à l’Université de Toronto. «Il est difficile de trouver un numéro de la plupart des revues spécialisées en écologie et en biologie évolutive sans voir quelqu’un publier quelque chose à partir de la pollinisation ou du système de reproduction de celui-ci, etc. D’une certaine manière, vous pouvez retracer tout cela jusqu’à Darwin.

Les conclusions que Darwin a tirées de ses travaux sur les plantes sont largement valables, même aujourd’hui. Barrett pense que cette longévité peut être attribuée à l’exhaustivité de ses expériences et observations. « Darwin n’était pas satisfait de regarder une espèce », a déclaré Barrett. « Il l’a fait encore et encore, avec différentes espèces et dans différentes familles. Il voulait vraiment obtenir un résultat général. »

Il a fondé le domaine de la biologie de la reproduction des plantes

Darwin a passé plusieurs années à travailler sur les plantes que tout autre type d’organisme. Il a utilisé la botanique pour renforcer sa théorie de l’évolution et a fondé le domaine de la biologie de la reproduction des plantes. L’homme connu pour avoir profondément bouleversé le monde de la biologie n’a jamais été aussi heureux qu’au cours des années qui ont suivi le voyage de Beagle, niché dans son laboratoire à effet de serre à Down House, étudiant des fleurs.

Comme Darwin l’a écrit dans son autobiographie, se référant à ses travaux sur les formes florales des primevères, «je ne pense pas que rien dans ma vie de scientifique me procure autant de satisfaction que de préciser le sens de la structure de ces plantes».

Source : Smithsonain

Crédit photo sur Unsplash : Marivi Pazos

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