Le biologiste qui va changer votre vision du vivant

Éthique et tac

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Transcript

00:00Depuis une vingtaine d'années, on a commencé à analyser les systèmes vivants à d'autres

00:13échelles.

00:14Aux échelles des écosystèmes entiers et aux échelles moléculaires, donc à toutes

00:17les échelles, de la molécule jusqu'à l'écosystème.

00:20Et ce dont on s'est rendu compte, c'est que les êtres vivants sont construits sur

00:25un certain nombre de valeurs qui sont listées ici.

00:29Inefficacité, donc pas d'objectif, ça on le savait depuis Darwin, la théorie de l'évolution

00:37est aveugle, l'évolution est aveugle, il n'y a pas de destination, les globules rouges

00:42ne veulent pas devenir violets et on ne sait pas ce qu'ils vont devenir.

00:45Donc il n'y a pas d'objectif, c'est extrêmement hétérogène, la biodiversité a des millions,

00:52a des milliards, c'est hyper hétérogène, c'est hyper incertain, il y a beaucoup d'aléatoires

00:57dans les réseaux du vivant, dans les systèmes vivants, il y a même tout un champ de la

01:00biologie qui s'appelle la biologie stochastique, qui n'étudie que ça, que les processus aléatoires

01:05en vivant, il y en a vraiment partout, c'est très incertain, c'est très lent, il y a

01:08beaucoup de lenteur, il y a énormément de délais dans les réseaux moléculaires, dans

01:12les réseaux de neurones, dans les réseaux de l'écosystème, beaucoup de redondances,

01:15mais des millions de redondances, ce n'est pas juste le groupe électrogène qu'on met

01:18au-dessus de l'hôpital, c'est des millions de redondances, c'est extrêmement redondant,

01:22extrêmement incohérent dans les réseaux moléculaires, les réseaux de gènes en particulier,

01:26en fait quand on regarde des réseaux de gènes, on voit qu'il y a une protéine qui

01:29va activer quelque chose et la même protéine va inhiber la même protéine, donc en fait

01:34si vous voulez avoir une image mentale d'un être vivant, c'est un automobiliste qui a

01:38le pied sur l'accélérateur et sur le frein en même temps, et là vous avez à peu près

01:43une bonne image de ce que c'est qu'un être vivant, donc c'est vraiment complètement

01:45incohérent, c'est complètement incohérent, et tout ça en plus c'est inachevé, parce

01:51que si c'était achevé, ce serait mort, et donc vous voyez, c'est que des contre-performances,

01:58ça c'est que des contre-performances, du point de vue d'un humain du 21ème siècle,

02:01et pourtant c'est ça qui construit le vivant, c'est le cœur nucléaire du vivant, c'est

02:07de la contre-performance, alors pourquoi le vivant est-il si peu performant ? Et bien

02:13évidemment qu'il y a une valeur ajoutée à tout ça, c'est qu'en fait le vivant construit

02:17sur ses contre-performances une nouvelle valeur, et cette nouvelle valeur c'est la robustesse,

02:23la robustesse c'est maintenir le système stable malgré les fluctuations, maintenir

02:29le système stable malgré les fluctuations, c'est ça qui est sélectionné au cours de

02:34l'évolution, l'évolution sélectionne des êtres vivants robustes, ils sont viables

02:40malgré les fluctuations, ils sont capables de traverser les fluctuations, et cette capacité

02:45à traverser les fluctuations ça dépend des contre-performances, je vais le dire autrement,

02:49si vous êtes très performant vous vous enferrez dans une voie étroite et vous êtes incapable de

02:56gérer une fluctuation, l'optimisation fragilise, je peux le dire autrement, quand vous optimisez

03:01il faut tout de suite vous demander qu'est-ce que je fragilise, parce qu'on fragilise toujours

03:05quand on optimise, le vivant n'optimise pas, il est sous-optimal, alors je vous le déclare un

03:10petit peu comme ça, là je vais quand même vous le démontrer, un scientifique ça démontre,

