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Si vous vous retrouvez assis près d’un chimpanzé, le fixant face à face et établissant un contact visuel soutenu, quelque chose d’intéressant se produit, quelque chose d’alternativement émouvant, déroutant et un peu effrayant. Lorsque vous regardez cette bête, vous réalisez soudain que le visage qui vous regarde est celui d’un individu sensible, dont vous reconnaissez la parenté. Vous ne pouvez pas vous empêcher de vous demander : « Qu’est-ce qui se passe avec ces gens du dessein intelligent ?

Les chimpanzés sont de proches parents des humains, mais ils ne sont pas identiques à nous. Nous ne sommes pas des chimpanzés. Les chimpanzés excellent à grimper aux arbres, mais nous les battons haut la main pour les routines de poutre d’équilibre ; ils sont couverts de poils, alors que nous n’avons qu’un type occasionnel avec des épaules vraiment poilues. Les différences fondamentales, cependant, proviennent de la façon dont nous utilisons notre cerveau. Les chimpanzés ont une vie sociale complexe, jouent à la politique du pouvoir, se trahissent et s’assassinent les uns les autres, fabriquent des outils et enseignent leur utilisation à travers les générations d’une manière qui peut être qualifiée de culture. Ils peuvent même apprendre à effectuer des opérations logiques avec des symboles et ont un sens relatif des nombres. Pourtant, ces comportements ne s’approchent pas, loin s’en faut, de la complexité et de la nuance des comportements humains, et à mon avis, il n’y a pas la moindre preuve scientifique que les chimpanzés ont une esthétique, une spiritualité, ou une capacité d’ironie ou de poignance.

Qu’est-ce qui explique ces différences ? Il y a quelques années, le projet le plus ambitieux de l’histoire de la biologie a été réalisé : le séquençage du génome humain. Puis, il y a tout juste quatre mois, une équipe de chercheurs a annoncé qu’elle avait de même séquencé le génome complet du chimpanzé. Les scientifiques savent depuis longtemps que les chimpanzés et les humains partagent environ 98 % de leur ADN. Mais enfin, on peut s’asseoir avec deux rouleaux d’impression informatique, parcourir les deux génomes et voir exactement où se situent nos 2 % de différence.

Vu les différences extérieures, il semble raisonnable de s’attendre à trouver des différences fondamentales dans les portions du génome qui déterminent les cerveaux des chimpanzés et des humains – raisonnable, du moins, pour un neurobiologiste cérébro-centrique comme moi. Mais il s’avère que le cerveau du chimpanzé et celui de l’homme ne diffèrent pratiquement pas dans leurs fondements génétiques. En effet, un examen attentif du génome des chimpanzés révèle une leçon importante sur le fonctionnement des gènes et de l’évolution, et suggère que les chimpanzés et les humains sont beaucoup plus semblables que même un neurobiologiste ne pourrait le penser.

L’ADN, ou acide désoxyribonucléique, est constitué de seulement quatre molécules, appelées nucléotides : l’adénine (A), la cytosine (C), la guanine (G) et la thymine (T). Le livre de codes de l’ADN de chaque espèce est constitué de milliards de ces lettres dans un ordre précis. Si, lors de la copie de l’ADN dans un spermatozoïde ou un ovule, un nucléotide est mal copié par erreur, il en résulte une mutation. Si la mutation persiste de génération en génération, elle devient une différence d’ADN – l’une des nombreuses distinctions génétiques qui séparent une espèce (le chimpanzé) d’une autre (l’homme). Dans des génomes comportant des milliards de nucléotides, une différence minuscule de 2 % se traduit par des dizaines de millions de différences ACGT. Et cette différence de 2 % peut être très largement répartie. Les humains et les chimpanzés ont chacun quelque part entre 20 000 et 30 000 gènes, il est donc probable qu’il y ait des différences de nucléotides dans chaque gène.

