Evolution: Apparition du système nerveux et mouvement

[invité2342189040976543]

Bonjour à tous,

Je m'intéresse beaucoup à la théorie de l'évolution des espèces. J'écoute les conférences et je lis les publications qui traitent de ce sujet.

Aussi, il me semble avoir entendu (ou lu) que le système nerveux serait apparu avec le mouvement. Mais je ne parviens pas à trouver des références pour appuyer cette affirmation.

Peut-être que je ne l'ai jamais entendu (ou lu), et que ceci n'est qu'une hypothèse que je suis le seul à avancer. En effet, cela ne me semble pas stupide, étant donné que, pour bouger, il faut un système nerveux.

Question 1 : Que pensez-vous de cette affirmation?
Question 2 : Pouvez-vous me fournir un lien (quelconque) vers un document qui traite de ce sujet?

Merci,

Denis
-----

[MaliciaR]

Hello,

Aussi, il me semble avoir entendu (ou lu) que le système nerveux serait apparu avec le mouvement. Mais je ne parviens pas à trouver des références pour appuyer cette affirmation.

Peut-être que je ne l'ai jamais entendu (ou lu), et que ceci n'est qu'une hypothèse que je suis le seul à avancer. En effet, cela ne me semble pas stupide, étant donné que, pour bouger, il faut un système nerveux.

Ce n'est pas une affirmation stupide, en effet. Mais un peu rapide, à mon sens. Une bactérie peut se mouvoir et pourtant, n'a pas de système nerveux. Une hydre est fixe et a des cellules nerveuses (le système nerveux est diffus). Et quand tu penses qu'il faut un système nerveux ne serait-ce que pour identifier s'il fait jour (présence de lumière) ou pas (absence de lumière), tu as besoin d'un système nerveux, même très rudimentaire...
M'enfin, je ne suis aucunement spécialiste Je vais fouiller pour voir si des articles intéressants sur le sujet existent


Cordialement,

[aquilegia]

Oui, en effet, ça ne me paraît pas très judicieux, et voici d'autres contre-exemples : le mimosa sensitif perçoit le contact sur ses feuilles, et les referme, sans système nerveux. Idem pour les dionées. Certaines cellules végétales munies de flagelle se déplacent sasn système nerveux.
Les amibes accrasiales, en phase "limace", se déplacent sous forme d'organisme pluricellulaire sans système nerveux. En phase "libre", elles se déplacent aussi, toujours sans système nerveux.

Bref, peut-être que le système facilite le mouvement, mais le mouvement est tout à fait possible sans système nerveux.
En outre, le système nerveux sert à bien d'autres choses que le mouvement...
Après, savoir quelle étais la fonction première du système nerveux, et quelles fonctions sont des exaptations... je ne sais pas.

[invite217f3aaa]

Salut à vous,

Et quand tu penses qu'il faut un système nerveux ne serait-ce que pour identifier s'il fait jour (présence de lumière) ou pas (absence de lumière), tu as besoin d'un système nerveux, même très rudimentaire...

Il y a quand même quelques unicellulaires dont la survie dépend de la lumière, surtout parmi le phytoplancton. Et ces organismes peuvent détecter la présence ou l'abscence de lumière et même certainement de façon plus fine avec cet impressionnant ocelloïde de dinophyte :
Warnowia pulchra

Une hydre est fixe et a des cellules nerveuses

Le mode de vie est fixé oui mais cela ne veut pas dire immobile.
locomotion chez l'hydre

Pour l'origine du système nerveux je n'ai jamais croisé une quelquonque documentation sur le sujet ....

[A voir en vidéo sur Futura]

[akla]

Bonjour à tous,

Je m'intéresse beaucoup à la théorie de l'évolution des espèces. J'écoute les conférences et je lis les publications qui traitent de ce sujet.

Aussi, il me semble avoir entendu (ou lu) que le système nerveux serait apparu avec le mouvement. Mais je ne parviens pas à trouver des références pour appuyer cette affirmation.

Peut-être que je ne l'ai jamais entendu (ou lu), et que ceci n'est qu'une hypothèse que je suis le seul à avancer. En effet, cela ne me semble pas stupide, étant donné que, pour bouger, il faut un système nerveux.

Question 1 : Que pensez-vous de cette affirmation?
Question 2 : Pouvez-vous me fournir un lien (quelconque) vers un document qui traite de ce sujet?

Merci,

Denis

Bonjour à tous(tes),

Il me semble que l`argumentation que vous apportez et votre affirmation ne concordent pas car n`implique pas les mêmes réponses: "pour bouger, il faut un système nerveux" ici le système nerveux est une condition nécessaire au mouvement.
Lorsque vous dites "le système nerveux serait apparu avec le mouvement" donc selon cette dernière, le mouvement ici peut aider a faire évoluer d`autre chose aussi. Ce qui me semble plus juste.

Pour la première je n`ai rien à ajouter de plus qu`aux arguments ci-dessus.

En revanche pour l`apparrition du système nerveux avec le mouvement, en ne tenant pas compte des mouvements moléculaires intrinsèques et aussi que le mouvement est pris dans le sens de bouger au niveau de l`individu, pour que cette affirmation soit juste, le mouvement doit être vu comme causé et causant (car il y a évolution) le système nerveux, donc un effet reciproque. Ce qui n`est pas si loin d`un animal développant ça capacité à monter dans les arbres pour fuir les prédateur, ce qui doit nécessairement impliquer le système nerveux.

Le grand problème de cette affirmation est que le système nerveux n`implique pas seulement des mouvements physiques optimisé mais aussi la capacité d`intégration et de réaction à l`information reçu de l`externe ou environnement.

En réalité l`idée du mouvement est vague et pour expliquer l`évolution du système nerveux n`est pas nouveau, il s`oppère de façon moléculaire par des étude de vitesse de mutation et de concervation des gènes relier à ce système,

Notez que le mouvement est partout en sciences...

Il faut être spécifique quand même par ce que vous entendez par mouvement

Cordialement

[MaliciaR]

Hello,

Salut à vous,

(...)

