L'évolution est-elle une force fictive ?

[invite99c52d9d]

Bonjour,

En mécanique classique, les forces conservatives dérivent d'une énergie potentielle par la relation F = -grad U. On les retrouve dans la force de rappel élastique, la pesanteur terrestre et l'interaction électrostatique. Quel rapport avec l'évolution des êtres vivants me direz-vous ?

Eh bien, les techniques d'optimisation differentiable utilisent ce type d'équation pour trouver les paramètres optimum d'un système (e.g. coût minimum / efficacité maximum). Cela s'appelle une descente de gradient dans le jargon informatique. On peut imaginer le processus comme une bille dévalant les pentes d'une montagne vers le point le plus bas. Elle suit toujours la direction du vecteur gradient.

Allons plus loin en prenant une énergie potentielle U(x, y) dont le point zéro est difficile à calculer pour un paramètre x fixé. On connait des exemples de telles fonctions très efficaces pour sécuriser les transactions bancaires sur internet (les fonctions NP). Par exemple, calculer un facteur premier d'un nombre à un million de chiffres est infaisable à l'heure actuelle. Ici, U(x, y) = x % y.

En biologie, le paramètre X jouerait le role de variable environnentale et Y serait une variable vitale (le phénotype). La vie émerge spontanément de l'inerte lorsque l'énergie potentielle U(x, y) est suffisamment basse. Les individus les plus complexes comme les plantes, les animaux, l'homme apparaissent pour des valeurs de U et un gradient proche de zéro, signe que le système est proche de son optimum.

Le processus fondamental de l'évolution serait la variation d'énergie potentielle à toutes les échelles. Il est à l'oeuvre dans le repliement des protéines, processus connu pour être NP-Complet. De plus, la descente de gradient agit sur le couple (x, y) d'un seul bloc plutôt que Y pris isolément. Cela facilite des sauts evolutifs où des espèces s'adaptent rapidement à leur milieu.

Comment est-ce possible ? Il est simple de générer une paire (x, y) optimale lorsque U est une relation à sens unique. C'est le cas de la factorisation de nombre premier en cryptographie asymétrique (prendre x = y.z avec y et z choisis au hasard). Certains x seront faciles à factoriser (x=15 => y = 3 ou y = 5) et d'autres x seront beaucoup plus difficiles. On ne peut pas le prévoir, cela arrive "au hasard" de la descente de gradient.

Ainsi, la descente de gradient donne une base physique à l'apparition de la vie sur Terre avant les premières cellules à ADN, là où la selection naturelle de Darwin n'est pas applicable.

Enfin, tout problème NP-Complet admet une fonction U. Elle modélise des organisations très complexes dont l'économie, l'ingénierie mécanique, certains jeux de stratégies, etc. Bref, le monde dans lequel vivent les êtres humains.
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[pm42]

Cela ressemble beaucoup à de la théorie personnelle, développée sur un coin de table, mélangeant un peu tout et pas vraiment solide.
Un petit exemple :

Le processus fondamental de l'évolution serait la variation d'énergie potentielle à toutes les échelles

Ok, et à grande échelle ?

Il est à l'oeuvre dans le repliement des protéines, processus connu pour être NP-Complet.

Raté : on est repassé à toute petite échelle.

De plus, la descente de gradient agit sur le couple (x, y) d'un seul bloc plutôt que Y pris isolément. Cela facilite des sauts evolutifs où des espèces s'adaptent rapidement à leur milieu.

Mais par le miracle du gradient, on est repassé aux "sauts évolutifs" dont le lient avec les repliements de protéine me semble un peu ténu disons.

Bref, c'est du raisonnement par analogie mais pas spécialement bien fait.

[invite9dc7b526]

L'image de la bille "dévalant les pentes" est utilsée par les chercheurs en théorie de l'évolution (cherche: evolutionary landscape ou fitness landscape).

Mais voir l'évolution comme un processus d'optimisation est trompeur: en fait une multitude d'organismes coévoluent en permanence. La théorie mathématique la plus pertinente serait à mon avis la théorie des jeux (différentiels si tu veux, mais je pense plus à un cadre probabiliste).

[invitec0b62935]

En biologie, le paramètre X jouerait le role de variable environnentale et Y serait une variable vitale (le phénotype). La vie émerge spontanément de l'inerte lorsque l'énergie potentielle U(x, y) est suffisamment basse. Les individus les plus complexes comme les plantes, les animaux, l'homme apparaissent pour des valeurs de U et un gradient proche de zéro, signe que le système est proche de son optimum.