Pour comprendre ce qui distingue l’ADN des chimpanzés et des humains, il faut d’abord se demander : qu’est-ce qu’un gène ? Un gène est une chaîne de nucléotides qui spécifie comment une seule protéine distinctive doit être fabriquée. Même si le même gène chez le chimpanzé et l’homme diffère par un A ici et un T là, le résultat peut être sans conséquence. De nombreuses différences nucléotidiques sont neutres : la mutation et le gène normal entraînent tous deux la fabrication de la même protéine. Cependant, étant donné la bonne différence de nucléotides entre le même gène dans les deux espèces, les protéines résultantes peuvent différer légèrement dans leur construction et leur fonction.

On pourrait supposer que les différences entre les gènes du chimpanzé et de l’homme se résument à ce genre d’erreurs typographiques : un nucléotide échangé contre un autre et modifiant le gène dans lequel il se trouve. Mais un examen attentif des deux livres de codes révèle très peu de cas de ce genre. Et les erreurs typographiques qui se produisent occasionnellement suivent un modèle convaincant. Il est important de noter que les gènes n’agissent pas seuls. Oui, chaque gène régule la construction d’une protéine spécifique. Mais qu’est-ce qui dit à ce gène quand et où construire cette protéine ? La régulation est tout : il est important de ne pas démarrer les gènes liés à la puberté pendant, disons, la petite enfance, ou d’activer les gènes liés à la couleur des yeux dans la vessie.

Dans la liste des codes de l’ADN, cette information critique est contenue dans un court tronçon de As et de C et de G et de Ts qui se trouvent juste avant chaque gène et agissent comme un interrupteur qui active ou désactive le gène. L’interrupteur, à son tour, est actionné par des protéines appelées facteurs de transcription, qui activent certains gènes en réponse à certains stimuli. Naturellement, chaque gène n’est pas régulé par son propre facteur de transcription distinct ; sinon, un livre de codes contenant pas moins de 30 000 gènes nécessiterait 30 000 facteurs de transcription – et 30 000 gènes supplémentaires pour les coder. Au lieu de cela, un facteur de transcription peut agir sur un ensemble de gènes fonctionnellement apparentés. Par exemple, un certain type de blessure peut activer un facteur de transcription qui allume un tas de gènes dans vos globules blancs, déclenchant une inflammation.

La précision des interrupteurs est essentielle. Imaginez les conséquences si certains de ces minuscules changements de nucléotides survenaient dans une protéine qui se trouve être un facteur de transcription : Soudain, au lieu d’activer 23 gènes différents, la protéine pourrait en activer 21 ou 25, ou encore les 23 gènes habituels mais dans des proportions différentes de la normale. Tout à coup, une différence mineure de nucléotide serait amplifiée à travers un réseau de différences de gènes. (Et imaginez les ramifications si les protéines modifiées sont des facteurs de transcription qui activent les gènes codant pour d’autres facteurs de transcription encore). Lorsque l’on compare les génomes du chimpanzé et de l’homme, certains des cas les plus évidents de différences nucléotidiques se trouvent dans les gènes codant pour des facteurs de transcription. Ces cas sont peu nombreux, mais ils ont des implications de grande portée.

Les génomes des chimpanzés et des humains révèlent également une histoire d’autres types de différences. Au lieu d’une simple mutation, dans laquelle un seul nucléotide est copié de manière incorrecte, considérez une mutation d’insertion, où un A, C, G ou T supplémentaire est déposé, ou une mutation de délétion, par laquelle un nucléotide tombe. Les mutations par insertion ou par délétion peuvent avoir des conséquences importantes : Imaginez la mutation par délétion qui transforme la phrase « Je prendrai la mousse pour le dessert » en « Je prendrai la souris pour le dessert », ou la mutation par insertion implicite dans « Elle m’a refusé un rendez-vous après que je lui ai demandé d’aller au bowling avec moi ». Parfois, il ne s’agit pas d’un seul nucléotide ; des tronçons entiers d’un gène peuvent être supprimés ou ajoutés. Dans des cas extrêmes, des gènes entiers peuvent être supprimés ou ajoutés.