03:14donc il faut quand même que je vous le démontre, alors du coup je vais juste prendre deux trois

03:17exemples, premier exemple température corporelle, température corporelle, donc vous savez on a

03:23une température corporelle 37 degrés à peu près, 36, 35, 37, quand on extrait les protéines et les

03:30enzymes de votre corps, qu'on les met en tube à essai et qu'on mesure leur activité, et bien on

03:36va trouver en général un optimum autour de 40 degrés, 40 degrés, c'est pas 37 degrés, c'est 40

03:42degrés, alors vous allez me dire trois degrés de différence c'est pas énorme, alors pour un

03:47biologiste si c'est énorme, 3 degrés de différence ça veut dire que certaines enzymes elles sont un

03:52million de fois plus actives à 40 degrés qu'à 37 degrés, donc quand votre corps est à 40 degrés,

03:59c'est un autre corps, c'est un autre métabolisme et c'est surtout un autre système immunitaire,

04:06quand vous êtes à 40 degrés vous êtes au top de la performance, c'est pas intuitif parce qu'en

04:13général on est plutôt claqué, plutôt envie de dormir, mais votre métabolisme, votre système

04:18immunitaire, c'est là qu'il est au sommet de la performance, il est au maximum de la performance,

04:22et donc là vous commencez à comprendre la logique, c'est à dire qu'à 37 degrés votre corps il

04:27fonctionne de façon satisfaisante, 10 sur 20, pas plus, juste satisfaisant, mais par contre

04:35s'il y a un pathogène qui rentre, une bactérie, un virus, vous commencez à avoir une inflammation,

04:39de la fièvre, et là votre métabolisme, votre système immunitaire commence à être boosté,

04:44et là vous allez pouvoir décaniller le pathogène qui passe parce que vous avez eu un gain de

04:49performance. Donc du coup il y a deux messages philosophiques très simples, à 37 degrés vous

04:55êtes en dessous de l'optimum, mais bien en dessous, vous êtes vraiment en dessous, et ça ça permet de

05:00gérer des fluctuations, une fluctuation de pathogènes. Première raison philosophique,

05:07deuxième message, c'est que le vivant s'autorise la performance, mais le vivant s'autorise la

05:14performance de façon transitoire, exceptionnelle. 40 degrés c'est trois jours, trois jours maximum,

05:21après c'est mortel, c'est létal, c'est que les protéines se dénaturent, c'est un burn-out

05:26moléculaire 40 degrés, on ne peut pas rester très performant. Donc vous voyez c'est pas comme tout à

05:30l'heure, je vous disais la guerre, il y a un effet de cliquet, on augmente les performances, on n'arrête

05:34pas d'augmenter, non le vivant lui il augmente, il revient au niveau de croisière, il ne reste pas

05:38comme ça à incrémenter la performance, évidemment parce qu'il faut gérer des fluctuations. Donc ça

05:43c'est l'exemple de la température corporelle, mais qui permet bien de montrer que le vivant gère

05:47d'abord les fluctuations. Un deuxième exemple, c'est par exemple l'exemple des bactéries, donc

05:52les bactéries elles sont, comme vous savez, elles sont soumises à des tas de stress dans tous les

05:56sens, quand ils changent la température, comme nous, la lumière, la température, et puis nous on a en

06:00plus extrait des molécules maintenant, des champignons, qui s'appellent les antibiotiques.

