Confusion très classique entre évolution et apparition de la vie.Envoyé par Ouroboros
L'apparition de la vie dépend effectivement de la formation de composés chimiques "complexes" et de leur assemblage. Mais ce n'est pas cela dont on parle ici.
On peut imaginer plein de choses, mais le mieux est quand même d'examiner le seul exemple que nous ayons d'évolution du vivant, depuis environ 4 milliards d'années.
Pour la diversité : Quand on dit qu'à la fin du Crétacé, 95% des espèces ont disparu, peut-on appeler cela une perte de diversité? Quelles espèces ont survécu à l'extinction? Si l'on regarde 100 Ma d'années plus tard, est-on toujours au même stade (5% des espèces antérieures à l'extinction) ou le nombre d'espèces a-t-il de nouveau connu une forte croissance sur Terre? Par extension, observe-t-on le même phénomène après chacune des grandes extinctions connues dans l'histoire du vivant? Et entre les origines de la vie et la première extinction? Y a-t-il un trait commun entre ces grandes périodes qui se caractérise par une diversification croissante à partir d'un état initial moins divers?
Tout ce que j'ai lu en biologie m'invite à répondre "oui" à la dernière question, donc à supposer que, vu la récurrence, ce n'est pas un "hasard" si le vivant tend ainsi à diversifier les individus / populations / espèces / écosystèmes depuis qu'il est apparu sur Terre ou après qu'il a manqué de disparaître. Je ne suis pas biologiste ni scientifique, je veux bien réviser mes erreurs (je suis là pour cela!), mais il faut quand même donner des explications un peu argumentées.
Pour la complexité : Cette notion n'a-t-elle aucun sens? Peut-on se satisfaire du fait qu'elle n'ait aucune mesure? Est-ce inutile de savoir si l'histoire de la vie a gagné / a perdu / est stable en complexité ? Comment (à quelles conditions) une période de la vie ayant beaucoup d'espèces pourrait-elle être plus simple qu'un autre ayant beaucoup moins d'espèces? Est-il absolument impossible de dire qu'un éléphant est une espèce plus complexe qu'une bactérie? Ou de dire que l'Amazonie est un écosystème plus complexe que la banquise arctique?
Là, je ne sais pas répondre à ces questions, il me semble qu'il y a beaucoup de travaux sur les systèmes complexes en mathématique et en physique, je suis un peu étonné que la biologie ignore complètement ce genre de réflexion.
Bonsoir,
- Je pense qu'il est nécessaire de définir ce qu'on entends par complexité, lorsqu'on parle d'un être vivant?
C'est un préalable pour vérifier s'il existe des corrélations entre un niveau donné de complexité, et le rapport Énergie dissipée/unité de masse.
Wikipédia :
CordialementChez les systèmes vivants, la complexité émerge par étapes. Deux grands principes semblent intervenir de manière répétitive : la « juxtaposition » d’entités identiques, puis leur « intégration » dans des entités plus complexes, dont elles constituent alors des parties. Georges Chapouthier a proposé pour ces ensembles le terme de « mosaïques ». En art, une mosaïque est un ensemble qui intègre de petits éléments, les « tesselles », qui conservent cependant leurs caractéristiques individuelles de forme ou de couleur. Dans les mosaïques du vivant, le « tout » constitué par chaque étage (cellule, organisme, population…) laisse une large autonomie de fonctionnement à ses parties.
message supprimé.
Je ne vois pas en quoi cela contredit mes propos.
Ce que je voulais dire, c'est que l'on peut bien discuter de tendances, de "pattern" si tu veux... Mais au final, c'est la sélection naturelle qui va "tailler" dans le tas.
Il est bien possible que l'Amazonie soit plus complexe que la banquise ou la toundra. Pour autant, ces 3 écosystèmes existent bien et sont le fruit du même processus évolutif. Encore que je concède que les forêts tropicales sont relativement anciennes, c'est vrai. Mais là on parle d'écosystème et plus des espèces.
Mais admettons que la complexité augmente chez les vertébrés... Mais quid des micro-organismes? Pourquoi tirer une loi générale de complexification, quand apparemment des milliards (et je sous-estime) d'organismes font visiblement le contraire ou le statu-quo? Cela reviendrait à dire "chez les vertébrés, il y a tendance à la complexification". Ok, admettons. Mais et après? La sélection naturelle est tout à fait capable d'expliquer cette complexification. Il suffit qu'elle ait apporté un avantage de fitness.
Concernant ta remarque sur les extinctions, tu as tout à fait raison. Mais cela s'explique apparemment bien par la sélection naturelle. Si des espèces disparaissent massivement, cela permet à celles qui restent de se diversifier. De nouveau, je crois qu'il y a incompréhension. Quand on dit "l'évolution ne tend pas vers la complexification", cela n'est absolument pas synonyme de "l'évolution ne peut pas générer de complexification". Il semble évident qu'elle peut le faire. La seule chose que je réfute en tant que biologiste c'est l'idée que cela soit une tendance ou une loi générale qui permettrait de rendre compte de l'évolution des espèces.
