Ce que la phylogénétique nous apprend sur l'incomplétude scientifique

Nov 24 2022
Embrasser l'incertitude dans la science et dans la vie
Étudiant en biologie à l'University College de Londres, le premier cours majeur qui m'a été confié est d'écrire un essai de 1500 mots intitulé "Que peuvent nous dire les arbres phylogénétiques sur l'évolution de la cellule eucaryote complexe à partir des procaryotes?" En lisant le sujet, j'ai compris que la phylogénétique, une technique plutôt de niche utilisée en biologie, nous permet non seulement de comprendre les systèmes biologiques, mais révèle également des régions de « vides scientifiques » dans de nombreux domaines scientifiques. Un essai sur la phylogénétique Pour ceux qui sont naturellement confus au sujet du titre de l'essai, voici un contexte simple pour cet article.

Étudiant en biologie à l'University College de Londres, le premier cours majeur qui m'a été confié est d'écrire un essai de 1500 mots intitulé "Que peuvent nous dire les arbres phylogénétiques sur l'évolution de la cellule eucaryote complexe à partir des procaryotes?" En lisant le sujet, j'ai compris que la phylogénétique, une technique plutôt de niche utilisée en biologie, nous permet non seulement de comprendre les systèmes biologiques, mais révèle également des régions de « vides scientifiques » dans de nombreux domaines scientifiques.

Un essai sur la phylogénétique

Le vieil arbre de vie, extrait de https://en.wikipedia.org/wiki/Tree_of_life_%28biology%29

Pour ceux qui sont naturellement confus au sujet du titre de l'essai, voici un contexte simple pour cet article. Les procaryotes sont des cellules plutôt simples, étant les premières formes de vie qui ont existé sur Terre. Les eucaryotes , cependant, sont les Boeing 747 des avions en papier des procaryotes. Ils ont évolué à partir des procaryotes, devenant beaucoup plus complexes, avec de nombreuses caractéristiques distinctes des procaryotes. En regardant simplement superficiellement leurs caractéristiques, on ne pourrait pas dire qu'elles sont liées. Cependant, si vous regardez un peu plus en profondeur, vous trouverez certaines sections de leur ADN ou certaines protéines qui sont similaires, ce qui vous indique à quel point les deux groupes d'organismes sont liés. C'est le concept derrière la phylogénétique, qui est devenu un outil utile en biologie, en particulier dans la théorie de l'évolution.

En réalité, les choses ne sont malheureusement pas si simples. Nous n'avons pas encore trouvé d'intermédiaires dans le processus évolutif, car ils ont probablement été dépassés jusqu'à l'extinction. Par conséquent, les biologistes de l'évolution visent à comprendre comment les procaryotes ont changé si radicalement pour devenir des eucaryotes en comparant le procaryote le plus étroitement lié aux eucaryotes avec les caractéristiques universelles que possèdent tous les eucaryotes. Cependant, parce que les deux types d'organismes comparés sont si différents, il existe une pléthore de mécanismes possibles pour ce processus évolutif. Beaucoup ont été proposés, mais aucun n'a vraiment fait ses preuves.

Un schéma de la transition procaryote-eucaryote. Le dernier ancêtre commun eucaryote (LECA) est un eucaryote primitif qui possède toutes les caractéristiques universelles des eucaryotes.

S'il n'y a effectivement plus d'intermédiaires évolutifs existants, cela signifie-t-il que nous ne saurons jamais vraiment comment la cellule eucaryote complexe est née ?

Le vide scientifique

Une représentation littérale du vide scientifique, tirée de https://www.iflscience.com/a-giant-hole-in-the-universe-just-what-is-the-botes-void-64689

Des vides scientifiques apparemment impossibles à combler se dispersent peu dans la science. L'origine de la vie, l'origine de l'univers et l'évolution des eucaryotes en sont des exemples. Fascinant, on peut aussi le voir dans le langage universel des mathématiques, ce qui est bien expliqué par une vidéo Youtube réalisée par Veritasium .

Dans cette vidéo, le Dr Derek Muller parle des théorèmes d'incomplétude de Gödel , qui montrent qu'il est impossible d'établir un ensemble complet et cohérent d'axiomes pour toutes les mathématiques, ce qui conduit au fait que certaines affirmations vraies ne peuvent jamais être prouvées.

