biologie (suite)

Actuellement, des travaux variés traitent de la biologie d’une unité taxonomique (biologie des Mollusques, des Coléoptères, de la Grenouille verte) ou d’un ensemble menant une vie spéciale (biologie des cavernicoles, des plantes des décombres, etc.). Le mot biologie prend alors un sens différent ; à l’opposé de la conception d’une biologie sensu lato s’en dessine une autre beaucoup plus restreinte, considérant essentiellement le comportement des individus isolés ou réunis en populations, leurs réactions entre eux et leurs réponses aux conditions des biotopes qu’ils fréquentent. Sous cet aspect grandement spécialisé, la biologie s’identifie à l’éthologie et à l’écologie*. Bien que ces appellations soient plus que centenaires (éthologie, mot d’Isidore Geoffroy Saint-Hilaire ; écologie, mot d’Ernst Haeckel), les deux sciences ont pris leur véritable essor vers 1930 ; elles tendent à devenir des sciences indépendantes, possédant leurs méthodes particulières.

Enfin, une troisième acception du terme biologie a été proposée par Yves Delage (1854-1920) sous la dénomination de biologie générale ; elle a pour objet « la recherche des conditions et des causes des grandes manifestations de la vie dans la cellule, dans l’individu et dans l’espèce ». Trois degrés sont reconnus : cellule, individu, espèce. Le point de départ des études biologiques réside dans la cellule ; elle représente, en effet, l’élément fondamental de tout être vivant. L’œuf fécondé, ou zygote, est lui-même une cellule dont le développement, comportant des étapes variées, produira un individu. Il grandira, deviendra adulte et capable de se reproduire. Sa descendance correspondra au type originel ; entre l’ascendant et le descendant se maintient une double continuité cellulaire et génique. Puis l’adulte vieillira et disparaîtra après avoir présenté des manifestations de sénescence. Troisième stade de la biologie générale, l’espèce. Des centaines de milliers d’espèces sont connues ; elles diffèrent plus ou moins intensément selon leurs affinités. La biologie précisera les caractères spécifiques ; elle s’efforcera de comprendre comment peuvent naître les espèces, à la suite de quels phénomènes. La recherche de l’origine des espèces conduit aux grands problèmes de l’adaptation et de l’évolution. Selon la pensée de Y. Delage, la biologie générale comprendra donc les grands chapitres suivants : biologie cellulaire, embryologie, croissance, reproduction et sexualité, hérédité, évolution.

Bien que la biologie expérimentale soit née au xviii^e s., la biologie est considérée comme une science jeune en raison de son prodigieux essor au cours du xx^e s. Les trente dernières années sont particulièrement riches : connaissance des ultrastructures, transformations expérimentales de sexe, génétique des Bactéries, pluralité des hémoglobines, génétique des hémoglobines, des groupes sanguins et sériques, aberrations chromosomiques.

À cet ensemble déjà riche et varié s’ajoute une nouvelle discipline, la biologie moléculaire, qui révèle un domaine jusqu’alors totalement ignoré.

Biologie moléculaire

En 1960, W. T. Astbury prononçait une conférence, dans le cadre des « Harvey lectures », intitulée Adventure in Molecular Biology. L’expression biologie moléculaire allait faire fortune ; elle inaugurait une nouvelle discipline qui s’efforçait de déterminer « la nature spécifique des molécules biologiques par l’étude conjointe de leur configuration et de leurs fonctions ». Dès lors, la biologie « tend à se moléculariser et les techniques à se miniaturiser ». La biologie moléculaire allait connaître un rapide essor et, de ce fait, prendre en quelque sorte le relais de la biologie classique. Dans tous les domaines, les recherches s’orientent vers l’analyse des structures moléculaires ; peu à peu s’édifient une cytologie moléculaire, une embryologie moléculaire, une génétique moléculaire.

Deux acquisitions récentes et importantes conditionnent cette orientation nouvelle riche de promesses : 1^o la mise au point d’une technique, la microscopie électronique, qui révéla les ultrastructures totalement insoupçonnées des tissus, des cellules et de leurs organites ; 2^o la démonstration expérimentale que l’acide désoxyribonucléique (A. D. N.), constituant essentiel des chromosomes, renferme l’information génétique (O. T. Avery, McLeod, McCarty, 1944). De fort nombreux travaux mettaient en évidence les structures chimiques et moléculaires des acides désoxyribonucléiques (A. D. N.) et ribonucléiques (A. R. N.) ; les liens intimes entre A. D. N., A. R. N. et protéines étaient découverts. Les phénomènes observés se déroulaient toujours dans un ordre constant : la séquence désoxyribonucléique de l’A. D. N. se transcrit dans un A. R. N. spécial, l’A. R. N.-messager (A. R. N.-m) ; ce dernier traduit sa séquence nucléique en séquence peptidique. Cette succession de phénomènes peut se résumer ainsi :

L’A. R. N.-m fournit aux ribosomes (organites cellulaires) le programme spécifique de la synthèse des protéines.

On sait que J. D. Watson et F. H. C. Crick ont construit un modèle de l’A. D. N. qui présente une structure hélicoïdale. Deux longues chaînes s’enroulent en hélice autour d’un axe commun ; chaque chaîne comporte l’alignement de quatre unités, ou signes (les bases), qui se répètent tout le long de la chaîne. La séquence de ces quatre signes est essentielle ; l’union des deux chaînes se fait justement par ces signes, un couple de signes se réalisant ; mais un signe d’une chaîne ne peut s’unir qu’avec un seul des trois autres signes ; A s’unit toujours avec T, et G avec C ; quatre combinaisons sont donc possibles. Les deux chaînes sont complémentaires, la séquence des quatre signes sur une chaîne détermine leur séquence sur l’autre chaîne. Les A. D. N. diffèrent les uns des autres par les séquences des quatre signes.

Les protéines sont formées elles aussi par la répétition d’unités (acides aminés) ou de signes, par permutation ; ces signes ne sont plus au nombre de quatre, mais de vingt. Les bases et les acides aminés, comparés à des signes (signes d’un alphabet), suggèrent l’existence d’un code.