Bien entendu.
Il s'agit ici d'une perte génétique alors même que tout organisme se développe sur cette même base génétique.
Les séquences initialement selectionnées sont perdues. (à ponderer si des transferts génétiques interspécifiques peuvent exister, donc qu'il existe des pools génétiques extra-spécifiques, mais c'est un autre débat.)
La concurence pour le même biotope, les mêmes ressources, diminue d'autant, ce qui réduit la pression de sélection dans un premier temps.
Puis une serie de spéciations font réapparaitre des concurences, de l'interaction et de la complexité.
La diversité se reconstitue, c'est un processus aveugle, mécanique.
Et justement si, le hasard intervient. Le hasard est à l'origine des mutations.
Seulement il existe aussi un mecanisme de sélection qui aboutit à l'optimisation de la fonction en rapport avec le besoin.
Le besoin, lui, est variable, comme déja dit ça peut être de l'énergie, de la matière, de la stratégie (intelligence) etc.
La fonction qui poura répondre au besoin est en quelque sorte impondérable, il n'y a pas de règle.
Cette fonction par exemple peut s'exprimer par un reptation comme elle peut s'exprimer par le vol, la nage ou la bipédie, etc.
Juste pour cet exemple basique, on ne peut pas classer ces modes de locomotion sur une échelle de la complexité, cela n'a pas de sens.
Bonsoir,
Je me demande s'il ne faut pas raisonner en terme d'écosystème. Tout écosystème tend vers la complexité, qui correspond à une dissipation optimale de l'énergie disponible.
Les organismes les plus petits, vont servir de nourriture à des organismes plus grands tout au long de la chaine alimentaire.
Et la quantité d'énergie absorbée/unité de masse pour un niveau trophique N+1 et nettement supérieur à la quantité d'énergie/unité de masse du niveau trophique N.
L'agriculture réclame 13 fois moins de ressources que l'élevage.Un régime carné consomme environ 4000 litres d'«eau virtuelle» par jour tandis qu'un régime végétarien en consomme 1500.
Bien que les protéines animales soient 1,4 fois plus nourrissantes que les protéines végétales, la production de protéines animales nécessite huit fois plus d'énergie fossile que la production de la même quantité de protéines végétales15. En comparant le rapport entre le nombre de protéines consommées et produites, pour obtenir une calorie de volaille, porcs ou œuf, il faut 4 calories de céréales. Pour le lait, 8. Pour le bœuf 17 ou plusOn retrouve bien l'idée de Chaisson ( augmentation de l'énergie dissipée/unité de masse ) en passant d'un niveau Trophique à un autre.Une chaîne alimentaire est une suite d'êtres vivants de différents niveaux trophiques dans laquelle chacun mange des organismes de niveau trophique inférieur dans le but d'acquérir de l'énergie. Le premier maillon d'une chaîne est toujours un organisme autotrophe. Dans les mers et océans, le phytoplancton assure ce rôle. Dans les profondeurs abyssales où les rayons du soleil ne parviennent pas, les bactéries thermophiles sont les premiers maillons de la chaîne. Cependant, la chaîne photosynthétique y existe tout de même, en effet les organismes pélagiques meurent et coulent.
L'humain est souvent le dernier élément de la chaîne : c'est un superprédateur.
Dans un écosystème, les liens qui unissent les espèces sont le plus souvent d'ordre alimentaire. On distingue trois catégories d'organismes :
Ces relations forment des séquences où chaque individu mange le précédent et est mangé par celui qui le suit ; on parle de chaîne alimentaire. Chaque maillon est un niveau trophique. La niche écologique est ce que partagent deux espèces animales quand elles habitent le même milieu et qu'elles ont le même régime alimentaire. Ainsi, deux espèces ayant la même niche sont en « compétition ».
Ou chaque niveau trophique, peut-être vu, comme un niveau de complexité supérieur.
Comme au sein d'une organisation humaine où les agents de production, sont gérés par des techniciens, eux-mêmes gérés par des ingénieurs,
eux mêmes gérés par des Directeurs, et cela jusqu'au sommet de la pyramide alimentaires, ou le Dirigeant dissipe et mobilise le plus d'énergie, ou son équivalent symbolique : l'Argent. Il me semble que l'analogie est très explicite....
Dans la nature, il faut considérer les niveaux trophiques.
Dans les sociétés humaines, les niveaux d'organisation.