En biologie ta fonction U dépend de x, mais x dépend aussi de U ce qui ne va certainement pas simplifier les choses. Mettons que tu sois un néanderthalien vivant il y a 40000 ans. x, ça va certes être le climat mais ça va surtout être le nombre de mammouths dans ta région, leur capacité à t'échapper, leur capacité à te repérer avant que tu ne les repère, leur capacité au corps à corps et tout ça va dépendre de la propre fonction U du mammouth, elle-même dépendant de la tienne. Ta fonction U de néanderthalien va également dépendre des fonctions U des cervidés, des lapins et même des rongeurs parce qu'en période de famine il faut bien manger quelque chose. Ca va également dépendre de la fonction U de tous les végétaux que tu peux consommer, de ta capacité à résister aux toxines que beaucoup d'entre eux contiennent. Ta fonction U va également dépendre des lions qui auront envie de faire de toi leur 4 heures. Ca va dépendre de la fonction U des Homo Sapiens nouvellement arrivés qui sont des compétiteurs dans la même niche écologique que toi. Ca va dépendre de la fonction U de tous les autres néanderthaliens avec qui tu vas interagir de façon positive (reproduction, collaboration dans la chasse, dans la défense de la tribu, dans l'éducation des enfants ...) ou négative (lutte pour les resources quand celles-ci sont rares etc....). Ca va dépendre de la fonction U des pathogènes qui eux aussi évoluent et qui le font bien plus vite que toi, cette fonction U dépendant entre autres de la densité de population en néanderthalien et en toute autre espèce susceptible de véhiculer le pathogène.

Et dans tout ça, j'ai supposé que la partie "non biologique" de l'environnement était constante, ce qui est relativement vrai à l'échelle du millier d'année mais au-delà on se heurte aux périodes de glaciations/réchauffement, aux chutes de météorites et autres.

Je ne sais pas si au final le problème a la moindre chance d'être NP-complet mais même si il l'est le degré et le nombre de variables du polynome sera tellement élevé qu'en pratique il sera totalement inutilisable.

L'environnement c'est principalement les autres individus de la même espèce, les individus des espèces-proies, les individus des espèces prédatrices, les individus d'espèce en compétition pour les mêmes ressources, les agents pathogènes et tout ceux-là sont également soumis à l'évolution.


C'est de cette impossibilité pratique que découle le fait que l'évolution est imprévisible, elle dépend de tellement de paramètres dont la plupart sont de surcroit inconnus...

[A voir en vidéo sur Futura]

[saint.112]

C'est dès le titre que ton post commence mal. C'est déjà le signe que tu mélanges allègrement la carpe et le lapin. C'est aussi l'annonce que tu viens nous présenter ta théorie perso ce qui, si tu avais lu la Charte du forum, est explicitement interdit ici. Et ce d'autant plus que, visiblement dépourvu de formation dans le domaine en question, tu penses qu'en important des notions de ton domaine de compétence qui lui sont étrangères tu vas faire avancer le schmilblick.
Et ton post tient ses promesses.
À mon avis, là où ça pèche le plus ce que tu prends l'évolution comme un processus holiste, en quelque sorte coordonné, avec un objectif d'optimisation. Ta comparaison avec les techniques d'optimisation de systèmes informatiques en atteste.
L'idée, assez banale, que « Les individus les plus complexes comme les plantes, les animaux, l'homme […] » seraient le « […] signe que le système est proche de son optimum. » montre que tu as une approche finaliste.

En fait, l'évolution d'une espèce est la résultante d'une multitude de phénomènes au niveau microscopique dont beaucoup ne sont absolument pas corrélés entre eux et sont de plus parfaitement aléatoires (ce qui va ensemble dans beaucoup de cas). Ce qui est sélectionné est ce qui marche, pas forcément ce qui marche le mieux et pas forcément ce qui est optimum. Vu la pérennité et l'adaptabilité de l'espèce des amibes, on peut supposer qu'elle a atteint son optimum elle aussi.
On ne peut voir aucune force, ou “processus“ unifié à l'œuvre dans l'évolution.
Tu fais donc l'erreur, fréquente, de réifier le concept d'évolution. Beaucoup de concepts sont ainsi à prendre avec des pincettes comme la vie, l'espèce, etc. Ce sont des abstractions, certes commodes, mais souvent trompeuses.
Par exemple, ce n'est pas la vie stricto sensu qui est apparue sur terre, ce sont des vésicules auto-réplicantes qui à un moment donné, difficile à déterminer, peuvent être qualifié d'organismes vivants. L'évolution n'a aucun objectif et n'est pas le résultat d'un processus de développement et d'optimisation comme un système informatique.

