Découverte des micro-organismes : quand la France régnait sur la recherche

Découverte des micro-organismes :

quand la France régnait sur la recherche

Le XIXe siècle découvre un nouveau monde, celui des êtres vivants microscopiques, baptisés « microbes » par un ami de Louis Pasteur (qui popularisera ce nom), le chirurgien Charles Emmanuel Sédillot. En somme, peut être appelé microbe ce qui s'observe au microscope. Avec un microscope standard, on multiplie environ par mille la vision,

c'est-à-dire que l'on peut voir un tiers de micron{16}.

Au microscope, on voit deux sortes de choses : celles qui ont un

noyau et celles qui en sont dépourvues ; les eucaryotes{17} et les

procaryotes{18}. Avant, on classait sommairement le vivant en deux catégories : les êtres multicellulaires (composés de plusieurs cellules) et les êtres unicellulaires (une seule cellule). En allant explorer au cœur de la cellule, on en est venu à différencier celles qui ont un noyau et celles qui n'en ont pas (les bactéries en fait).

Et c'est là encore un Français, Edouard Chatton, au début du XXe siècle, qui va les distinguer.

En effet, les Français, s'ils ne sont pas toujours très pragmatiques, sont en revanche assez bons théoriciens. Sans faire de généralisation, on constate qu'ils sont souvent plus créatifs que leurs confrères anglo-saxons. En tout cas, ils l'étaient. Actuellement, la recherche française est trop souvent comme pieds et poings liés par la généralisation et l'abus du principe de précaution. Si le XIXe siècle a pu se montrer beaucoup trop scientiste, jusqu'à faire de la science une sorte de religion, notre époque épouse l'extrême inverse, la défiance permanente.

Au début du XIXe siècle, la France dominait outrageusement la recherche. Elle ne produisait pas moins de 40 % de la connaissance écrite en biologie et médecine ! Elle atteint maintenant à peine un modeste 4 %. Nous nous sommes d'abord fait doubler par la Grande-Bretagne et l'Allemagne puis par les États-Unis, qui ont fait la course en tête tout au long du XXe siècle. Actuellement, on voit émerger l'Inde, la Chine et tous les pays du Sud-Est asiatique qui, contrairement à nous, ne s'embarrassent pas d'états d'âme. En fait, avec 4 % de contribution à la connaissance scientifique, nous nous rapprochons dangereusement de notre poids démographique mondial (environ 1 %).

Nous attendons que de plus audacieux que nous, les Américains notamment, fassent des expériences (et éventuellement, c'est le prix à payer, des erreurs) avant de nous mettre à leur remorque. Cette attitude timorée est d'autant plus regrettable que ce sont les philosophes postmodernes français qui, au XXe siècle, ont révolutionné l'approche de la recherche. À mon sens, nous devons beaucoup, en effet, aux philosophes de la déconstruction : Foucault, Deleuze et Derrida.

La déconstruction a ceci de bon qu'elle permet de revenir à une véritable observation des choses. Souvent, paralysés par des théories construites a priori, et même en disposant des nouveaux outils qui permettraient de s'en libérer, nous avons une difficulté intellectuelle à sauter le pas, à détrôner le dogme scientifique en vigueur. La déconstruction, en faisant tabula rasa de ce que l'on croit savoir et tient trop vite et trop fermement pour acquis, permet cette audace créatrice.

Pour en revenir à nos eucaryotes et procaryotes, les cellules sans noyau ont d'abord été définies comme « n'ayant pas encore de noyau » ; comme si elles étaient incomplètes, inachevées. On pensait qu'elles étaient destinées à progresser vers ce qui nous semblait le sommet de l'évolution : les eucaryotes, dont nous sommes. Cette définition traduit une vision faussée des choses, qui considère l'homme comme l'organisme vivant nécessairement le plus évolué. Tout ce qui nous paraît proche de nous est labellisé « évolué », tandis que le reste est estampillé « archaïque ».

Ce réflexe se vérifie aussi entre sociétés humaines. Nul doute que les Européens découvrant les us et coutumes, l'alimentation notamment, des Indiens d'Amérique latine ont dû les taxer de barbares. Pourtant, force est de constater aujourd'hui que le maïs, la plupart des légumes (dont les pommes de terre) ou encore les tomates, qui figurent à nombre de nos menus, nous viennent de ces populations dites archaïques.