Sous entendu occupant le même niveau d'organisation ( complexité ) dans le réseau trophique......deux espèces ayant la même niche sont en « compétition »
Cordialement
Alhec : merci de ta réponse, mais c'est dur à suivre, car je ne vois en effet pas exactement où nous sommes en désaccord. De mon coté, je n'ai pas tellement de doute que le vivant sur Terre évolue par sélection naturelle et dérive neutre, je ne vois aucun autre mécanisme susceptible d'expliquer la diversité et la complexité de ses formes. (Chaisson n'invente pas un mécanisme, il décrit à mon avis une métrique possible de la complexité). Là où cela coince, c'est justement quand je lis ici ou là que non, non, non, la sélection naturelle et la dérive neutre ne produisent pas spécialement de la diversité et de la complexité à l'échelle du vivant tout entier, depuis son origine! Alors que cela me semble à l'évidence le cas quand je me promène dans la Grande Galerie de l'évolution. Et que de surcroît une telle tendance en macro-évolution est parfaitement compatible avec des processus locaux mais pas globaux de simplification ou d'uniformisation en micro-évolution ou en écologie. Qu'il y ait mille exemples d'espèces perdant des fonctions ou de biotopes perdants des espèces n'empêche pas qu'il y a encore plus d'exemples d'apparition de nouvelles espèces, nouvelles fonctions, nouveaux biotopes ou nouveaux taxa tout au long des 4 milliards d'années de vie.
On va poser la chose autrement : penses-tu que sans catastrophe – sans bouleversement brutal d'origine géologique, climatique ou cosmique – la sélection naturelle et la dérive neutre pourraient aboutir spontanément à une vaste "simplification-uniformisation", de sorte que la Terre perdrait 90% de ses espèces juste en vertu des mécanismes connus d'évolution?
Moi j'aurais tendance à répondre non*, mais c'est peut-être une erreur. C'est pourquoi si j'ai un mécanisme qui produit de la diversité-complexité à partir d'un état originaire simple, et qui maintient à peu près cette diversité-complexité à un niveau élevé tant qu'il n'y a pas de perturbation globale majeure, eh bien je décris cela comme une tendance (ou un schéma, un pattern, ce que l'on veut) intrinsèque des mécanismes d'évolution.
(*) Sauf si on considère une catastrophe d'origine anthropique comme faisant partie intrinsèque de la vie, ce qui est une conjecture intéressante. Mais à mon avis, l'homme ne pourrait pas faire disparaître 90% des espèces, il aurait disparu ou décliné bien avant en raison de perturbations trop importantes dans la chaîne alimentaire dont il dépend.
Oulala, on s'aventure sur un terrain glissant.
L'agriculture est la concéquence de l'intelligence et du savoir.
Le problème lorsqu'on aborde ce stade de l'évolution c'est que la dynamique sociale permet de dicter des comportements qui ne sont pas necessairement efficaces.
Si demain j'avais par exemple le pouvoir d'imposer un comportement tout à fait en désaccord avec la "loi" de Chaisson, cela se ferait.
On est dans le domaine de la "raison" et du pouvoir.
Et la raison comme le pouvoir se fout royalement des imperatifs thermodynamiques.
Tout peut arriver.
Il n'y a là plus de dynamique aveugle, celle de l'évolution, mais une volonté humaine.
Donc mélanger la culture, ses imperatifs virtuels tels la monnaie, le profit, la volonté de dominer ou que sais-je, avec une loi naturelle est totalement hors de propos.
On appele ceci une singularité.
Je n'ai aucun doute que c'est un processus mécanique ou automatique, non dirigé. Mais si nous sommes d'accord sur la reconstitution automatique de la diversité, c'est déjà ça! Reste à voir si l'on peut parler d'une reconstitution automatique de complexité.
Je suis d'accord avec toi qu'une fonction ne peut pas se classer par complexité. En revanche, je trouve intuitivement que le monde [nage seule] est moins complexe que le monde [nage-vol], lui-même moins complexe que le monde [nage-vol-reptation], lui-même moins complexe que le monde [nage-vol-reptation-marche]. C'est-à-dire que pour un trait donné – ici le mouvement –, il me semble que plus il y a de fonctions différentes, plus le système peut être défini comme complexe.Cette fonction par exemple peut s'exprimer par un reptation comme elle peut s'exprimer par le vol, la nage ou la bipédie, etc.
Juste pour cet exemple basique, on ne peut pas classer ces modes de locomotion sur une échelle de la complexité, cela n'a pas de sens.
Je ne crois pas que la forme hydrodynamique du dauphin ou l'ondulation secondaire du corps du poisson puissent être comparés en terme de complexité.
Il y a n manières de pourvoir à la fonction pour chaque type de locomotion (qui est par lui-même un classement empririque humain).
Certains animaux, comme les oiseaux marins nagent comme ils volent, d'autre pas etc.
La locomotion peut être asservie par l'intellect ou pas.
Il existe un variété très large pour tout type de locomotion.
Donc pour prendre les devant.