Merci pour les liens, Mecton
Ceci dit, je ne suis aucunement spécialiste du phytoplancton Et le fait que l'on puisse distinguer un stimulus extérieur (présence/absence de lumière) et l'interpéter avec un système nerveux (Planaire, par exemple) ne signifie pas la même chose qu'un unicellulaire du type que tu cites ayant des organelles réceptrices au sein d'une cellule unique. Lorsque l'on parle de système nerveux ou ne serait-ce que de synapse, pour moi il s'agit de transmission de signaux électriques gradués. Autrement dit, les capacités sensorielles manifestées par Warnowia pulchra et les fleurs citées par Aquilegia sont évidentes et personne ne les nie; mais nulle part chez ces organismes, il n'y a un système intracellulaire qui puisse conduire le potentiel caractéristique des potentiels neuronaux...

Je n'ai jamais dit que l'hydre était parfaitement immobile. Mais elle ne se meut pas de façon complexe comme le ferait un insecte, par exemple. Et c'est plutôt ce que je voulais dire par cet exemple, mais je suis d'accord que ce n'est pas clair

En réalité l`idée du mouvement est vague et pour expliquer l`évolution du système nerveux n`est pas nouveau, il s`oppère de façon moléculaire par des étude de vitesse de mutation et de concervation des gènes relier à ce système,

Je n'ai pas très bien saisi l'idée ici, peux-tu expliciter? Merci


Cordialement,

[akla]

Bonjour,

En fait, je n`ai pas pu continuer par manque de temps (désolé j`ai oublié d`effacé le paragraphe) et aussi en me rendant compte que je divergeais de la question par une approche génétique, car la question semble être sur les mouvements macroscopique individuel.

Ceci dit pour moi la question mouvement --> évolution du système nerveux, reste vague sans une définition, classification, hiérarchisation ou autres de ce qu`est le mouvement animal.

cdlt

[invité2342189040976543]

Bonjour,

Merci à tous pour vos réponses. La question mérite en effet d'être explicitée.

Pour répondre à Akia :

Lorsque vous dites "le système nerveux serait apparu avec le mouvement" donc selon cette dernière, le mouvement ici peut aider a faire évoluer d`autre chose aussi. Ce qui me semble plus juste.

Et

Il faut être spécifique quand même par ce que vous entendez par mouvement.

Effectivement, tu as raison. Je constate que le terme "mouvement" est trop vague.

La grande question est :

• Le système nerveux existait avant la capacité à se mouvoir. Et, c'est le système nerveux qui a rendu possible l'apparition du mouvement.
• Ou bien : La nécessité de se mouvoir est-elle à l'origine de l'apparition du système nerveux?

Je penche pour la première affirmation. En effet :

L'évolution ne "pense pas en terme de nécessité". Ce n'est pas parce qu'il serait "nécessaire" à un organisme de s'adapter que ce dernier va s'adapter.

L'adaptation résulte de la sélection d'un "potentiel" préexistant... Potentiel qui, s'il fournit un avantage, est sélectionné.

Qui sait, le système nerveux est peut-être apparu par hasard. Il a été sélectionné car il fournissait aux formes de vie qui le possédaient un avantage compétitif.

La question est alors : Cet avantage compétitif, quel est-il?

A+

Denis

[invité576543]

Qui sait, le système nerveux est peut-être apparu par hasard. Il a été sélectionné car il fournissait aux formes de vie qui le possédaient un avantage compétitif.

Il me semble, mais on me corrigera si nécessaire, qu'il faut distinguer divers aspects sous le mot "système nerveux". J'imagine que les points clé sont la synapse, le neurone et l'axone. Ils ne sont pas nécessairement apparu en même temps.

Faudrait peut-être envisager des sortes de "systèmes nerveux" primitifs n'offrant pas toutes les caractéristiques d'un système nerveux "moderne". C'est assez différent de l'image "système nerveux qui apparaît".

---

Il y a avait eu dans le temps une petite discussion sur le "système nerveux" des éponges. Ni la discussion, ni la littérature que j'avais regardée à l'époque ne m'a amené de conclusions claires sur l'existence de quelque chose de ce genre chez les éponges ou (pour les textes en parlant) en quoi il consiste précisément, son rôle, etc. Mais dans aucun cas de figure est-ce un système avec neurones, axones et synapses.

Cordialement,

PS: Il y a une forme de mouvement élémentaire chez les éponges: faire circuler l'eau.

[piwi]

Je trouve que ta grande question est assez mal posée en fait.
La capacité à se mouvoir existait avant l'apparition d'une forme de conduction nerveuse (le terme système nerveux me semble renvoyer à un système organisé, notion à mon avis assez trompeuse de ce que devait être ces "systèmes" primitifs, je pense rejoindre mmy sur ce point.)
Dés lors on voit mal où nous conduisent vos deux questions. D'une manière plus générale je pense que l'on peut s'interroger sur le pourquoi de la conservation d'une conduction nerveuse. Quel avantage sélectif a-t-il apporté.
Je vois plusieurs pistes qui ne s'excluent absolument pas l'une l'autre:
Quelle que soit la forme du système primitif il devait reposer sur une conduction rapide (électrique). Permet une réponse rapide.
Intérêt dans la coordination de mouvements et la production de mouvements orientés.
Des organismes formés de plus en plus de cellules ont besoin d'un mécanisme pour relier une cellule sensible à un ou plusieurs effecteurs qui se retrouvent physiquement à distance. Une communication cellulaire simple par diffusion de molécules, aux travers de gap junction par exemple, n'est plus suffisante.

Cordialement,
piwi

[aquilegia]

La grande question est :

• Le système nerveux existait avant la capacité à se mouvoir. Et, c'est le système nerveux qui a rendu possible l'apparition du mouvement.
• Ou bien : La nécessité de se mouvoir est-elle à l'origine de l'apparition du système nerveux?

Je penche pour la première affirmation. En effet :

L'évolution ne "pense pas en terme de nécessité". Ce n'est pas parce qu'il serait "nécessaire" à un organisme de s'adapter que ce dernier va s'adapter.

L'adaptation résulte de la sélection d'un "potentiel" préexistant... Potentiel qui, s'il fournit un avantage, est sélectionné.

