Pourquoi le monoxyde de carbone nous nuit et autres preuves de l’évolution

La biologie moléculaire nous offre de nombreux exemples pour illustrer l’évolution. L’un des plus intéressants est le ribosomedont la structure raconte l’évolution de la vie depuis son origine. Expliquer brièvement les détails moléculaires complexes de l’évolution n’est pas anodin. Mais il existe un exemple lié à un événement qui, malheureusement, se répète chaque hiver : les accidents dus à une mauvaise utilisation des cuisines et des poêles dus à toxicité du monoxyde de carbone pour les humains.

De l’origine de la vie

Lorsque la vie en était à ses débuts et que l’atmosphère ne contenait pas d’oxygène, certaines archéobactéries productrices de méthane étaient déjà dotées de cette protéine. protoglobine. Aujourd’hui, on les trouve dans des endroits tels que les systèmes hydrothermaux, les eaux usées, certaines mines, où ils forment des écosystèmes avec d’autres procaryotes qui utilisent des minéraux pour obtenir de l’énergie, ou au fond des lacs et des mers, où ils contribuent à générer du méthane atmosphérique.

Ces archées utilisent un système ancien pour utiliser le monoxyde de carbone comme source d’énergie et de carbone.

Au début de la vie, la protoglobine était peut-être un capteur de monoxyde de carbone. Ce gaz se lie fortement au groupe hème contenu à la fois dans la protoglobine et dans notre hémoglobine.

Oxygéner nos tissus

Nous avons de la myoglobine et de l’hémoglobine, qui oxygénent nos tissus. Ces protéines ont évolué à partir de ces globines ancestrales des archées, dont nous avons hérité de nombreuses structures moléculaires, puisque nous sommes le résultat d’une union entre les archées et les bactéries qui s’est produite il y a environ 2 milliards d’années.

L’évolution de l’hémoglobine a commencé il y a environ 600 millions d’années. Cela a permis de transporter l’oxygène de l’environnement vers les organes, favorisant l’évolution des animaux. Conséquence de ce processus d’évolution : le monoxyde de carbone que nous produisons lorsque nous brûlons du gaz naturel, de l’essence, du charbon ou du bois est très toxique pour nous.

Le souvenir d’un lointain ancêtre

Cette toxicité est due au fait que notre myoglobine et notre hémoglobine ont une forte affinité pour le monoxyde de carbone, comme la protoglobine des archées. Peut-être s’agit-il d’un souvenir de ce lointain ancêtre, qui vivait dans un environnement sans oxygène, se nourrissant de monoxyde de carbone.

Ce qui est clair, c’est que la myoglobine et l’hémoglobine ne sont pas le résultat d’une « conception intelligente », mais plutôt de l’évolution de quelque chose qui est apparu dans un environnement sans oxygène et dont la fonction originale est devenue un problème des millions d’années plus tard.

Et ce n’est pas le seul problème.

La vie sans oxygène

La vie est née dans un environnement sans oxygène. Lorsque cela a commencé à augmenter dans l’atmosphère, cela s’est produit l’une des premières grandes extinctions, connue sous le nom de Grande Oxydation. Les survivants ont développé des adaptations moléculaires qui ont « corrigé » les problèmes survenus.

Dans un environnement sans oxygène, le fer réduit de la protoglobine était stable. Dans un environnement oxygéné, le fer contenu dans la myoglobine et l’hémoglobine est oxydé, un système antioxydant a donc dû évoluer.

Un autre de ces patchs est une modification de nos globines qui réduit légèrement leur affinité pour le monoxyde de carbone. Ce changement réduit suffisamment la toxicité du gaz pour que les fumeurs puissent en être reconnaissants. Sans cette modification, les animaux ne toléreraient pas la moindre fumée.

Cet exemple illustre une caractéristique fondamentale de l’évolution : le maintien et l’adaptation des structures fonctionnelles, et non leur amélioration vers une conception optimale.

La myoglobine des mammifères et la protoglobine archéenne n’ont que 13 % de leurs séquences génétiques en commun. Ce faible pourcentage permet à leurs structures et à leur fonction de base (l’union de ces gaz) d’avoir été préservées et d’avoir une grande similitude structurelle.

Les molécules biologiques relient tous les organismes d’un grand arbre dont la racine est à l’origine de la vie, il y a plus de 4 milliards d’années. Et c’est un fait, pas une histoire.

Créationnisme et évolution

Le créationnisme et l’évolutionnisme ne sont pas des concepts établis selon les mêmes règles. Sont enseignements qui ne se chevauchent pascomme l’a expliqué Stephen Jay-Gould. Il ne s’agit pas d’un choix entre deux alternatives et un prétendu débat entre créationnistes et « croyants » en la théorie de l’évolution n’a aucun sens.

Parce que? Essentiellement parce que l’évolution est un phénomène naturel, et donc observable. Concernant un phénomène, les scientifiques construisent un cadre théorique qui explique les observations et fait des prédictions. Cette théorie est mise à jour avec notre capacité à mener des observations et des expériences. Mais le phénomène se produit, que l’on soit là ou non pour l’observer et construire des hypothèses, des modèles ou des théories.

Dans toutes les théories, il y a des points particulièrement difficiles. Dans le cadre théorique de l’évolution, nous avons par exemple la question de l’origine de la vie, où l’on observe que les molécules de la vie et leurs ancêtres suivent également des règles de sélection, d’adaptation et de survie que nous comprenons encore.

Les scientifiques ne « croient » pas à l’évolution, pas plus que nous ne « croyons » au point d’ébullition de l’eau. Ce sont des faits que nous voulons comprendre et expliquer.

L’évolution est non seulement observable, mais nous l’utilisons depuis des siècles à notre avantage. Il suffit de comparer la laitue cultivée en supermarché avec son ancêtre : la laitue sauvage amère. L’ensemble du processus de domestication des plantes et des animaux réalisé par l’homme devrait suffire à confirmer que l’évolution est un fait.

Dans la vie terrestre, certaines espèces ont exercé une pression sélective sur d’autres, conditionnant leur évolution dans un réseau complexe.

Dans le dialogue public, le créationnisme est souvent présenté comme un Deus Ex Machina pour résoudre l’origine de la vie ou de l’univers. Cela se combine parfois avec une vision incorrecte de l’évolution, tombant dans le piège téléologique qui conduit à l’intelligence comme expression maximale d’un processus de perfectionnement, mis en mouvement à partir de constantes physiques soigneusement ajustées par un « concepteur » divin. Cependant, l’évolution biologique n’est pas un processus d’amélioration orienté vers une destination finale. Sa base est la préservation des structures moléculaires fonctionnelles, qui ont également émergé grâce à un processus d’évolution prébiotique et qui soutiennent la continuité de la vie.