Parlons justement de l'intellect, dont la fonction permet entre autre d'augmenter les chances ou l'efficacité de l'espèce à perdurer dans le temps.
Certains animaux recourent à des comportements que nous qualifierions de stupide ou "simple".
Par exemple certains reptiles, dont les poulets, et même les fourmis produisent des choix au hasard, sans "martingale".
Contrairement au singe, que nous qualifions de complexe et fort intelligent.
Or c'est justement le comportement le plus efficace lorsque les capacités sensitives (reconnaissance de l'environnement) sont moindres.
Sans éléments permettant de raisonner, ou une mémoire très petite, il ne faut surtout pas raisonner, car alors les possibilités de se tromper sont grandes.
Simple mais efficace.
La simplicité ici est choisie à la complexité pour une meilleur efficacité.
Un nombre plus important de descendants, ne necessitant pas trop des ressources ou "entrainement" trop long, palliant ainsi aux erreur inévitables mais non inéluctables.
Le cerveau des fourmis par exemple, qui pourtant sont très anciennes, n'a pas inexorablement évolué vers la complexité.
C'est l'adaptation permetant le maintient de l'espèce intégré à son écosystème qui est retenu (de fait) et non pas un "idéal" de complexité.
Parce qu'il n'y a aucune raison qu'il y en ait une : la sélection ne s'opère pas là dessus.
Vous faites encore fausse route en parlant de chaine trophique : TOUTE l'énergie dissipée par les animaux est prise aux plantes.
De deux choses l'une :
1) l'énergie est limitante pour l'écosystème. Auquel cas, il va dissiper l'énergie qu'il reçoit, point barre. Qu'il soit complexe ou non, c'est la même.
2) l'énergie n'est pas limitante. Auquel cas, la quantité d'énergie dissipée par masse va dépendre du facteur limitant et du rendement avec lequel il est exploité. Ce qui ne dépends pas à priori d'une quelconque complexité de l'écosystème, et ce qui est hautement variable.
Là n'est pas le problème. En contre-exemple, on considère en général qu'il existe des traits "neutres" sur lesquelles la sélection n'opère pas (ils ne changent pas la fitness, ils dérivent tranquillement). Donc tout ce que vous observez dans le vivant ne vient pas à strictement parler de la sélection (au sens de mutation-sélection-adaptation). Par ailleurs, toute théorie scientifique doit se mettre à l'épreuve des faits : dire "la sélection ne prévoit pas de changement de complexité, inutile de mesurer la complexité" ne me paraît pas la bonne démarche.
Sur l'énergie, il faudra que je revienne sur ton post précédent, auquel je n'avais pas répondu.
Justement, tu appuies ce que je dis. Quand un nouveau mode de locomotion s'ajoute à ceux existant, eh bien cela renforce d'autant plus la diversité de l'ensemble [locomotion] que chaque mode connaît des tas de variations locales selon les espèces. Alors ensuite, la complexité, je n'ai pas comparé une espèce à une autre depuis le début, si l'on pouvait par pitié ne pas me ressortir cela à chaque message!!!! Je pense intuitivement qu'un éléphant est plus complexe qu'une bactérie, mais à part ce constat pas trop intéressant, je parle de la vie comme phénomène global : un ensemble où il existe une vaste interdépendance entre des d'écosystèmes reliés entre eux et composés de divers règnes/ordres (la vie aujourd'hui) me paraît plus complexe qu'un ensemble composé de quelques familles d'unicellulaires qui se reproduisent dans un océan (la vie voici 4 Ma).
Oui, je n'ai pas de souci avec cela, un bulot, une mouche ou une fourmi n'ont pas un système nerveux très développé par rapport à d'autres animaux, cela n'empêche que leur système nerveux est efficace dans leur environnement.Donc pour prendre les devant.
Parlons justement de l'intellect, dont la fonction permet entre autre d'augmenter les chances ou l'efficacité de l'espèce à perdurer dans le temps.
La simplicité ici est choisie à la complexité pour une meilleur efficacité.
Idem que ci-dessus, il n'est pas question d'idéal pour une espèce en particulier, mais de l'observation de l'ensemble des espèces au début de la vie et 4 milliards d'années plus tard. Je vois personnellement une différence de diversité et de complexité entre ces deux étapes du vivant. De même qu'entre le million d'années qui suit une grande extinction et la 100 millionième année plus tard s'il n'y a pas de nouvelle extinction induite par un facteur externe. Désolé cela me paraît tellement évident que je ne puis que le répéter... et je demande si je suis dingue ou complètement abruti de trouver cela évident.C'est l'adaptation permetant le maintient de l'espèce intégré à son écosystème qui est retenu (de fait) et non pas un "idéal" de complexité.