Nico

[invite99c52d9d]

L'image de la bille "dévalant les pentes" est utilsée par les chercheurs en théorie de l'évolution (cherche: evolutionary landscape ou fitness landscape).

Mais voir l'évolution comme un processus d'optimisation est trompeur: en fait une multitude d'organismes coévoluent en permanence. La théorie mathématique la plus pertinente serait à mon avis la théorie des jeux (différentiels si tu veux, mais je pense plus à un cadre probabiliste).

La theorie des jeux est déjà probabiliste par nature puisque l'équilibre de Nash autorise des stratégies mixtes. Il y a aussi les processus decisionnels markovien multi-agents qui sont beaucoup plus général puisque la matrice de paiement évolue au cours du jeu (voir les DEC-POMDP).

On est aussi d'accord que la théorie Darwinienne réfute l'idée d'optimisation.

Cependant, des chercheurs ont prouvé que les équations differentielles résolvent des problèmes PSPACE-Complet. C'est équivalent à jouer parfaitement au jeu de GO comme si le système était doté d'une puissante intelligence artificielle.

Voir l'article ici: http://www.sciencedirect.com/science...1999588380062X

[invite5d6f9427]

Bonjour

Et il y a le hasard, comme la radioactivité, les phénomène d'ionisation.

[inviteffa8db36]

J'ai vu une fois dans une émission un scientifique américain calculer la probabilité d'obtenir une protéine nécessaire à la vie.
Le calcul donnait 1 chance sur 10^164 possibilités de l'obtenir par hasard, ce qui signifie donc 0 et que le hasard n'existe pas dans ce cas.

[inviteffa8db36]

Bonjour

Et il y a le hasard, comme la radioactivité, les phénomène d'ionisation.

Je ne pense pas qu'il faille parler de hasard dans ces différents cas. En effet, il existe en physique des lois bien précises qui permettent certaines choses et pas d'autres. Les lois fondamentales qui régissent la radioactivité sont peut-être incomplètes... Concernant le phénomène d'ionisation, il obéit à des lois bien précises donc pas de hasard.

[JPL]

J'ai vu une fois dans une émission un scientifique américain calculer la probabilité d'obtenir une protéine nécessaire à la vie.
Le calcul donnait 1 chance sur 10^164 possibilités de l'obtenir par hasard, ce qui signifie donc 0 et que le hasard n'existe pas dans ce cas.

Argument classique (et c.n) des anti-évolutionnistes.

[invite5d6f9427]

Bonjour

Hé mej ! Si tu veut te cultivé un peu.

http://www.laradioactivite.com/site/...ionisation.htm

[invite9dc7b526]

J'ai vu une fois dans une émission un scientifique américain calculer la probabilité d'obtenir une protéine nécessaire à la vie.
Le calcul donnait 1 chance sur 10^164 possibilités de l'obtenir par hasard, ce qui signifie donc 0 et que le hasard n'existe pas dans ce cas.

que le hasard existe ou non est une question plus philosophique que scientifique, mais quoi qu'il en soit le calcul auquel tu fais allusion n'a aucune valeur, ça a été maintes fois souligné ici et ailleurs (et déjà l'inverse de 10^164 n'est pas zéro).

[inviteffa8db36]

que le hasard existe ou non est une question plus philosophique que scientifique, mais quoi qu'il en soit le calcul auquel tu fais allusion n'a aucune valeur, ça a été maintes fois souligné ici et ailleurs (et déjà l'inverse de 10^164 n'est pas zéro).

Tout à fait d'accord avec la première partie de ta réponse: si le hasard était maitre bye bye la physique!
En physique 10^-164 est assimilée à zéro peut être pas en math!

[inviteffa8db36]

Bonjour

Hé mej ! Si tu veut te cultivé un peu.

http://www.laradioactivite.com/site/...ionisation.htm

Je persiste en science le hasard n'existe pas!
Quel est ton argument pour affirmer le contraire?
En tous cas merci pour ta référence, je trouve les illustrations simples et compréhensibles.

[Kemiste]

Je persiste en science le hasard n'existe pas!
Quel est ton argument pour affirmer le contraire?

Quel est ton argument pour affirmer que le hasard n'existe pas ?

[inviteffa8db36]

Quel est ton argument pour affirmer que le hasard n'existe pas ?