En effet, l'idée que "la fonction créée l'organe" est abandonnée depuis longtemps en biologie.
Un caractère apparaît par hasard (mutation), et est sélectionné si il représente un avantage (ou plutôt pas de désavantage). Bien sûr, dezs caractères complexes comme l'oeil ou le cerveau n'apparaissent pas d'un coup au hasard, ils se construisent petit à petit au gré des mutations apportant des innovations, et de la sélection triant dans toutes les innovations celles qui ne sont aps désavantageuses.

Qui sait, le système nerveux est peut-être apparu par hasard. Il a été sélectionné car il fournissait aux formes de vie qui le possédaient un avantage compétitif.

La question est alors : Cet avantage compétitif, quel est-il?

Il semble évident qu'un système nerveux fournit des avantages. Ça ne veut aps dire qu'on ne peut pas se développer et avoir du succès sans, bien sûr.

La locomotion n'est qu'un des traits permis par le système nerveux. L'apprentissage en est un autre tout à fait fondamental dans le règne animal, puisqu'il suffit de trois ou quatre neurones pour faire des apprentissages simples comme évidet certains stimuli nocifs. Et là, pour le coup, il est impossible d'apprendre sans système nerveux (à ma connaissance).

Pour ce qui est de l'apparition du système nerveux, je pense qu'il faut regarder du côté de la communication cellulaire pour imaginer ce qui a pu se passer...

[invité2342189040976543]

Il me semble, mais on me corrigera si nécessaire, qu'il faut distinguer divers aspects sous le mot "système nerveux". J'imagine que les points clé sont la synapse, le neurone et l'axone. Ils ne sont pas nécessairement apparu en même temps.

Faudrait peut-être envisager des sortes de "systèmes nerveux" primitifs n'offrant pas toutes les caractéristiques d'un système nerveux "moderne". C'est assez différent de l'image "système nerveux qui apparaît".

---

Il y a avait eu dans le temps une petite discussion sur le "système nerveux" des éponges. Ni la discussion, ni la littérature que j'avais regardée à l'époque ne m'a amené de conclusions claires sur l'existence de quelque chose de ce genre chez les éponges ou (pour les textes en parlant) en quoi il consiste précisément, son rôle, etc. Mais dans aucun cas de figure est-ce un système avec neurones, axones et synapses.

Cordialement,

PS: Il y a une forme de mouvement élémentaire chez les éponges: faire circuler l'eau.

Salut,

Oui, tu as raison, le "premier" système nerveux devait être très primitif par rapport à ce que l'on observe aujourd'hui chez les espèces "évoluées" (poissons, oiseaux,...). Peut-être, ne s'agissait-il que d'amas de cellules qui présentaient des propriétés similaires aux synapses que l'on observe aujourd'hui... Qui sait? On peut imaginer, par exemple, que ces amas de cellules assuraient des "fonctions réflexes" très simples.

Cela dit, j'ai une idée. Dites-moi si je me trompe :

Dune part : Il me semble que tous les animaux qui possèdent des muscles possèdent aussi un système nerveux (plus ou moins important). Autrement dit : il me semble que tous les animaux qui possèdent un système locomoteur "à base" de muscles possèdent aussi un système nerveux. Autrement dit : Un appareil locomoteur qui repose sur l'utilisation de muscles est toujours associé à un système nerveux "relativement évolué".

Note : Je ne connais pas un animal dépourvu de muscle qui présenterait des capacités locomotrices égales aux animaux pourvus d'une musculature. La musculature représente donc un avantage compétitif important. Un animal dépourvu de musculature a peu de chance d'échapper à un prédateur muni d'une musculature.

Et, d'autre part : Certains animaux ne possèdent pas de muscles, mais ils présentent néanmoins un système nerveux. Cela dit, ce système nerveux est "très primitif" par rapport à celui des animaux qui possèdent des muscles.

Hypothèse : Le développement du système nerveux serait associé à l'accroissement des facultés locomotrices induites par un appareil locomoteur reposant sur l'utilisation de muscles.

Cela vous semble-t-il juste? Ai-je oublié d'intégrer des subtilités dans mon raisonnement?

Merci,

Denis

[invité2342189040976543]

Je trouve que ta grande question est assez mal posée en fait.
La capacité à se mouvoir existait avant l'apparition d'une forme de conduction nerveuse (le terme système nerveux me semble renvoyer à un système organisé, notion à mon avis assez trompeuse de ce que devait être ces "systèmes" primitifs, je pense rejoindre mmy sur ce point.)
Dés lors on voit mal où nous conduisent vos deux questions. D'une manière plus générale je pense que l'on peut s'interroger sur le pourquoi de la conservation d'une conduction nerveuse. Quel avantage sélectif a-t-il apporté.
Je vois plusieurs pistes qui ne s'excluent absolument pas l'une l'autre:
Quelle que soit la forme du système primitif il devait reposer sur une conduction rapide (électrique). Permet une réponse rapide.
Intérêt dans la coordination de mouvements et la production de mouvements orientés.
Des organismes formés de plus en plus de cellules ont besoin d'un mécanisme pour relier une cellule sensible à un ou plusieurs effecteurs qui se retrouvent physiquement à distance. Une communication cellulaire simple par diffusion de molécules, aux travers de gap junction par exemple, n'est plus suffisante.

Cordialement,
piwi

Oui. Très bonne idée.

A+

[invité576543]

Pures spéculations:

Il est assez clair que le système nerveux relie des capteurs (sens) et des effecteurs. Un système nerveux sans effecteurs ne serait pas un système nerveux, non?

Dans le vivant, il n'y a pas beaucoup d'effecteurs: on va citer le mouvement mécanique (muscles) et les actions chimiques (genre émettre des hormones, des sucs).

On ne peut pas exclure un système primitif ne contrôlant pas de muscles, mais uniquement des effecteurs chimiques. Ce n'est pas totalement idiot, parce que le neurone est un effecteur chimique!

Corrélativement, on peut envisager des cellules musculaires commandées à distance par des signaux chimiques.

La notion de système nerveux peut se dégager petit à petit par un développement d'un système sensitif commandant à distance par signaux chimique, développement faisant faire apparaître l'axone et ainsi le raccourcissement de la liaison chimique jusqu'à la synapse.

Vu comme ça, l'origine n'est pas nécessairement liée aux muscles, mais plutôt à un système sensitif limité au début à des commandes chimiques, pas nécessairement ciblés à des muscles.