Par définition, les mutations neutres sont...neutres. Si tu comptes ça dans la complexité, raison de plus pour douter de cette histoire de rapport énergie/masse qu'elles ne vont pas faire varier.
En fait, tout repose sur deux préjugés :
- l'évolution tend vers la complexité.
- la complexité est utile (elle joue sur la densité énergétique).
Quand on y réfléchis un peu, c'est même pas intuitif.
Autre exemple de truc choquant chez Chaisson : il part de la date présumé d'apparition d'un type d'être vivant pour extrapoler des donnés concernant des organismes "similaires" à des organismes fossiles. Tout ses graphes concernant le vivant et ayant le temps en abscisse sont bidons : on a pas la moindre idée ni de la masse, ni de la quantité d'énergie diffusée sous forme de chaleur par les écosystèmes de l'époque.
Plus je lis ses papiers, plus je me demande comme ça a pu passer.
A Ryuujin, je te suggère aussi la lecture d'un livre de Dawkins, A Devils'Chaplain (ici en ebook sur Google), notamment le chapitre 5.2 et particulièrement à partir de la page 207. Tu verras que Dawkins, qui est réputé comme un ultra-adaptationniste, propose même une définition évolutionniste du "progrès" (sainte horreur!!) et discute sans problème particulier de la complexité (une des formes de ce progrès selon lui, mais pas la seule). Tu peux aussi lire le même texte (c'est une reprise) mais plus court sur ce pdf.
Quelques extraits
Donc après Mayr et Ridley, cela fait un troisième auteur – et pas des moindres dans la perpective "sélectionniste" ou "adaptationniste" – qui n'est pas trop choqué par l'idée qu'il ya des tendances dans l'évolution, et des réarrangements constants à partir d'ancêtres (ou de fonctions ancestrales) qui sont plus simples que les générations ultérieures (d'organismes ou de fonctions).(...) the evolution of complex, many-parted adaptations must be progressive. Later descendants will have accumulated a larger number of components towards the adaptive combination than earlier ancestors
(...) As Ridley (1982) goes on, "The evolution of complex organs had to be gradual because all the correct changes would not occur in a single large mutation." And gradual, in this context, needs to mean progressive in my ‘adaptationist’ sense. The evolution of anything as complex as an advanced orchid was progressive. So was the evolution of echolocation in bats and river dolphins – progressive over many many steps. So was the evolution of electrolocation in fish, and of skull dislocation in snakes for swallowing large prey. So was the evolution of the complex of adaptations that equips cheetahs to kill, and the corresponding complex that equips gazelles to escape.
(...) Indeed, as Darwin again realised although he did not use the phrase, one of the main driving forces of progressive evolution is the coevolutionary arms race, such as that between predators and their prey. Adaptation to the weather, to the inanimate vicissitudes of ice ages and droughts, may well not be progressive: just an aimless tracking of unprogressively meandering climatic variables. But adaptation to the biotic environment is likely to be progressive because enemies, unlike the weather, themselves evolve (Vermeij, 1987). The resulting positive feedback loop is a good explanation for driven progressive evolution, and the drive may be sustained for many successive generations.
(...) Progressive increase in morphological complexity is to be expected only in taxa whose way of life benefits from morphological complexity. Progressive increase in brain size is to be expected only in animals where braininess is an advantage. This may, for all I know, constitute a minority of lineages. But what I do insist is that in a majority of evolutionary lineages there will be progressive evolution towards something. It won’t, however, be the same thing in different lineages (this was the point about swifts and elephants). And there is no general reason to expect a majority of lineages to progress in the directions pioneered by our human line
(...) To conclude this point. Gould is wrong to say that the appearance of progress in evolution is a statistical illusion. It does not result just from a change in variance as a baseball-style artefact. To be sure, complexity, braininess and other particular qualities dear to the human ego should not necessarily be expected to increase progressively in a majority of lineages – though it would be interesting if they did: the investigations of McShea, Jerison (1973) and others are not a waste of time. But if you define progress less chauvinistically – if you let the animals bring their own definition – you will find progress, in a genuinely interesting sense of the word, nearly everywhere.
Et à dire vrai, c'est ce que j'avais écrit plus haut : si l'on pense que toutes les formes actuelles de vie dérivent d'un ancêtre commun, lointain et simple (ce qui le fondement même de le pensée darwinienne), on est obligé d'adopter ce genre de point de vue.
Je reformule tel que je l'ai compris, et sans faire appel au jugement de valeur des "préjugés" (je peux aussi bien dire que tu as un "préjugé" sur l'inexistence de la complexité, c'est gratuit de dire cela) :
- la densité énergétique est une mesure de complexité d'un système
- on observe des systèmes à plus ou moins forte densité énergétique dans le vivant et dans l'univers
- les systèmes les plus denses sont d'apparition plus récente que les moins denses
Le premier point est discutable (est-ce une bonne mesure en dehors de la thermodynamique ? Quelles sont les frontières permettant de définir un système?).