Il existe des lois en physique, chimie, mathématique et donc en biologie etc. La nature est gouvernée par des lois. Ces lois gouvernent l'immensément petit comme l'immensément grand, et ce, dans tous les domaines.
Les évènements ne peuvent donc se produire que dans ce cadre mais en permettant des degrés de liberté.
Lorsque l'on est dans une pièce, les lois de la physique interdisent à une personne de traverser le mur mais autorisent cette même personne à passer par l'entrée ou la fenêtre.
Ces mêmes lois te disent que si tu passes par la porte pas de problème mais si tu décides de passer par la fenêtre, tu corps devra absorber l'énergie cinétique lors de la chute et provoquer la mort.
Lorsque tu mélanges de l'eau et de l'huile: la chimie dit mélange non miscible mais te permet quand même de le faire en utilisant un tensioactif: toutes les lois sont respectées harmonieusement.
En biologie un âne ne peut pas s'accoupler à une vache....
En math tu peux ajouter une infinité de 0 tu trouveras toujours 0...
Même le tirage du loto obéit à ces lois, pour connaitre le tirage il faudrait connaitre précisément les conditions initiales, la position des boules, masse des boules, vitesse de rotation, etc
etc etc etc

[Médiat]

Bonjour,

Tous les poissons que j'ai vus n'avaient pas d'ailes, est-ce que cela prouve que les poissons volants n'existent pas ?

[pm42]

Il existe des lois en physique, chimie, mathématique et donc en biologie etc. La nature est gouvernée par des lois. Ces lois gouvernent l'immensément petit comme l'immensément grand, et ce, dans tous les domaines.
Les évènements ne peuvent donc se produire que dans ce cadre mais en permettant des degrés de liberté.
Lorsque l'on est dans une pièce, les lois de la physique interdisent à une personne de traverser le mur mais autorisent cette même personne à passer par l'entrée ou la fenêtre.
Ces mêmes lois te disent que si tu passes par la porte pas de problème mais si tu décides de passer par la fenêtre, tu corps devra absorber l'énergie cinétique lors de la chute et provoquer la mort.
Lorsque tu mélanges de l'eau et de l'huile: la chimie dit mélange non miscible mais te permet quand même de le faire en utilisant un tensioactif: toutes les lois sont respectées harmonieusement.
En biologie un âne ne peut pas s'accoupler à une vache....
En math tu peux ajouter une infinité de 0 tu trouveras toujours 0...
Même le tirage du loto obéit à ces lois, pour connaitre le tirage il faudrait connaitre précisément les conditions initiales, la position des boules, masse des boules, vitesse de rotation, etc
etc etc etc

Je cherche encore un argument au milieu des vaches et des ânes qui pataugent dans l'huile les amenant à passer par la fenêtre tout en réfléchissant sur l'impact des additions de 0.

Et le discours sur les conditions initiales me semble ignorer beaucoup de travaux sur le chaos sans même invoquer la mécanique quantique.

[JPL]

Lorsque l'on est dans une pièce, les lois de la physique interdisent à une personne de traverser le mur mais autorisent cette même personne à passer par l'entrée ou la fenêtre.

Eh bien justement ce n'est pas vrai à toute échelle. L'effet tunnel est un phénomène par lequel quelques particules, de manière tout à fait aléatoire, peuvent franchir des barrières d'énergies supérieures à leur énergie propre. C'est l'équivalent de traverser un mur. Si les lois étaient aussi déterministes que tu le penses toutes les particules strictement identiques devraient traverser, ou ne pas traverser, selon leur niveau d'énergie.

[inviteffa8db36]

Je cherche encore un argument au milieu des vaches et des ânes qui pataugent dans l'huile les amenant à passer par la fenêtre tout en réfléchissant sur l'impact des additions de 0.

Et le discours sur les conditions initiales me semble ignorer beaucoup de travaux sur le chaos sans même invoquer la mécanique quantique.

Je suis cloué par ta réponse qui me laisse sans voix
Je crois que tu as compris où je voulais en venir mais tu as raison d'utiliser l'ironie...

[inviteffa8db36]

Eh bien justement ce n'est pas vrai à toute échelle. L'effet tunnel est un phénomène par lequel quelques particules, de manière tout à fait aléatoire, peuvent franchir des barrières d'énergies supérieures à leur énergie propre. C'est l'équivalent de traverser un mur. Si les lois étaient aussi déterministes que tu le penses toutes les particules strictement identiques devraient traverser, ou ne pas traverser, selon leur niveau d'énergie.