Plus important que la façon dont les changements génétiques surviennent – par insertion, suppression ou mutation directe – est l’endroit du génome où ils se produisent. Gardez à l’esprit que, pour que ces changements génétiques persistent de génération en génération, ils doivent transmettre un certain avantage évolutif. Lorsque l’on examine les 2 % de différence entre l’homme et le chimpanzé, les gènes en question s’avèrent être importants sur le plan de l’évolution, bien que banals. Par exemple, les chimpanzés possèdent beaucoup plus de gènes liés à l’olfaction que nous ; ils ont un meilleur odorat parce que nous avons perdu beaucoup de ces gènes. La distinction de 2 % concerne également une fraction inhabituellement élevée de gènes liés au système immunitaire, à la vulnérabilité aux parasites et aux maladies infectieuses : Les chimpanzés sont résistants au paludisme, ce qui n’est pas notre cas ; nous gérons mieux la tuberculose qu’eux. Une autre fraction importante de ces 2 % concerne les gènes liés à la reproduction – le genre de différences anatomiques qui divisent une espèce en deux et les empêchent de se croiser.

Tout cela est logique. Pourtant, les chimpanzés et les humains ont des cerveaux très différents. Alors quels sont les gènes spécifiques du cerveau qui ont évolué dans des directions très différentes chez les deux espèces ? Il s’avère qu’il n’y en a pratiquement aucun qui corresponde à ce critère. Cela aussi est très logique. Examinez au microscope un neurone du cerveau humain, puis faites de même avec un neurone du cerveau d’un chimpanzé, d’un rat, d’une grenouille ou d’une limace de mer. Les neurones se ressemblent tous : des dendrites fibreuses à une extrémité, un câble axonal à l’autre. Ils fonctionnent tous selon le même mécanisme de base : des canaux et des pompes qui déplacent le sodium, le potassium et le calcium, déclenchant une vague d’excitation appelée potentiel d’action. Ils ont tous un complément similaire de neurotransmetteurs : sérotonine, dopamine, glutamate, etc. Ce sont tous les mêmes blocs de construction de base.

La principale différence réside dans le nombre de neurones. Le cerveau humain compte 100 millions de fois plus de neurones que le cerveau d’une limace de mer. D’où viennent ces différences de quantité ? À un moment donné de leur développement, tous les embryons – qu’il s’agisse d’un humain, d’un chimpanzé, d’un rat, d’une grenouille ou d’une limace – doivent avoir une première cellule unique destinée à générer des neurones. Cette cellule se divise et donne naissance à 2 cellules ; celles-ci se divisent en 4, puis 8, puis 16. Après une douzaine de cycles de division cellulaire, vous avez à peu près assez de neurones pour faire fonctionner une limace. Après environ 25 cycles supplémentaires, on obtient un cerveau humain. Si l’on s’arrête à quelques cycles de plus, on obtient un cerveau de chimpanzé, soit environ un tiers de la taille d’un cerveau humain. Des résultats très différents, mais relativement peu de gènes régulent le nombre de cycles de division cellulaire dans le système nerveux avant de s’arrêter. Et c’est précisément certains de ces gènes, ceux qui sont impliqués dans le développement neuronal, qui apparaissent sur la liste des différences entre les génomes du chimpanzé et de l’homme.

C’est tout ; c’est la solution des 2 %. Ce qui est choquant, c’est la simplicité de cette solution. Les humains, pour être humains, n’ont pas besoin d’avoir évolué des gènes uniques qui codent pour des types de neurones ou de neurotransmetteurs entièrement nouveaux, ou un hippocampe plus complexe (avec les améliorations de la mémoire qui en résultent), ou un cortex frontal plus complexe (dont nous tirons la capacité de reporter la gratification). Au contraire, notre intelligence en tant qu’espèce provient d’un nombre énorme de quelques types de neurones prêts à l’emploi et du nombre exponentiellement plus élevé d’interactions entre eux. La différence est la quantité pure et simple : Les distinctions qualitatives émergent des grands nombres. Les gènes ont peut-être quelque chose à voir avec cette quantité, et donc avec la complexité de la qualité qui émerge. Pourtant, aucun gène ou génome ne pourra jamais nous dire quelles seront ces qualités. Rappelez-vous cela lorsque vous et le chimpanzé serez nez à nez, essayant de comprendre pourquoi l’autre vous semble vaguement familier.