Le second me paraît exact (mais la mesure précise à vérifier).
Le troisième est discutable (Chaisson ne fait-il pas que sélectionner des exemples de systèmes qui l'arrangent?)
Sur cet exemple, je comprends ce que tu veux dire mais... as-tu des chiffres réels pour conclure? Une référence pour valider tes ordres de grandeur?
Par exemple sur cette page de Jussieu, on observe que le rendement quantique foliaire d'une plante de lumière est moins bon que celui d'une plante d'ombre, mais que la courbe d'équilibre de photosynthèse nette de cette plante de lumière est néanmoins plus élevée que la plante d'ombre (le moindre rendement est plus que compensé par sa capacité à absorber-transformer un flux de photon plus dense).
Dans son schéma 3, Chaisson arrive à un rapport de 1 à 20 au maximum (entre protiste et plante tropicale), sinon c'est plutôt un rapport 1 à 10 (figure 4). Il suffit que tes chiffres soient un peu modifiés pour y arriver facilement. Quand tu dis que 95% du rayonnement indicent est réfléchi par les pigments, je suis par exemple étonné et je ne vois pas trop ce que tu veux dire (l'albedo de la savane serait équivalent à celui de la banquise?).
Ca aussi ça meritait d'être en gras.
Personne ne doute du "progrès". La relation prédateur-proie est par exemple un moteur à celui-ci.
Et le progrès n'est pas lié spécifiquement à un rapport energie/masse ni à la compexité, c'est tout.
On appele ça de l'adaptation.
Concernant une loi, il n'y en probablement pas, l'indice le plus flagrant en est les extinctions.
Pourquoi exclure de ces statistiques les echecs ?
Que l'unicellulaire ait évolué vers le métazoire, on est d'accord, mais ça fait belle lurette que cette étape a été franchie.
Depuis, "ça ondule", c'est un cycle.
Les dinosaures comme tout organisme de l'écosystème etaient déja adaptés à leur milieu.
Et ceci etait déja vrai bien avant.
On n'observe pas de croissance flagrante de la compexité ni une sur adaptation, c'est le premier point.
Et on ne sait pas vraiment l'évaluer, c'est le deuxieme point. Puisque ce n'est pas flagrant.
Skept, attention à ne pas faire dire à des auteurs ce qu'ils ne disent pas !
Dans ces extraits, il est question de trajectoires évolutives, pas de tendances !!!
Ce que mon exemple bien évidemment bidon montre, c'est que la densité énergétique dépend énormément des contraintes du milieu. Peu de l'écosystème.Par exemple sur cette page de Jussieu, on observe que le rendement quantique foliaire d'une plante de lumière est moins bon que celui d'une plante d'ombre, mais que la courbe d'équilibre de photosynthèse nette de cette plante de lumière est néanmoins plus élevée que la plante d'ombre (le moindre rendement est plus que compensé par sa capacité à absorber-transformer un flux de photon plus dense).
Elle va être très fortement limitée par la disponibilité en eau, en lumière...
Ça va varier d'un facteur 100 à masse égale entre le jour et la nuit, entre un jour de ciel couvert ou ensoleillé, entre l'été et l'hiver, d'une année sur l'autre selon qu'il y a une sécheresse, un été pourri, une carence en nutriments, une inondation ou autre...
Si tu places deux écosystèmes identiques limités par n'importe quel facteur à deux niveaux différents, ils auront des densités énergétiques différentes. Alors qu'ils sont identiques.
Autre exemple : on prends un écosystème type tempéré, et on le place dans un climat type tropical sec.
- Dans un premier temps, ca va chauffer : les plantes vont évapotranspirer jusqu'à la dernière goutte, incapables de réguler leur flux d'eau, la photosynthèse va tourner en roue libre en produisant énormément plus de chaleur que de matière organique, la chlorophylle va cramer et être renouvelée à un taux infernal jusqu'à destruction complète du métabolisme...
Record de densité énergétique battu !!! L'écosystème serait-il devenu vachement plus complexe ? Non. Il est juste en surchauffe ! Il dissipe la quasi-totalité de l'énergie qu'il reçoit, sans être capable d'augmenter sa masse.
- Ensuite, il va crever, et sa masse va descendre en chute libre. Avec potentiellement un rapport énergie/masse qui tends vers l'infini. Est-ce qu'il devient plus complexe ? Non : il est juste mourant.
Maintenant que c'est dit, repense à l'exemple des plantes en C4 : cette adaptation est apparue suite à une forte baisse de la pression partielle en CO2 de l'atmosphère, qui était devenue limitante dans pas mal d'environnement.
Est-ce que la baisse de densité énergétique due à cette baisse du CO2 apparait chez Chaisson ?
Non.