Je suis d'accord avec toi sur l'effet tunnel

[inviteffa8db36]

Je cherche encore un argument au milieu des vaches et des ânes qui pataugent dans l'huile les amenant à passer par la fenêtre tout en réfléchissant sur l'impact des additions de 0.

Et le discours sur les conditions initiales me semble ignorer beaucoup de travaux sur le chaos sans même invoquer la mécanique quantique.

La mécanique quantique n'est pas parfaite: elle a fait son temps pour certains qui s'engagent dans la gravitation quantique. Comme dirait Albert Einstein qui vous savez ne joue pas aux dés...
Je pense qu'une théorie qui laisse un champ d'action au hasard, par définition non soumis à des lois, est imparfaite

[pm42]

elle a fait son temps pour certains qui s'engagent dans la gravitation quantique

Non justement. La gravitation quantique est 100% compatible avec la mécanique quantique, c'est ce qui fait son intérêt. Et il faudrait savoir de quelle théorie on parle, la gravitation quantique pouvant en désigner plusieurs.
Il ne suffit pas de recopier quelque mots des explications de Deedee81 sur la gravitation quantique à boucle.

Comme dirait Albert Einstein qui vous savez ne joue pas aux dés...

Argument d'autorité qui ignore le théorème de Bell.

Je pense qu'une théorie qui laisse un champ d'action au hasard, par définition non soumis à des lois, est imparfaite

"Je pense" n'est pas un argument scientifique, surtout dans le cas présent.
Le fait que "hasard" = "non soumis à des lois" est également faux, aussi bien mathématiquement que physiquement.

[JPL]

Je pense qu'une théorie qui laisse un champ d'action au hasard, par définition non soumis à des lois, est imparfaite

Ce qui prouve que tu ne l'as absolument pas comprise. La MQ obéit à des lois strictes mais ces lois sont différentes de celles de la mécanique de grand-papa de notre monde macroscopique. C'est quand nous cherchons à observer les phénomènes quantiques microscopiques dans notre monde macroscopique qu'apparaissent ce qui semble être des paradoxes.

[invite9dc7b526]

En biologie un âne ne peut pas s'accoupler à une vache....

Sachant que les ânes ignorent à peu près tout de la biologie, si j'étais vache je m'en méfierais tout de même.

[invite5d6f9427]

Bonjour

Et si par hasard mej tu respir du gaz radon, le gaz radon est radiactif donc ionisant.

https://fr.wikipedia.org/wiki/Radon

Radon domiciliaire au Québec

http://sante.gouv.qc.ca/conseils-et-...-domiciliaire/

Tu ne peut pas dire que le hasard n'existe pas !

[invite5d6f9427]

Bonjour

Biologie quantique et adaptation

http://www.futura-sciences.com/magaz...iologie-22503/

[inviteffa8db36]

Non justement. La gravitation quantique est 100% compatible avec la mécanique quantique, c'est ce qui fait son intérêt. Et il faudrait savoir de quelle théorie on parle, la gravitation quantique pouvant en désigner plusieurs.
Il ne suffit pas de recopier quelque mots des explications de Deedee81 sur la gravitation quantique à boucle.


Argument d'autorité qui ignore le théorème de Bell.


"Je pense" n'est pas un argument scientifique, surtout dans le cas présent.
Le fait que "hasard" = "non soumis à des lois" est également faux, aussi bien mathématiquement que physiquement.

Ne pas confondre hasard avec probabilité.
La gravitation quantique qui est censée unifier la mécanique quantique et la relativité générale n'existe toujours pas!!!

[inviteffa8db36]

Ce qui prouve que tu ne l'as absolument pas comprise. La MQ obéit à des lois strictes mais ces lois sont différentes de celles de la mécanique de grand-papa de notre monde macroscopique. C'est quand nous cherchons à observer les phénomènes quantiques microscopiques dans notre monde macroscopique qu'apparaissent ce qui semble être des paradoxes.

Je n'ai pas la prétention contrairement à toi d'affirmer que je comprend la mécanique quantique. Même les spécialistes ne la comprennent pas complétement.
Donc oui je ne la comprends pas dans tous ses aspects!

[invite6f9dc52a]

Je n'ai pas la prétention contrairement à toi d'affirmer que je comprend la mécanique quantique. Même les spécialistes ne la comprennent pas complétement.
Donc oui je ne la comprends pas dans tous ses aspects!

J'aime bien le discrédit d'autorité lancé (sans fondement) à celui qui comprendrait la mécanique quantique et la tournure de phrase qui pose l'auteur au même niveau que les spécialistes qui ne comprendraient pas leur spécialité.