Cordialement,

[piwi]

Salut,

Oui, tu as raison, le "premier" système nerveux devait être très primitif par rapport à ce que l'on observe aujourd'hui chez les espèces "évoluées" (poissons, oiseaux,...). Peut-être, ne s'agissait-il que d'amas de cellules qui présentaient des propriétés similaires aux synapses que l'on observe aujourd'hui... Qui sait? On peut imaginer, par exemple, que ces amas de cellules assuraient des "fonctions réflexes" très simples.

Cela dit, j'ai une idée. Dites-moi si je me trompe :

Dune part : Il me semble que tous les animaux qui possèdent des muscles possèdent aussi un système nerveux (plus ou moins important). Autrement dit : il me semble que tous les animaux qui possèdent un système locomoteur "à base" de muscles possèdent aussi un système nerveux. Autrement dit : Un appareil locomoteur qui repose sur l'utilisation de muscles est toujours associé à un système nerveux "relativement évolué".

Note : Je ne connais pas un animal dépourvu de muscle qui présenterait des capacités locomotrices égales aux animaux pourvus d'une musculature. La musculature représente donc un avantage compétitif important. Un animal dépourvu de musculature a peu de chance d'échapper à un prédateur muni d'une musculature.

Et, d'autre part : Certains animaux ne possèdent pas de muscles, mais ils présentent néanmoins un système nerveux. Cela dit, ce système nerveux est "très primitif" par rapport à celui des animaux qui possèdent des muscles.

Hypothèse : Le développement du système nerveux serait associé à l'accroissement des facultés locomotrices induites par un appareil locomoteur reposant sur l'utilisation de muscles.

Cela vous semble-t-il juste? Ai-je oublié d'intégrer des subtilités dans mon raisonnement?

Merci,

Denis

Sous cette forme je trouve que la question est nettement plus pertinante.
On peut effectivement penser que la notion de système nerveux primitf est assez indissociable de la notion d'unité motrice.
Pour moi le point décisif du système nerveux est:
La capactité des cellules nerveuses à se dépolariser et conduire un courant électrique. C'est ce qui en fait un système de conduction du signal si rapide.
Je pense, mais je peux me tromper, que si l'on devait chercher un système primitif il faudrait chercher cette caractéristique avant toute autre.
Le système le plus simple que l'on puisse imaginer c'est une cellule se dépolarisant entrainant une secretion diffuse sous l'impulsion de l'onde electrique.
J'ai un peu de mal à imaginer que l'objectif de ces secretions ne soit pas une cellule musculaire. Bêtement parce que pour moi le système nerveux est un organe permettant l'adaptation rapide de l'organisme aux changements de son environnement. Et j'imagine que la première adaptation salutaire a du être le retrait. Dans ce contexte le plus efficace est de brancher le récepteur à un muscle.

Cordialement,
piwi

[invite217f3aaa]

Bonsoir,
je crois savoir que le système nerveux est d'origine épidermique : peut être y a t'il des exemples de formes de transition cellules épidermiques/ neurones ?

On ne peut pas exclure un système primitif ne contrôlant pas de muscles, mais uniquement des effecteurs chimiques. Ce n'est pas totalement idiot, parce que le neurone est un effecteur chimique!

Puisque le système nerveux est relié aux deux autres systèmes de communication ( système immunitaire et endocrine ) je pencherais aussi pour une fonction de communication.
Pure spéculation aussi :
Les neurones charrient de grandes quantités de molécules dans les synapses, on peut imaginer un rôle trophique qui consisterait à acheminer dans les "synapses" des molécules nutritives enfermée dans les vésicules de sécrétion. Donc on économise la nécessité d'avoir une propagation d'une dépolarisation. J'imagine un fonctionnement un peu comme celui d'une cellule endocrine ( ce qui collerait avec l'origine épidermique ).
Par exemple l'acétyl choline, un neurotransmetteur classique déversé dans les synapse est formé avec l'acétyl co A : une molécule centrale du métabolisme énergétique.

Je ne connais pas un animal dépourvu de muscle qui présenterait des capacités locomotrices égales aux animaux pourvus d'une musculature

Juste par ce que le contre exemple me semble intéressant : la sacculine parasite du crabe vert n'a pas de système nerveux et profite de la mobilité de son hote. Bon les parasites sont particuliers aussi !

[piwi]

Attention. Pas epiderme, ectoderme. La nuance est importante.

Cordialement,
piwi

[akla]

(...)

• Le système nerveux existait avant la capacité à se mouvoir. Et, c'est le système nerveux qui a rendu possible l'apparition du mouvement.
• Ou bien : La nécessité de se mouvoir est-elle à l'origine de l'apparition du système nerveux?

(...)

si vous enlevez les mots en gras et remplaçant le ou bien par donc et en reliant vos deux points elles peuvent en devenir qu`une plus harmonieuse(pour moi en tout cas ) ceci n`enlève rien à une description scientifiques.

[invité2342189040976543]

Salut à tous,

Je résume les points qui ressortent de nos échanges. Si j'oublie quelque chose, ne m'en veuillez pas. Je ne suis pas expert en biologie, et j'ai un peu de mal à synthétiser les descriptions trop techniques. Je suis certain d'oublier des points que vous avez mentionnés.

• La faculté de s'adapter rapidement aux changements de son environnement procure un avantage compétitif essentiel.
• La faculté de se déplacer rapidement constitue peut-être l'une des stratégies d'adaptation la plus efficace aux changements de l'environnement (au moins au niveau de l'individu).
• La faculté de se déplacer rapidement implique l'existence d'un appareil locomoteur performant et de senseurs (capteurs proprioceptifs, capteur d'accélération, capteur permettant de construire une représentation de l'environnement immédiat...).
• La faculté de se déplacer rapidement implique l'existence d'un système qui permet d'intégrer des informations en provenance de senseurs et de commander des "effecteurs" (les muscles en l'occurrence).
• Plutôt que de parler de "système nerveux", il faudrait plutôt parler d'un "mécanisme qui permet de transmettre rapidement de l'information au sein d'un système". Il se trouve que, dans la nature, ce mécanisme prend la forme du "système nerveux", tel que nous le connaissons (avec des neurones...). Mais on peut imaginer d'autres réalisations de ce mécanisme (typiquement, les câbles électriques chez les robots). Nous parlerons donc de "système d'information".
• Certains animaux possèdent un "système d'information", mais sont dépourvus d'appareil locomoteur "digne de ce nom"... Ils ne possèdent pas de muscle, en particulier. Le "système d'information" de ces animaux est extrêmement primitif par rapport au "système d'information" des animaux qui présentent un appareil locomoteur développé (avec des muscles).

