Darwin contre Lamarck, round 2?

SCIENCE AU QUOTIDIEN / «On entend souvent parler d’épigénétique, alors j’aimerais qu’on m’explique ce que c’est et, surtout, comment les modifications épigénétiques peuvent se transmettre? Peut-on penser à une reprise du débat entre Lamarck et Darwin?», demande Émilien Sirois, de Lévis.

Jean-Baptiste de Lamarck (1744-1829) fut un grand naturaliste français et un des premiers à comprendre que les espèces évoluent — très méritoire, à son époque. Le hic, c’est que la théorie qu’il a imaginée voulait que les individus s’adaptaient à leur environnement en acquérant des caractéristiques au cours de leur vie, qu’ils transmettaient ensuite ces traits acquis à leur descendance. Or on sait maintenant que c’est faux, ou du moins très inexact (j’y reviens) : si l’on coupe la queue à une souris, par exemple, elle n’accouchera pas de bébés-souris sans queue, même si on répète l’opération sur plusieurs générations.

C’est plutôt le naturaliste anglais Charles Darwin (1809-1882) qui a jeté les bases de la théorie moderne de l’évolution dans son célèbre On the Origin of Species : les espèces n’évoluent pas parce que les individus acquièrent des caractéristiques qu’ils transmettent, ce sont plutôt les individus qui possèdent des caractéristiques innées qui améliorent ou réduisent leurs chances de survivre (et donc de se reproduire). C’est l’environnement qui «sélectionne» les individus les plus adaptés.

À cause de cela, «on oppose souvent Lamarck et Darwin comme des adversaires, mais ça n’a jamais vraiment été le cas», dit Claude Robert, chercheur en génomique au département des sciences animales de l’Université Laval. Le premier est décédé alors que le second n’était âgé que de 20 ans, signale-t-il, on ignorait tout de l’existence des gènes au XIXe siècle, et le débat se faisait alors surtout contre l’Église, très puissante à l’époque et qui a eu du mal à accepter l’idée même de l’évolution, quels qu’en soient les mécanismes.

Maintenant, une fois que la science eut fermement tranché en faveur des idées de Darwin (en y apportant quelques nuances, quand même), tout alla pour le mieux dans le petit monde de la biologie. Les queues des bébés souris poussaient sagement et conformément à la théorie, les expériences la prouvaient et la reprouvaient constamment… jusqu’à ce qu’on découvre des choses que la théorie ne pouvait pas expliquer (une grand classique en sciences).

Par exemple à l’automne 1944, alors que la nourriture commençait déjà à se faire rare dans certaines partie d’Europe ravagées par la guerre, une grande partie des Pays-Bas fut plus ou moins coupée du monde par une combinaison de grève ferroviaire, de blocus nazi et d’un hiver particulièrement rude qui fit geler les réseaux de canaux (importants pour les transports là-bas). «Cet hiver-là, les gens n’avaient rien à manger, apparemment ils déterraient les bulbes de tulipe pour en faire des pains», dit M. Robert. Les femmes qui étaient enceintes à ce moment ont accouché (quand elles se sont rendues à terme) d’un grand nombre de bébés de faible poids, ce qui n’est guère étonnant.

Mais ce qui arriva avec ces enfants par la suite fut plus singulier : ils ont fait nettement plus de diabète de type 2 que la moyenne hollandaise, sans raison apparente. «C’est là que les gens se sont mis à se poser des questions. L’hypothèse est qu’une femme enceinte envoie des signaux à son fœtus pour qu’il s’adapte à l’environnement dans lequel il va vivre. Dans le cas de la famine hollandaise, ça aurait en quelque sorte «programmé» les enfants pour vivre dans un environnement très pauvre. Mais la guerre s’est terminée, les ressources sont revenues, et là ils se sont retrouvés avec des métabolismes très économes dans un environnement riches. Alors ça a fait de l’obésité, du diabète de type 2 et d’autres maladies en plus grande proportion que les autres.»

Des caractères acquis qui sont transmis aux générations subséquentes ? Vraiment ? Peut-être que Lamarck avait un peu raison, après tout. Le mécanisme que l’on soupçonne d’être derrière cette «reprogrammation», c’est l’épigénétique. Comme l'explique M. Robert, chacune de nos cellules possède une copie de chacun de nos gènes, mais ces gènes-là ne sont pas tous «exprimés» également dans toutes nos cellules. Selon qu’elles sont des cellules cardiaques, des neurones ou cellules de la peau, par exemple, elles n’ont pas besoin de produire les mêmes protéines dans les mêmes proportions — rappelons ici que la fonction des gènes est de conserver de l’information qui sert à fabriquer des protéines. Nos cellules possèdent plusieurs mécanismes pour ajuster leur production; par exemple, elles peuvent coller des «groupes méthyl» (CH3-) sur l’ADN afin de le «désactiver», pour ainsi dire.

Et l’épigénétique peut également répondre à des facteurs environnementaux — le stress, par exemple, peut jouer là-dessus. C’est ce genre de «marques» sur les gènes qui pourraient, croit-on, être transmises aux générations suivantes. Il existe plusieurs études sur les souris qui suggèrent par exemple que le stress subi par les parents (même uniquement par le père) peut avoir des conséquences sur les enfants pendant toute leur vie. On sait par exemple que des souris nées de parents stressés gardent une certaine susceptibilité à la dépression et que leur cerveau montre des patrons d’expression des gènes un peu différent des autres — et ce, même lorsque les «descendantes» ne subissent aucun stress particulier pendant l’enfance ou à l’âge adulte.

Cela demeure toutefois une hypothèse controversée en science, dit M. Robert : «Il y en a qui n’y croient pas du tout !» Et cela peut se comprendre, poursuit-il, puisque la technologie actuelle ne permet pas de manipuler l’épigénétique. On s’en approche, mais tant qu’on en sera incapable, la preuve scientifique de la transmission de l’épigénétique restera difficile à faire.

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