Et est-ce que ça a un sens de comparer des densités énergétiques à pression partielle en CO2 différente ?
Non.
La densité énergétique ne veut strictement rien dire : tout et n'importe quoi la fait varier. Elle ne reflète pas seulement la façon dont les écosystèmes gèrent leur énergie : pour cela, il faudrait un indice normalisé par l'ensemble des facteurs physiques limitants localement, et par l'ensemble des flux d'énergie, localement.
Alors effectivement, on aura un truc qui ne dépendra que de l'évolution de l'écosystème.
Bonjour,
Je pense que le second principe de la thermodynamique est une contrainte forte pesant sur la configuration des différents niveaux hiérarchiques
du réseau trophique au sein d'un écosystème. La complexité d'un organisme peut s'apprécier à travers les performances, de l'appareil téléologiques, et la relative indépendance par rapport à l'environnement. Il n'est pas difficile de voir, que ces performances sont plus importante,
pour un prédateur, que pour sa proie. Le prédateur va nécessairement dissiper plus d'énergie/par unité de masse, que sa proie.
Le réseau trophique agit comme contrainte forte, sur la dynamique des populations, et donc sur le processus de variation/sélection de l'évolution. Qui dit contrainte du réseau trophique, dit contraintes sur les populations, et donc contraintes sur l'évolution.
On peut constater, que l'être humain, est une sorte de "prédateur ultime". Les performances de son appareil téléologique sont extrêmes,
il est en mesure d'exploiter tous les niveaux d'énergie du réseau trophique et de prospérer dans pratiquement tous les écosystèmes. Il dissipe assez d'énergie, pour modifier le climat de la planète.
Je pense donc qu'une bonne appréciation de la complexité, d'un organisme s'apprécie comme la position hiérarchique de celui-ci dans le réseau trophique liée aux performances de son appareil téléologique.
Cordialement
Le taux auquel les consommateurs d'un écosystème ( Herbivores, carnivores, détrivores) convertissent l'énergie chimique de leur nourriture en biomasse est appelé productivité secondaire.
La productivité secondaire décline à chaque transfert d'énergie dans la hierarchie trophique.Cette diminution est une conséquence des lois de la thermodynamique. La quantité d'énergie demeure constante (première loi), mais les organismes convertissent inévitablement une partie de l'énergie qu'ils consomment en chaleur, et cette chaleur se dissipe dans l'écosystème ( deuxième loi). Par conséquent , l'énergie chimique emmagasinée sous forme de biomasse par la productivité primaire nette n'est pas toute convertie en productivité secondaire.
La perte d'énergie dans les chaines alimentaires limite radicalement la biomasse totale des carnivores qui peuvent vivre dans une écosystème ( contrainte). Un millième seulement de l'énergie chimique fixée par photosynthèse parvient à un consommateur tertiaire comme un faucon ou un requin.
Ce n'est pas que l'évolution tende globalement vers d'avantage de complexité, c'est que tout écosystème, constitue une pyramide à plusieurs étages, au sommet de laquelle évoluent des organismes dont l'"appareil téléologique" est plus performant, ( Plus mobile, plus rapide, plus calculateur, plus de degrés de liberté --> plus complexe !) et donc de fait plus "puissant", au sens de "plus dissipateur d'énergie". Le prédateur correspond à une brisure de symétrie, par rapport au niveau trophique qu'il exploite. Par ailleurs, on conçoit aisément à travers le second principe de la thermodynamique, qu'au sein de tout écosystème, il existe un limite intrinsèque de complexité, lié à l'énergie captés par les producteurs primaires. C'est de la biomasse produite par les producteurs primaire que va dépendre étroitement, les autres niveaux hiérarchiques du réseau trophique, et donc les ressources énergétiques à disposition du "prédateur ultime".
Ouais mais là tu exagères, tu dis que Chaisson est nul mais tu donnes des chiffres bidon pour le critiquer.
Sinon, je ne comprends pas tes exemples sur l'énergie et les écosystèmes. Tu me dis que la densité énergétique des espèces / écosystèmes dépend des sources d'énergie disponibles, mais cela c'est un truisme : cela fait partie des contraintes du milieu, du cadre adaptatif. Par ailleurs on parle là de macro-évolution, donc le pas de temps c'est au minimum quelques dizaines de millions d'années : Chaisson n'analyse pas si telle espèce s'adapte bien à la glaciation en 20.000 ans, il se demande si depuis le Cambrien on voit régulièrement émerger des systèmes plus efficace que les précédents quand il s'agit de capter, transformer et exploiter l'énergie disponible sur terre (qu'il s'agisse de l'énergie solaire et de ses dérivés ou de l'énergie chimique présente dans les espèces transformant l'énergie solaire).