Si l'on tient compte de tous ces points, l'hypothèse suivante vous semble-t-elle "tenir la route"?

Le développement (dans le sens de l'évolution des espèces) du "système nerveux" est intimement lié à l'accroissement des capacités motrices.

Cette hypothèse vous semble-t-elle "raisonnable"? Ou bien, cette hypothèse ne tient-elle manifestement pas la route?

Merci à tous,

Denis

[invité576543]

[*]La faculté de s'adapter rapidement aux changements de son environnement procure un avantage compétitif essentiel.

Je suis toujours mal à l'aise devant ce genre de formulation. Les arbres n'en sont pas capables, et je ne pense qu'on dira que le système nerveux et moteur d'un cheval lui donne un avantage compétitif essentiel par rapport aux arbres.

C'est vrai qu'une formulation "correcte" n'est pas facile. C'est du genre "la faculté de s'adapter rapidement aux changements de son environnement est un élément particulièrement utile pour l'exploitation de certaines niches écologiques", disons, pour commencer... (faudrait enrichir la formulation en détails, pour être plus adaptée au sujet...)

Disons que l'idée est compréhensible, même si la formulation n'est pas conforme à ce que j'estime être la théorie de l'évolution.

[*]La faculté de se déplacer rapidement constitue peut-être l'une des stratégies d'adaptation la plus efficace aux changements de l'environnement (au moins au niveau de l'individu).

Ibidem.

[*]Plutôt que de parler de "système nerveux", il faudrait plutôt parler d'un "mécanisme qui permet de transmettre rapidement de l'information au sein d'un système". Il se trouve que, dans la nature, ce mécanisme prend la forme du "système nerveux", tel que nous le connaissons (avec des neurones...). Mais on peut imaginer d'autres réalisations de ce mécanisme (typiquement, les câbles électriques chez les robots). Nous parlerons donc de "système d'information".

Pas seulement "transmettre l'information". Le traitement de l'information visant à la prise de décision est peut-être plus important. L'aspect mémoire n'est pas à négliger non plus.

Le développement (dans le sens de l'évolution des espèces) du "système nerveux" est intimement lié à l'accroissement des capacités motrices.

Cette hypothèse vous semble-t-elle "raisonnable"? Ou bien, cette hypothèse ne tient-elle manifestement pas la route?

A part les détails de forme indiqué, l'introduction de cette hypothèse ne rendrait pas mon modèle du monde incohérent.

Cordialement,

[invitef43c67e8]

Bonjour,

J'ai pu lire des choses interessantes dans ce que vous avez dit précédement mais j'aimerais rajouter certains détails qui sont restés un peu vague pour emmetre une hypothese sur lévolution du systeme nerveux.

Il est en effet important de savoir quelle est l'origine meme d'une cellule nerveuse, son role, et comment est elle apparut sous forme de systeme nerveux primitif chez des organismes pluricellulaires.
Pour répondre à cette question, il faut imaginer ce systeme primitif comme un un ensemble de cellules capables de communiquer entre elles selon un schéma qui s'organise de la facon suivante: 1 cellule capable de percevoir un stimulus sous forme chimique (hormone, neurotransmetteur, osmolarité, difference milieu int/ext d'un ion...), ou mecanique (pression, étirement...) et qui pourra générer de cette information un message electrique sous forme de dépolarisation membranaire afin de propager l'information. Ici on parle de neurone sensitif périphérique. Pour rester dans un systeme primitif, on peut parler de plexus, ou regroupement de neurones qui agissent localement au sein meme de la génération du message sensitif. Ici, un relai simple se fait vers la cellule effectrice qui se trouve à proximité, possedant les récepteurs nécessaires à la réception de message nerveux. Cette cellule, pour rester dans ce systeme primitif, sera soit emmetrice d'un nouveau message electrique (moteur) soit d'une sécrétion. On boucle la boucle: un stimulus, une réponse adapté.
Dans ce cas, il n'y a pas de relai par un systeme nerveux central, le message est simple, pas de modulation possible par d'autres connections.
On peut penser alors que ce systeme à évoluer dans ce sens. D'un plexus neuronal localisé vers un systeme plus étendu, se complexifiant alors par l'apparition de nouvelles connections intermediaires ausein d'un meme systeme: le systeme nerveux central.
Pour revenir à l'origine cellulaire d'une cellule nerveuse, il est important de parler de dévellopement. En effet, il est possible de cultiver des cellules nerveuses in-vitro par transformation de cellules fibroblastiques (cellules "basiques" de la matrice extracellulaires) via certaines facteurs et conditions. Il existe alors de génes qui controles certaines propriétés définissant le neurone, qui une fois activés, engendrent toutes les modifications pouvant aboutir à cette neurogénese. Un des phénomenes important est celui de la génération de prolongements cytoplasmiques aboutissant à la formation d'un axone.
Ainsi, on peut imaginer que dans l'évolution, ce sont ces memes genes, responsables de ces modifications morphologiques et constitutionelles qui ont subi des mutations, et qui ont été conservés ensuites par ces organismes ancestraux.

Pour parler maintenant de la complexification du systeme nerveux vers un systeme organisé, l'hypothese de l'apparition du mouvement semble logique dans ce sens.
Je pense que c'est un phénomene exponentiel pour lévolution de façon générale d'ailleurs. Pourquoi?
Parce que le mouvement permet dés sa mise en place la possibilité à l'organisme de s'adapter à de nouvelles mutations qu'il aurait pu subir, facilitant ainsi sa survie et la conservation de celles-ci aux cours des générations futures.
Ainsi, un systeme nerveux primitif s'etant développé dans le sens d'une complexification vers un systeme moteur aurait permis à ces especes ancestrales d' évoluer de facon plus aiser dans leur environnement tout en étant capable de subir de nouvelles mutations vers des complexifications avancés comparables aux systemes nerveux d'especes intelligentes.