Étant donné que les axiomes philosophiques existent dans la science, il y a forcément certaines théories et hypothèses dans différents domaines scientifiques qui peuvent et ne seront jamais prouvées, créant les vides scientifiques décrits ci-dessus. Pourtant, les scientifiques persistent, sans savoir si le problème est résoluble.

Les gens associent souvent la science au principe de « savoir » ou de « comprendre », ce qui rend la science cohérente et fiable. Par exemple, en comprenant la physique newtonienne, nous avons pu imaginer et construire des machines fiables qui profitent à notre vie quotidienne. D'un autre côté, la science est en fait dérivée de la méthode scientifique, un processus de «découverte». La science prospère dans l'environnement de l'inconnu, car c'est là que certaines des plus grandes découvertes scientifiques sont faites. La science accepte que nous ne saurons jamais tout, mais essaie toujours de découvrir et d'atteindre de plus hauts sommets en se tenant sur l'épaule de géants.

Sciences et religion

Bande dessinée sur la science et la religion, tirée de https://www.churchtimes.co.uk/articles/2018/26-october/comment/opinion/there-is-one-thing-that-unites-science-and-faith

C'est une perspective commune que la science et la religion sont des idéologies très différentes qui s'opposent directement l'une à l'autre. Ils ont souvent été opposés les uns aux autres, avec des athées purs et durs et des dévots fortement religieux débattant avec véhémence en ligne et en personne. Les athées utilisent souvent l'argument selon lequel la science s'appuie sur les vérités observables de l'univers, et détient donc une plus grande crédibilité par rapport aux théories théologiques. Cependant, en gardant à l'esprit l'incomplétude et les incohérences de la science, cela pourrait ne pas être nécessairement vrai. En fait, la science et la religion ne se prouvent ni se tromper ni se donner raison. Aussi cliché soit-il, il n'y a pas de bonnes ou de mauvaises réponses à l'univers. Croyez ce que vous voulez, tant que vous n'attaquez pas les autres pour leurs croyances ou que vous n'imposez pas constamment vos croyances aux autres.

Avoir des croyances religieuses a ses avantages. Croire qu'il existe un être tout-intelligent qui vous guide à travers la vie et dans l'au-delà apporte un sentiment d'assurance et de stabilité, ainsi qu'un but. Cet être agit comme un pilier de soutien constant sur lequel on peut toujours compter, quelles que soient les circonstances. D'autre part, croire aux axiomes de la science et à la méthode scientifique permet d'être à l'aise dans l'ignorance, en acceptant le fait que l'on ne sait pas tout, et ne saura jamais tout. Pourtant, nous réfléchissons constamment à ces vides scientifiques alors que les beaux mystères de l'inconnu nous donnent la force de continuer.

Je soutiens que la religion et la science ne diffèrent pas sur le « quoi », mais sur les principes directeurs qui le sous-tendent. Personne ne peut vraiment prouver avec certitude comment l'univers ou la vie sur terre a vu le jour, donc discuter de ces concepts est plutôt inutile. En tant qu'athée, je suis fier d'apprécier la beauté de la complexité et de l'incertitude. C'est toujours passionnant de voir la réalité d'un point de vue scientifique.

« La religion est une culture de la foi ; la science est une culture du doute.

—Richard Feynman

Réflexions finales

En prenant du recul et en examinant l'incertitude d'un point de vue plus large, nous pouvons en tirer des leçons précieuses. Le premier est l'importance d'avoir un sens de l'humilité lorsque nous percevons le monde qui nous entoure. Même si nous sommes l'espèce dominante sur cette planète, nous sommes toujours un serviteur de la nature et un simple point minuscule dans le vaste univers inconnu qui nous entoure. Deuxièmement, la volonté de sortir de nos zones de confort et de faire de notre mieux pour comprendre les choses est le moment où nous sommes le mieux à même d'apprendre à la fois sur nous-mêmes et sur les choses qui nous entourent.

"Quelque part, quelque chose d'incroyable attend d'être connu."

— Sharon Begley

Exploitez votre Elsa intérieure et continuez à plonger dans l'inconnu !