Cela rejoint une autre idée communément répandue qui veut que les êtres les plus complexes soient aussi les plus évolués. Les découvertes récentes tendent au contraire à montrer que l'évolution va, non pas systématiquement mais pour le moins souvent, vers la simplification. Idée reçue toujours, nous avons souvent tendance à considérer que les êtres vivants les plus gros ont de meilleures stratégies et chances de survie que les plus petits. Les parieurs ont toujours misé sur le géant Goliath plus que sur le jeune et frêle David.

Pour finir avec l'idée que nos définitions et nos conceptions du monde des vivants sont souvent trop sommaires, vous pensez certainement qu'une cellule, par définition, c'est très petit et donc inobservable à l'œil nu ? Pourtant, avez-vous besoin d'un microscope pour observer le jaune d'œuf qui finit de cuire dans votre poêle ? Le jaune d'œuf, en effet, est une cellule unique qui, si elle avait été fécondée, et après de multiples divisions, aurait donné une poule ou un poulet.

Un nouveau venu : l'archaea

Si la distinction eucaryote/procaryote était déjà une étape importante dans l'exploration du monde de l'invisible, restait en fait à identifier un troisième larron : l'archaea.

Dans les années soixante-dix, contre toute attente, on découvre des bactéries (et donc des procaryotes, organismes à cellules dépourvues de noyau) là où on pensait que la vie ne pouvait pas se développer, dans des milieux extrêmes réputés hostiles à la vie : sources chaudes, vapeurs de soufre, fond des océans, etc. Elles ont été appelées bactéries extrêmophiles. Plus que la majorité des espèces, les bactéries sont en fait des organismes particulièrement résistants. La Deinococcus radiodurans (nom latin signifiant littéralement : l'étrange baie résistante aux radiations), aussi appelée par ses admirateurs Conan la Bactérie, peut supporter une irradiation de 3 millions de rads. À titre de comparaison, pour un être humain, une dose de 500 à 1000 rads suffit à nous faire passer l'arme à gauche. Quant à la bactérie Escherichia coli, une variété très présente dans notre système digestif, elle peut, placée dans un récipient clos, supporter sans broncher une explosion de nitroglycérine.

Pour en revenir à nos bactéries extrêmophiles, on s'est aussi aperçu que non seulement elles avaient le même code ADN que tous les autres vivants, mais encore qu'elles avaient, à quelques légères variantes près, le même ribosome ; le ribosome étant l'usine à traduire l'ADN en protéine (pour plus de détails, se reporter à l'Annexe). Toutes les cellules ont en partage cet outil créé il y a sans doute des milliards d'années. Si on regarde les plans de l'usine, on arrive, théoriquement, à voir comment les uns et les autres ont évolué à partir de ces plans, comment chaque espèce les a transformés et adaptés dans son coin.

Un scientifique américain, Carl Woese, a entrepris d'étudier les trente-cinq gènes du ribosome de ces étonnantes bactéries spécialistes de la survie en milieu hostile.

En les observant, Woese s'est rendu compte qu'il n'examinait pas des bactéries mais des organismes génétiquement non identifiés. Il ne fallait plus compter uniquement avec les eucaryotes et les procaryotes mais aussi avec les archaea, une branche microbienne jusque-là restée inaperçue. Observés au microscope, en effet, les archaea passent

aisément pour des bactéries{19}. Pour prendre une comparaison martiale, non seulement elles forment une sorte d'unité d'élite entraînée à la survie en milieu hostile, mais encore, à l'instar des meilleures unités de renseignement, elles se sont longtemps camouflées au sein de la population des bactéries.

Il a fallu les progrès de la génétique pour les démasquer. La science avance au fur et à mesure qu'elle se dote de nouveaux outils.

Les nouveaux outils font les grandes découvertes

Karl Popper, un des grands philosophes des sciences du XXe siècle, a d'ailleurs bien expliqué comment les définitions scientifiques valables à un moment donné sont basées sur les outils dont on dispose à ce moment précis.

Si vous vivez, sans contact avec le monde extérieur, dans les immenses plaines de Mongolie et que vos yeux sont vos seuls outils, votre théorie sera que la terre est plate comme la main. Si vous vivez dans la station spatiale internationale, nul doute que votre théorie sera radicalement différente.