[invité2342189040976543]

Bonjour,

J'ai pu lire des choses interessantes dans ce que vous avez dit précédement mais j'aimerais rajouter certains détails qui sont restés un peu vague pour emmetre une hypothese sur lévolution du systeme nerveux.

Il est en effet important de savoir quelle est l'origine meme d'une cellule nerveuse, son role, et comment est elle apparut sous forme de systeme nerveux primitif chez des organismes pluricellulaires.
Pour répondre à cette question, il faut imaginer ce systeme primitif comme un un ensemble de cellules capables de communiquer entre elles selon un schéma qui s'organise de la facon suivante: 1 cellule capable de percevoir un stimulus sous forme chimique (hormone, neurotransmetteur, osmolarité, difference milieu int/ext d'un ion...), ou mecanique (pression, étirement...) et qui pourra générer de cette information un message electrique sous forme de dépolarisation membranaire afin de propager l'information. Ici on parle de neurone sensitif périphérique. Pour rester dans un systeme primitif, on peut parler de plexus, ou regroupement de neurones qui agissent localement au sein meme de la génération du message sensitif. Ici, un relai simple se fait vers la cellule effectrice qui se trouve à proximité, possedant les récepteurs nécessaires à la réception de message nerveux. Cette cellule, pour rester dans ce systeme primitif, sera soit emmetrice d'un nouveau message electrique (moteur) soit d'une sécrétion. On boucle la boucle: un stimulus, une réponse adapté.
Dans ce cas, il n'y a pas de relai par un systeme nerveux central, le message est simple, pas de modulation possible par d'autres connections.
On peut penser alors que ce systeme à évoluer dans ce sens. D'un plexus neuronal localisé vers un systeme plus étendu, se complexifiant alors par l'apparition de nouvelles connections intermediaires ausein d'un meme systeme: le systeme nerveux central.
Pour revenir à l'origine cellulaire d'une cellule nerveuse, il est important de parler de dévellopement. En effet, il est possible de cultiver des cellules nerveuses in-vitro par transformation de cellules fibroblastiques (cellules "basiques" de la matrice extracellulaires) via certaines facteurs et conditions. Il existe alors de génes qui controles certaines propriétés définissant le neurone, qui une fois activés, engendrent toutes les modifications pouvant aboutir à cette neurogénese. Un des phénomenes important est celui de la génération de prolongements cytoplasmiques aboutissant à la formation d'un axone.
Ainsi, on peut imaginer que dans l'évolution, ce sont ces memes genes, responsables de ces modifications morphologiques et constitutionelles qui ont subi des mutations, et qui ont été conservés ensuites par ces organismes ancestraux.

Pour parler maintenant de la complexification du systeme nerveux vers un systeme organisé, l'hypothese de l'apparition du mouvement semble logique dans ce sens.
Je pense que c'est un phénomene exponentiel pour lévolution de façon générale d'ailleurs. Pourquoi?
Parce que le mouvement permet dés sa mise en place la possibilité à l'organisme de s'adapter à de nouvelles mutations qu'il aurait pu subir, facilitant ainsi sa survie et la conservation de celles-ci aux cours des générations futures.
Ainsi, un systeme nerveux primitif s'etant développé dans le sens d'une complexification vers un systeme moteur aurait permis à ces especes ancestrales d' évoluer de facon plus aiser dans leur environnement tout en étant capable de subir de nouvelles mutations vers des complexifications avancés comparables aux systemes nerveux d'especes intelligentes.

Salut,

Merci pour cette participation. Je trouve ta description du système nerveux primitif très pertinente.

J'aimerais que tu précises ce que tu veux dire par :

Parce que le mouvement permet dés sa mise en place la possibilité à l'organisme de s'adapter à de nouvelles mutations qu'il aurait pu subir, facilitant ainsi sa survie et la conservation de celles-ci aux cours des générations futures.

Je ne comprends pas le lien avec des mutations.

Merci,

Denis

[akla]

Bonjour,

Eh, je crois que l`on est de retour avec le questionnement de départ de cette discussion que denis ce posait et que Mungen à refait surgir habilement, à savoir l`effet causal réciproque possible s`entretenant entre le mouvement et l`évolution du système nerveux. Y aurait-il un exemple hypothétique?

cordialement

[piwi]

A mon avis pour avancer sur cette question il faut réellement s'intéresser à la notion d'unité motrice. Les interactions les plus primitives devaient à mon avis ressembler à une jonction neuromusculaire.

En outre il me semble bien difficile d'aller plus loin que des hypothèses dans la mesure ou les animaux les plus primitifs que l'on connaissent possédant quelque chose ressemblant à des neurones et des synapses sont les cnidaires. Or chez ces animaux on observe déjà des neurones ainsi que des synapses primitives interneuronales et neuro-musculaires. En un mot on a une image en tout ou rien et parler du système archaïque ne peut se faire que sur la base de suppositions.

Cordialement,
piwi

[invité576543]

En un mot on a une image en tout ou rien

Tout à fait, mais en soi-même c'est intéressant de réaliser que phylogénétiquement tous les animaux mobiles descendent d'une même souche ancestrale ayant un système nerveux!

Ca va quand même pas mal dans le sens de la thèse, ce tout ou rien! Dit autrement, la niche "gros hétérotrophe se déplaçant pour trouver sa nourriture composée d'autres êtres vivants" a été conquise avec un manifeste succès par des êtres ayant muscles et système nerveux, et on ne constate pas de succès dans cette niche de solution sans muscle ou sans système nerveux.

On pourrait même aller jusqu'à spéculer que la monophylétie des multicellulaires libres à mouvement autonome (eumétazoaires) est liée à cette "découverte" qu'aurait été l'ensemble muscle + système nerveux. Parce que le fait qu'une seule branche de l'arbre du vivant ait conquis cette niche est quand même un peu étonnant, non?

Cordialement,

[piwi]

Je ne conteste pas ton approche. J'ai un peu de mal à répondre spontanément, et même à réfléchir de manière posée, sur ces thématiques actuellement dans la mesure où je suis engagé totalement vers la résolution de questions ayant trait à la spermatogenèse. Un peu loin du sujet quoi.