06:03Les antibiotiques ça permet de tuer les bactéries, comme on a dit, antibiotiques, donc ça tue les

06:10bactéries. Alors quand vous soumettez des bactéries à des antibiotiques, il y a toujours des bactéries

06:15qui résistent, et donc ça ça quand même était toujours une grande question pendant longtemps,

06:20on s'est dit mais comment ça se fait, on met des molécules hyper toxiques, les bactéries arrivent

06:25à résister. Donc on s'est dit au départ, alors c'est certainement, c'est comme la course aux armements quoi,

06:30c'est-à-dire qu'en fait elles ont trouvé une autre molécule qui est encore plus forte et qui va détruire

06:35l'antibiotique etc, donc ça ce serait la stratégie de la performance, la stratégie de la guerre. Alors

06:40c'est pas du tout ce que font les bactéries, et maintenant on le sait, c'est bien démontré, les

06:44bactéries qui sont soumises à des stress, et notamment des stress antibiotiques, elles dorment, elles

06:50passent en hibernation, et elles attendent que la vague d'antibiotiques passe. Donc là vous voyez c'est

06:56typiquement une solution robuste, construite contre la performance, c'est vraiment si les garçons la

07:02gaffent, c'est je dors pour résister à la fluctuation. Et donc en fait c'est même très

07:08bien démontré, c'est-à-dire qu'en fait si vous augmentez la dose d'antibiotiques, il y a plus de

07:11bactéries qui dorment, et maintenant il y a même pour la petite histoire des projets de recherche pour

07:16essayer de réveiller les bactéries, pour les rendre sensibles aux antibiotiques, plutôt que de créer

07:20des nouveaux antibiotiques, plutôt essayer de rendre les bactéries les réveiller. Donc ça c'est

07:25un exemple pareil où en fait on construit de la robustesse, les bactéries construisent de la

07:28robustesse en allant contre la performance. Alors je vais vous donner un troisième exemple, mais

07:33avant j'aimerais vous poser une petite question, parce qu'en fait c'est revisiter le vivant là, ça

07:39permet de se poser des grandes questions, parce que d'un seul coup là on est vraiment dans le

07:42coeur nucléaire du vivant, et du coup ma question c'est celle-là, pourquoi les plantes sont-elles

07:47vertes ? Oui je crois que c'est bon, oui en effet, voilà, donc en effet c'est pour gérer les

07:52fluctuations lumineuses, mais c'est même au-delà de ça, en fait c'est pour gérer les fluctuations

07:55tout court. Alors je vais vous le démontrer, parce que là je vous le dis comme ça, mais c'est quand

07:59même, et en plus il y a des travaux assez récents, donc c'est assez marrant, et c'est une grande question

08:02quand même, pourquoi les plantes sont-elles vertes ? Après tout on peut se poser la question. Alors les

08:06plantes sont vertes, pourquoi elles sont vertes ? Parce qu'elles forment de la photosynthèse, ça tout

08:10le monde sait bien. Donc la photosynthèse c'est quoi ? C'est le processus métabolique le plus

08:14important sur Terre, c'est ce qui permet de transformer un gaz, le CO2, en fibres, en fibres

08:19de carbone. Une plante c'est du CO2 polymérisé, on peut le dire comme ça. Alors ce processus,

08:25ce processus métabolique, la photosynthèse, ça existe depuis 3,8 milliards d'années. C'est un

08:32des processus métaboliques les plus anciens sur Terre, c'est très ancien, la première trace

08:36isotopique c'est 3,8 milliards d'années. Le rendement de la photosynthèse, moins de 1%. Donc

08:44quand je dis rendement, c'est la différence qu'il y a entre l'énergie solaire qui arrive sur la

08:47feuille et l'énergie métabolique qui en sort. Donc c'est très faible, c'est pas nul, mais c'est

08:53presque nul, c'est assez minable comme rendement, moins de 1%. Donc en clair ça veut dire que les

08:58plantes gâchent 99% de l'énergie solaire. Donc c'est un gâchis énorme. Alors j'ai mis des panneaux

09:05solaires à côté parce que nous, depuis 50 ans, on fait des panneaux solaires et on est déjà à 15%

09:10de rendement. Alors c'est pas pareil évidemment, mais c'est quand même des objets de capture de

09:14l'énergie solaire. Donc comment ça se fait que nous, en 50 ans, on ait réussi à optimiser des

09:19panneaux solaires et que les plantes depuis 3,8 milliards d'années, enfin les plantes et la

09:23photosynthèse avant bactérienne, depuis 3,8 milliards d'années en soient restées à moins de