Pour un adaptationniste, c'est clair comme de l'eau de roche : disposer de plus d'énergie que ses concurrents, nourrir des organismes plus complexes ayant des fonctions plus étendues. Dawkins appellerait cela un "progrès" dans certaines trajectoires de l'évolution, et d'ailleurs il le dit noir sur blanc : pour une minorité de lignée, il a été intéressant de gagner en complexité morphologique, en taille de système nerveux central, etc.
Donc puisque tu reconnais ce que dit Dawkins, eh bien interprète Chaisson ainsi : il décrit, parmi tout ce que fait l'évolution, une trajectoire possible sur le cas particulier de la densité énergétique qu'il estime corrélé à la possibilité d'entretenir un système complexe.
Alors ensuite on en revient toujours au même débat : on peut tout aussi bien décrire l'évolution par la trajectoire des bactéries depuis 4 milliards d'années, ou des insectes depuis 300 millions d'années, etc.
je fasi juste un apparté mineur.
vous revenez souvent sur la taille du cerveau, mais celui de Néanderthal était supérieur, non ?
A ma connaissance, Chaisson ne produit par une "loi" ni une "théorie", il formule une hypothèse ou une conjecture : la sélection va opérer sur la capacité à exploiter l'énergie, parmi bien d'autres traits sur laquelle elle opère (oui ou non) ; les systèmes ayant plus d'énergie par unité de masse pourront être plus complexes (oui ou non).
Le premier point me paraît trivialement évident, l'énergie étant basiquement nécessaire à la vie, il y a forcément pression sélective pour en capter, c'est ce que l'on attend d'une évolution darwinienne (de même qu'il y a pression sélective pour capter des ressources, fuir des prédateurs, savoir se dissimuler, etc.). Evidemment, toutes les espèces ne répondent pas à la même pression sélective particulière, mais certaines oui, et cela suffit pour donner raison à Chaisson.
Le second point me paraît discutable déjà parce que les "systèmes" ne sont pas bien définis et ensuite parce que rien dit a priori que la densité énergétique mesure correctement la complexité. Même si on trouve une corrélation positive, il faut encore vérifier sa constance (exemple des étoiles massives en fin de vie donné par Calpert au début, qui si elles ont une densité supérieure à l'humanité ne sont pas forcément plus complexes que l'humanité, si tant est que cela a un sens de dire ce genre de chose) et vérifier l'ensemble des facteurs corrélés au-delà de la densité énergétique (qui peut être la condition d'autre chose, cet autre chose définissant vraiment ce qu'est la complexité).
Imaginons que le système "sociétés humaines" continue de gagner 1,5% d'intensité énergétique par an, comme il le fait depuis la fin des années 1970. Au final, à démographie stable, ce système produira plus de choses avec moins d'énergie. Dans ce cas, il contredira l'idée de Chaisson. (Bon évidemment c'est une conjecture, si le système des sociétés humaines s'effondre par manque d'énergie et revient à un niveau antérieur de développement, cela confirmerait plutôt Chaisson). Pour des exemples avérés : la Rome antique avait sans doute moins de densité énergétique que l'Occident médiéval après le XIIe siècle (plus forte dépendance à l'esclavage, moins d'énergie hydraulique / éolienne, moindre exploitation de la force animale). Etait-elle moins complexe?
Il me semble oui (je ne reviens pas souvent dessus pour ma part), mais dans le cadre de Chaisson, la bonne mesure est la densité énergétique : l'émergence d'un cerveau plus petit et plus "dense" suffirait à lui donner raison (dans la trajectoire évolutive qu'il décrit).
ok, skept, alors comment "évaluer" celle de la fourmi pr exemple.
désolé si je coupe votre interessante conversation !
je ne peux que plussoire à ce constat.
Les fourmis, c'est intéressant : comme toutes les espèces sociales, on est probablement obligé de considérer la société comme le niveau pertinent d'analyse (pour le coup, c'est un peu "chaissonien", prendre le système et pas un composant individuel). Une fourmi n'est pas spécialement intelligente, même si elle a un système nerveux qui traite l'information, l'intelligence collective est une propriété émergente de l'interaction de milliers de fourmis. Elle est efficace.
Quelle est la densité énergétique moyenne d'une colonie de fourmi, et ses bornes selon les espèces de fourmi? Je l'ignore. Mais elle devrait se situer assez haut dans l'échelle de Chaisson (si cette échelle est cohérente) : les fourmis comme les humains colonisent quasiment tous les milieux sont capables de ravager des zones entières, exploitent de manière opportuniste des ressources très variées, etc.
Quand Chaisson met "société" en haut de sa trajectoire évolutive de densité énergétique, je ne suis pas sûr qu'il se limite aux sociétés humaines : il est possible qu'il inclut toutes les sociétés animales, dont la société humaine. En tout cas faudrait faire le calcul... mais pour trouver la masse et surtout le flux d'énergie d'une fourmilière, c'est pas coton...