Je ne pense pas que le neurone soit apparu tel quel d'emblée, il a du exister des formes intermédiaires que nous avons perdu. C'est ces formes là qu'il aurait été intéressant de pouvoir observer afin de déterminer si le système nerveux se développe forcément avec la motricité.
Ce que je soulignais c'est que faute de cela, il nous sera difficile de répondre à la question.

Je vais réfléchir un peu plus avant à ta position Michel.

Cordialement,
piwi

[invitef43c67e8]

En fait, j'ai voulu dire que par la capacité à se mouvoir, les especes ont pu facilement trouver de nouvelles solutions à certaines mutations qu'elles auraient pu subir. Leur capacité motrice a pu alors être un avantage considérable dans le fait de pouvoir aller chercher un autre environement favorable a cette nouvelle mutation.
Exemple vulgarisé: si les 1ers amphibiens n'avaient pas de systeme moteur, ils n'auraient pas pu migrer sur terre, survivre et se développer...

[Squalor]

BOnsoir à tous !

Perso, je trouve que restreindre vos hypothèse à des organismes multi cellulaire est un peu aller vite en besogne...

De mon point de vue, toutes cellules capables de se mouvoir en réaction à un stimuli est une cellule qui possède un "système d'information" (pour reprendre les termes de DEnis.Beurive) évolué et déjà couplé à un sytème de locomotion.

Exemple : la bonne vieille chimiotaxie

je conçois donc que des voies métaboliques et des cascades enzymatiques dans un unicellulaire sont des systèmes d'informations et de locomotions.

Les mécanismes d'évolution vers un être vivant mutlicellulaire "auraient alors couplé" des cellules plus performantes en réception/conduction du stimuli avec des cellules plus performantes d'un point de vue locomotion.

IL est à noter également qu'une cellule performante en réception/conduction du stimuli seule n'est pas du aussi performante au niveau avantage sélectif qu'une cellule dotée d'un mécanisme de locomotion performant, tout simplement parce que cette dernière explore mieux le milieu et peut alors "capter" un plus large panel de nutriments au contraire des précédentes qui captent des signaux extérieurs sans toutes fois ni savoir y répondre à tous, mais en plus ne sachant se mouvoir .

attention, je n'exclus pas du tout les mécanismes d'évolutions individuels (mutations, ...) pouvant entrainer de réelles avancées sélectives.


En espérant avoir apporté un petit quelques choses à cette discussion passionnante,


Amicalement,

GReg

[invité2342189040976543]

Salut, je tente un petit récapitulatif :

(Akia) Eh, je crois que l`on est de retour avec le questionnement de départ de cette discussion que denis ce posait et que Mungen à refait surgir habilement, à savoir l`effet causal réciproque possible s`entretenant entre le mouvement et l`évolution du système nerveux. Y aurait-il un exemple hypothétique?

L'effet causal réciproque : cette formulation est très claire et synthétique. Je comprends mieux ce que tu voulais dire. Merci.

(Piwi) En un mot on a une image en tout ou rien et parler du système archaïque ne peut se faire que sur la base de suppositions.
(Piwi) Je ne pense pas que le neurone soit apparu tel quel d'emblée, il a du exister des formes intermédiaires que nous avons perdu. C'est ces formes là qu'il aurait été intéressant de pouvoir observer afin de déterminer si le système nerveux se développe forcément avec la motricité.

Oui, c'est très juste. Nous "imaginons" ce que pourrait être un système nerveux primitif, car il n'y a pas d'exemple dans la nature.

Mais je vais préciser le sens de ma pensée :

Prenons pour hypothèse que les neurones soient apparus pour autre chose que la motricité. Par exemple, pour fixer les idées : pour savoir s'il fait jour ou nuit. La question que je me pose est la suivante : Quel est le facteur de développement le "plus important" (s'il existe). Je ne sais pas si je suis clair :

Un "embryon primitif" de système nerveux est peut-être apparu pour une raison qui n'a rien à voir avec la motricité. Mais, s'il n'y avait pas eu la motricité, alors ce système nerveux ne se serait pas développé (il serait resté primitif, adapté à des fonctions simples).

Qu'en penses-tu?

(Michel) Ca va quand même pas mal dans le sens de la thèse, ce tout ou rien! Dit autrement, la niche "gros hétérotrophe se déplaçant pour trouver sa nourriture composée d'autres êtres vivants" a été conquise avec un manifeste succès par des êtres ayant muscles et système nerveux, et on ne constate pas de succès dans cette niche de solution sans muscle ou sans système nerveux. On pourrait même aller jusqu'à spéculer que la monophylétie des multicellulaires libres à mouvement autonome (eumétazoaires) est liée à cette "découverte" qu'aurait été l'ensemble muscle + système nerveux. Parce que le fait qu'une seule branche de l'arbre du vivant ait conquis cette niche est quand même un peu étonnant, non?

Tu as élégamment reformalisé ce que je ne parvenais pas à exprimer clairement. C'est clair, concis et synthétique. Merci.

(Mungen) Leur capacité motrice a pu alors être un avantage considérable dans le fait de pouvoir aller chercher un autre environement favorable a cette nouvelle mutation.

OK, j'ai compris. Effectivement, c'est une idée très intéressante. La motricité favorise la diversité et la survie d'une "espèce" : Les "espèces" sont moins liées à une niche écologique. Donc elles sont moins vulnérables. Et une "espèce" crée des "branches", qui vivent dans des biotopes différents et qui finissent par se "séparer".

Note : Le terme "espèce" est certainement mal choisi... Je suis informaticien. Je m'intéresse à l'évolution, mais je ne suis pas très bon pour m'exprimer sur ses sujets.

(Squalor) Je conçois donc que des voies métaboliques et des cascades enzymatiques dans un unicellulaire sont des systèmes d'informations et de locomotions. Les mécanismes d'évolution vers un être vivant mutlicellulaire "auraient alors couplé" des cellules plus performantes en réception/conduction du stimuli avec des cellules plus performantes d'un point de vue locomotion. IL est à noter également qu'une cellule performante en réception/conduction du stimuli seule n'est pas du aussi performante au niveau avantage sélectif qu'une cellule dotée d'un mécanisme de locomotion performant, tout simplement parce que cette dernière explore mieux le milieu et peut alors "capter" un plus large panel de nutriments au contraire des précédentes qui captent des signaux extérieurs sans toutes fois ni savoir y répondre à tous, mais en plus ne sachant se mouvoir .

