Physique de l’embryogénèse et évolution : la physique des matériaux mous peut-elle contribuer à expliquer la forme des animaux ?

Attention, en raison de travaux à l’ESPCI, les prochaines conférences expérimentales se dérouleront dans l’amphithéâtre Tisserand, AgroParisTech, 16 rue Claude Bernard, 75005 Paris (à 5 minutes à pied de l’ESPCI).

Des avancées récentes en imagerie du développement embryonnaire permettent de visualiser in vivo comment une petite masse ronde de cellules devient un petit animal reconnaissable. La morphogénèse d’un vertébré typique comme un poulet consiste en des mouvements de traction et d’enroulement, rapides, déterminés, globaux, sur une petite rondelle d’environ 5 millimètres. Ces travaux ont un impact sur l’image que l’on se fait traditionnellement des animaux, sur l’interprétation de l’évolution, sur les perspectives de la médecine régénérative, et même, ils donnent le sentiment qu’il pourrait y avoir, ailleurs, des animaux semblables à ceux que nous connaissons. De nombreux films de développement embryonnaire seront montrés, quelques embryons de poulet seront présentés en direct.
La physique cherche à ramener les phénomènes observés à des lois fondamentales. La biologie semble échapper à la physique par de nombreux aspects, et d’abord par le fait que l’évolution surviendrait au hasard des mutations. Ces hasards rendraient l’évolution imprédictible, les animaux observés ne suivraient aucune tendance déterminée, les formes observées ne seraient que l’héritage d’une succession de contingences vieille d’un milliard d’années. Cependant, des progrès expérimentaux récents dans l’observation des premiers stades embryonnaires dévoilent que le mécanisme de formation des animaux et des plantes pourrait être plus simple qu’on ne l’imagine généralement. La matière vivante, contrainte par les lois de la mécanique, formerait des plans d’animaux par un mécanisme d’écoulement visco-élastique comparable à de la guimauve qui s’étale. Ces observations et leur interprétation chamboule la vision classique de l’origine des animaux, et par conséquent, de leur évolution. La formation d’animaux allongés, avec une grosse tête et quatre membres, pourrait être un attracteur physique d’une dynamique simple, satisfaisant au principe de Curie et à la loi de Newton, et produisant des animaux différents par une succession de plis ayant lieu toujours à angle droit du sens de développement. L’introduction de cette dynamique dans la description des formes animales, permet de comprendre l’apparition des craniates (animaux ayant une tête avec un crâne), le passage des anamniotes aux amniotes (bébés se développant dans une « poche des eaux »), et peut-être même l’origine de la bipédie. La conférence sera agrémentée de nombreux films en accéléré du développement embryonnaire, révélant les propriétés physiques du de ce phénomène, et saisissant l’apparition de grands traits caractéristiques des plans d’organisation des vertébrés, à l’instant-même où ils naissent.

Visitez le site internet très riche et très fourni du conférencier.