Si vous changez d'outils, vous ne voyez plus la même chose et vous êtes obligés de repenser vos théories. Pour les sciences pratiques comme la biologie ou la physique, les théories doivent en effet s'adapter à la connaissance perçue, au contraire des sciences plus dématérialisées comme les mathématiques. Non seulement les contraintes du biologiste et du mathématicien ne sont pas les mêmes, mais encore des enquêtes sociologiques tendent à montrer que les individus sont assez différents. Elles indiquent que plus le chercheur navigue dans le concept (les mathématiques par exemple), plus il sera enclin à être un croyant (peut être le mathématicien voit-il dans les mathématiques une sorte de langage caché de l'Univers ?) ; plus le chercheur se coltine à la matière (géologues, paléontologues, biologistes...), moins il a tendance à lever les yeux au ciel.

Karl Popper a joué un rôle majeur dans la définition des théories scientifiques, pour les différencier des croyances indémontrables, en créant le principe de falsifiabilité.

Il postule que si une théorie ne peut jamais être fausse, c'est qu'elle relève de la croyance. Ses écrits, dans les années trente, comptent au rang de ces théories-croyances : le marxisme, la psychanalyse et l'évolutionnisme darwinien.

Pour les sciences qui ont le plus les deux pieds dans la glaise, une très bonne théorie, en somme, permet de rendre compte de tout ce que l'on observe à un moment donné seulement. La théorie du vivant a d'abord été fondée sur le monde visible, avant de se baser sur ce que

l'on voyait au microscope{20} (les cellules en grande partie) puis sur la connaissance du gène.

Avec l'outil microscope on ne pouvait différencier les archaea des bactéries, tandis qu'avec la séquence des gènes, avec la lecture de ces plans d'usine à protéines, on a conclu qu'il n'y avait pas deux (eucaryotes et procaryotes) mais trois grands domaines de la vie : bactéries, archaea et eucaryotes.

Et les virus dans tout cela ? N'étant visibles qu'au microscope, ils sont donc à caser au rayon « microbes », mais, sortis de ce rayon, difficile d'en donner une définition claire et consensuelle, d'autant qu'ils n'ont pas de ribosome.

Parasites (ne pouvant vivre hors d'un hôte), molécules chimiques (molécules cristallisables et donc pas des êtres vivants), micro-organismes (présence d'ADN et d'ARN) ? Ils sont tout cela séparément et à la fois. Le débat reste ouvert, tant ils sont complexes, variés et changeants.

Et les virus dans tout ça ?

« Il n'y a pas d'amour, il n'y a que des preuves d'amour », affirme le dicton populaire. Pour les virus, les choses en ont d'abord été ainsi.

Au XIXe siècle, il y avait des choses qu'on ne voyait pas mais dont on constatait les effets (la rage observée par Pasteur, notamment) parce qu'ils étaient virulents. Avant de les voir, on supposait l'existence de microbes non visibles et filtrables (les filtres faisant à peu près 0,2 micron) que l'on a appelés les ultravirus.

Et puis, au XXe siècle, arrive le microscope électronique. Si le microscope standard permet de multiplier par mille la vision, le microscope électronique, lui, permet, pour les plus performants, de grossir le sujet étudié jusqu'à 2 millions de fois ! Des microscopes permettent même maintenant d'observer les molécules d'ADN.

Avec ce nouvel outil, on a pu enfin voir les virus dont on soupçonnait jusque-là l'existence. Ils sont apparus d'abord comme de tout petits microbes, puis on s'est rendu compte qu'ils étaient capables d'avoir de l'ADN ou, et ils sont les seuls dans ce cas, directement de l'ARN comme réservoir de message. Les gros virus peuvent avoir ADN et ARN, et pour moi sont aussi « vivants » que les bactéries.

Cela ne résout pas le fait que certains morceaux d'information (ADN ou ARN) du virus ne sont pas à l'intérieur des virus. On ne sait donc pas très bien les qualifier. Un peu comme un goal volant sur un terrain de football, ils se baladent librement d'une cellule à l'autre et peuvent les coloniser mais, entre-temps, ne résident pas dans un corps, dans un objet définissable (le virus étant, lui, en dépit de sa complexité, un objet identifiable). Les virus, leurs gènes et leurs stratégies de prolifération restent pour une bonne part énigmatiques. Nous n'avons pas fini de nous frayer un chemin à la machette et à la boussole dans cette forêt luxuriante que constitue le monde viral.

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