Je ne suis pas expert, donc je peux aisément passer à côté de subtilités. Mais, je crois que tu résumes bien la réflexion :
Création d'un "système d'information" simple.
Puis, couplage avec un système locomoteur. Ce qui apporte un avantage compétitif. Car les "animaux" peuvent se mouvoir pour chercher leur nourriture.



Si je comprends bien tout ce qui a été dit, je suppose que l'on peut dire que l'augmentation de la "puissance" (passage de "primitif" à "évolué") du système nerveux pourrait être associée à l'apparition de la motricité.

Ou peut-être que : Puisque cette hypothèse me semble très intéressante, j'ai tendance à interpréter les choses dans ce sens (mon raisonnement serait biaisé). J'ai besoin d'avis "extérieurs", qui ne soient pas "influencés" par le désir d'aboutir à une hypothèse "intéressante".

Merci à tous pour vos participations.

Denis

[piwi]

Bonjour,

J'ai enfin pu brancher quelques neurones sur cette question. Il y a plusieurs points sur lesquels j'aimerais revenir.

Dans un de ces posts Michel avait posé une question assez intéressante qui est pourtant passée inaperçue, ou en tout cas à laquelle personne n'a réagi. Dans le temps, qu'est ce qui apparait en premier, la synapse ou le neurone?
La réponse est probablement la synapse. Les synapses primitives telles que l'on peut les observer dans les cnidaires (anémones, méduses) ne sont pas focales comme on les envisage habituellement dans les leçons de base de neurologie. Ce sont au contraire des rapprochements membranaires étendus avec des fibres extracellulaires dans l'espace intercellulaire. Pour vous donner une idée, en regardant des photos de microscopie electronique, morphologiquement, cela m'évoque un peu des jonctions d'adherence.

Les neurotransmetteurs primitifs sont des neuropeptides. Ce point là est assez intéressant car il marque bien que d'emblée on avait un controle stricte de la secretion synaptique. Ce que l'on n'aurait pas eu avec un produit métabolique où le controle est toujours moins net et moins facile (couche supplémentaire à gérer).

L'organisation vésiculaire de ces synapses est aussi intéressante car on en trouve plusieurs types.
Uni directionnelle
Bi directionnelle (des vésicules cheminent dans les deux sens)
réciproque (c'est à dire qu'une partie de la synapse fonctionne dans un sens alors que l'autre partie fonctionne dans l'autre sens. On voit ici apparaitre un précurseur du rétro-controle si cher aux physiologistes)

Maintenant pour ce qui est du système nerveux des cnidaires les choses aussi primitives soient elles n'en sont pas pour autant si simples. On trouve des cellules sensorielles équipées d'un cil sensoriel en contact avec l'environnement et des cellules des cellules baso epithéliales qui émettent des prolongements formant un réseau nerveux dans l'animal. Pour l'histoire qui nous intéresse il faut aussi noter que l'on ne trouve pas de cellule musculaire classiquement décrites mais des cellules dites myoepithéliales dont le noms est parlant (notez que l'on retrouve encore ce genre de cellules même dans les mammifères, exemple: autour des tubes séminifères). Comme je le disais hier au soir il est difficile de reconstituer le système primitif dont on a perdu toute trace (si tant est qu'il ait existé d'ailleurs). L'idée actuelle est que les cellules sensorielles étaient directement connectées aux cellules myoepithéliales dans un premier temps et que les neurones des ganglions basaux (attention à ne pas trop rapprocher ce terme des ganglions de la base du système nerveux central, on ne parle pas de la même chose ici!) sont apparus secondairement pour intégrer un élément modulateur au système.

Une question demeure toutefois. Quelle était la première cible de ces neurones et quelle était leur fonction.
Je conserve une gene quand à l'intitulé même de la question de ce fil. Je trouve que la distinction n'est pas faite assez clairement entre mouvement, moyen de locomotion et contractilité cellulaire qui peut servir à d'autre chose que se mouvoir. En un mot le système nerveux est il à l'origine et/ou intimement lié au mouvement en général, juste d'une des deux composantes, ou aucune des deux.
On a déjà évoqué le fait que la mobilité n'était pas apparue avec le système nerveux. Cependant on peut se demander si les cellules musculaires (ou myoepithéliales) ne seraient pas, elles, liées au développement du système nerveux. En fait non. Par exemple chez l'hydre le mouvement est possible grâce à des cellules myoepithéliales sans synapses. De la même manière les anémones de mer les mouvement digestifs ne sont pas controlés par des neurones. Ici on a bien des cellules contractiles qui provoquent des mouvements sans système nerveux rattaché.
Trouver la cible primaire d'un neurone de cnidaire n'est pas aisé. Ceci en raison d'axones de petite taille (non myélinisés) au parcours difficile à suivre. Il est à noter que les synapses neuromusculaires se font souvent en passant et qu'elles ne seraient pas nécessairement la cible terminale du neurone. Une chose intéressante chez les cnidaires est la présence d'une cellule particulière, le cnidocyte (d'où le nom). Cette cellule possède une vésicule (nématocyte) qui cache un harpon empoisonné. Ce harpon peut être devaginé à l'extérieur pour permettre à l'animal d'attaquer ou se défendre. Il existe des synapses neuronématocytaires. Le système nerveux pourrait servir à utiliser cet armement à bon escient. D'ailleurs, quand l'animal à bien mangé il ne sort plus son bidule même en présence de proie. Ceci suggère bien un contrôle que pourrait effectuer le système nerveux primitif. On a bien un mouvement ici mais il ne repose pas sur des cellules musculaires.

C'est deja bien long, je vous laisse digérer tout cela.
Cordialement,
piwi.

ref:
Westfall. J.A. (1996) Journal of Neurocytology 25, 735-746
Smith et al. (1974) Biological bulletin 147, 186-202
Lecointre et Le Guyader Classification phylogénétique du vivant (3^ème ed; Belin)