09:281%. Il n'y a pas eu d'optimisation avec autant de temps, c'est quand même assez étonnant cette

09:32histoire. Alors il y a une chose qui doit vous frapper, c'est que les panneaux solaires sont

09:37noirs et les plantes sont vertes. Alors déjà là les plantes se plantent, si on peut le dire comme

09:45ça, elles devraient être noires. Les plantes devraient être noires. Si elles devaient capter

09:48toute l'énergie solaire, il faudrait que les plantes soient noires. C'est le noir qui absorbe

09:52tout l'arc-en-ciel. Toutes les couleurs de l'arc-en-ciel, c'est le noir. Donc en fait si

09:57elles sont vertes, ça veut dire que les plantes absorbent le rouge, le bleu, donc les deux extrêmes

10:02de l'arc-en-ciel, et elles reflètent tout ce qu'il y a au milieu, le vert. Et c'est ça qui nous revient

10:06dans les yeux, c'est pour ça qu'on les voit en vert. Donc là il y a un énorme gâchis d'énergie,

10:10les plantes gâchent énormément d'énergie. Donc la question c'est pourquoi les plantes sont-elles

10:14vertes ? C'était ma question. Je vous fais la version courte parce qu'il y a un article,

10:18puis d'autres qui ont suivi, qui ont pu le démontrer ça. Donc en fait la question qu'il

10:23faut se poser c'est qu'est-ce qu'il faudrait faire pour que la photosynthèse soit la plus

10:28performante possible ? Alors en fait si on veut que la photosynthèse soit au maximum de performance,

10:33il faut que le flux de photons, donc les particules de lumière, tombent de façon très régulière. Si

10:38ça tombe de façon très régulière, ça tourne très bien là, et du coup on a un rendement très

10:43très bon. Mais sauf que dans la vraie vie, la lumière ça fluctue entre le matin, le soir,

10:49les nuages qui passent, la température, donc la qualité, la quantité de lumière fluctue tout le

10:54temps. Et puis il y a autre chose, c'est que les cellules elles-mêmes, elles fluctuent. Les

10:58cellules se divisent, elles meurent, les protéines se polymérisent, se dépolymérisent, donc ça

11:02fluctue à l'extérieur, ça fluctue à l'intérieur. Quelle est la solution dans un monde fluctuant ?

11:07Et bien donc maintenant c'est démontré par la physique quantique, mais donc là je sors de mon

11:12domaine de compétences, mais il y a une seule solution, et la seule solution c'est d'absorber

11:16dans le rouge et d'absorber dans le bleu. Et il faut que les deux pics d'absorption soient éloignés

11:22l'un de l'autre, donc les deux extrêmes de l'arc-en-ciel, pour autoriser des fluctuations.

11:26Donc si je vous le dis différemment, la question c'est pourquoi les plantes sont-elles vertes ?

11:31La réponse, pour gérer les fluctuations, les fluctuations, les fluctuations. Il n'est jamais

11:40question de performance. Et vous voyez depuis 3,8 milliards d'années, moins de 1% de rendement.

11:46Donc si la prochaine fois que vous voyez une plante verte, elle vous dit moi je gère les

11:52fluctuations, je ne m'intéresse pas à la performance. C'est ça le message de la couleur

11:57verte des plantes, c'est ça qu'elle vous dit. Donc voilà, il me semble que là il y a quand même un

12:01message à creuser, et donc en fait je vais pas vous faire, il y en a des centaines, il y a des

12:05milliers d'exemples comme ça, donc je vais pas vous faire la liste, mais il y en a plein plein plein

12:08plein plein d'exemples comme ça. En fait on se rend compte que des contre-performances nourrissent

12:13l'adaptabilité des plantes et des êtres vivants, tous les êtres vivants, et leur permettent d'être

12:19adaptables, d'être toujours capables de s'adapter. Et donc ça, ça va contre la performance et ça

12:25génère de la robustesse, maintenir un système stable malgré les fluctuations.

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