Une nouvelle "loi de la nature" qui englobe le vivant, les planètes et les étoiles

(Photo) Ammonite irisée trouvée près de Calgary, Canada. La diversité biologique (biodiversité) entraîne la diversité minérale, et vice versa.

Selon une équipe composée de scientifiques et de philosophes, la théorie de l'évolution formulée par Charles Darwin au 19e siècle n'est qu'un "cas particulier" d'une loi de la nature qui engloberait le vivant mais aussi les minéraux, les planètes et les étoiles. Attention, débats en perspective !

Et si l'évolution ne se limitait pas à la vie sur Terre ? C'est ce que suggère une équipe de neuf scientifiques et philosophes américains dirigés par la Carnegie Institution for Science, à travers un nouvel article publié dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences.

La publication énonce la "loi de l'augmentation de l'information fonctionnelle", selon laquelle tous les "systèmes naturels complexes" – qu'il s'agisse de la vie sur Terre ou des atomes, des minéraux, des planètes et des étoiles – évoluent vers des états "plus structurés, plus diversifiés et plus complexes".

Vivant, atomes, étoiles…

Concrètement, qu'est-ce que cela signifie ? Juste avant d'en venir aux exemples, il faut définir en quelques mots ce que les auteurs entendent par "évolution". Un terme qu'il faut ici comprendre comme "sélection pour la fonction". Restez concentré, c'est tout simple !

Si le naturaliste du 19e siècle Charles Darwin avait globalement assimilé la "fonction" à la survie des êtres, c'est-à-dire à la capacité de vivre assez longtemps pour produire une progéniture fertile, les auteurs vont plus loin en reconnaissant également comme fonctions la "stabilité" (capacité à perdurer) et la "nouveauté" (nouvelles configurations).

Pour illustrer la sélection de la "nouveauté", l'article évoque à la fois des cas qui concernent le vivant, à l'instar de la photosynthèse, de la vie multicellulaire (quand les cellules ont "appris" à coopérer jusqu'à ne former plus qu'un organisme) et des comportements animaux. Mais aussi des exemples au sein du règne minéral !

Ainsi, les minéraux de la Terre, qui étaient au nombre d'une vingtaine à l'aube de notre système solaire, sont aujourd'hui près de 6 000. Et c'est à partir de seulement deux éléments majeurs – l'hydrogène et l'hélium – que se sont constituées, peu après le big bang, les premières étoiles, au sein desquelles se sont ensuite formés une vingtaine d'éléments chimiques plus lourds, avant que la génération suivante d'étoiles ne s'appuie sur cette diversité initiale pour produire près d'une centaine d'autres éléments.

"L'évolution est partout"

"Charles Darwin a décrit avec éloquence la façon dont les plantes et les animaux évoluent par sélection naturelle, avec de nombreuses variations et caractéristiques des individus et de nombreuses configurations différentes. Nous soutenons que la théorie darwinienne n'est qu'un cas très particulier et très important au sein d'un phénomène naturel beaucoup plus vaste", résume dans un communiqué le Pr Robert M. Hazen, de Carnegie, qui a supervisé les travaux.

Et son collègue Michael L. Wong, astrobiologiste à Carnegie et premier auteur de l'étude, de compléter : "l'univers génère de nouvelles combinaisons d'atomes, de molécules, de cellules, etc. Les combinaisons qui sont stables et qui peuvent engendrer encore plus de nouveauté continueront à évoluer."

"C'est ce qui fait de la vie l'exemple le plus frappant de l'évolution, mais l'évolution est partout."

Cette nouvelle "loi de la nature" qui décrit une complexité croissante n'est pas sans en rappeler une autre : le deuxième principe de la thermodynamique. Celui-ci stipule en effet que "l'entropie" (autrement dit, le désordre) d'un système isolé augmente avec le temps – raison pour laquelle la chaleur circule toujours des objets les plus chauds vers les objets les plus froids.

Discussion ouverte

Forces et mouvement, gravité, électromagnétisme, énergie… La plupart des "lois de la nature", décrivant et expliquant les phénomènes observés en permanence dans le monde naturel, ont été énoncées il y a plus de 150 ans.

Nul doute que la nouvelle "loi de la nature" énoncée par l'équipe américaine – formée de trois philosophes des sciences, de deux astrobiologistes, d'un spécialiste des données, d'un minéralogiste et d'un physicien théorique – suscitera moult réactions au sein de la communauté scientifique.

"À ce stade du développement de ces idées, un peu comme les premiers concepts au milieu du 19e siècle pour comprendre "l'énergie" et "l'entropie", une discussion ouverte et large est maintenant essentielle", a d'ailleurs commenté dans le communiqué Stuart Kauffman, chercheur à l'Institut de biologie des systèmes (Seattle).

Pour rappel, une théorie n'est "scientifique" que si les principes qui la constituent conduisent à au moins une prédiction suffisamment précise pour pouvoir être testée par une expérience (ou une mesure) susceptible de la réfuter…

Ce que l'Homme et le gorille ont en commun
Des chercheurs du Wellcome Trust Sanger Institute (Royaume-Uni), avec la participation de l'équipe d'Emmanouil Dermitzakis, professeur Louis-Jeantet à la Faculté de médecine de l'UNIGE, ont réussi à séquencer le génome du gorille, le seul hominidé dont le génome n'avait pas encore été décodé. Cette étude a révélé qu'une partie du génome humain ressemble davantage à celui du gorille qu'à celui du chimpanzé. Les résultats de cette recherche offrent des perspectives inédites sur l'origine de l'Homme.
L'être humain, le chimpanzé et le gorille présentent de nombreuses similitudes anatomiques et physiologiques. Des études moléculaires ont confirmé que l'Homme est plus proche des grands singes d'Afrique, en particulier du chimpanzé, que des ourang-outans. Des analyses complémentaires ont ensuite exploré les différences fonctionnelles entre les espèces de grands singes et déterminé leur influence sur l'évolution de l'être humain à travers le séquenc¸age de l'ADN du chimpanzé et de l'orang-outan, mais pas celui du gorille.
L'équipe de chercheurs menée par le Wellcome Trust Sanger Institute propose la première analyse génomique du gorille jamais réalisée qui constitue une base d'étude de l'évolution des hominidés. C'est la première fois que des scientifiques réussissent à comparer les génomes des quatre espèces d'hominidés: les humains, les chimpanzés, les gorilles et les orangs-outangs.
"Le séquençage du génome du gorille est important puisqu'il permet de lever le voile sur la période de l'évolution durant laquelle nos ancêtres ont commencé à s'éloigner de nos cousins les plus proches. Nous pouvons ainsi examiner les similitudes et les dissemblances entre nos gènes et ceux du gorille, le plus grand des primates anthropoi¨des, explique Aylwyn Scally du Wellcome Trust Sanger Institute. Nous avons assemblé l'ADN de Kamilah, un gorille femelle des plaines de l'ouest, et nous l'avons comparé aux génomes d'autres grands singes. Nous avons également prélevé l'ADN d'autres gorilles afin d'analyser les différences génétiques entre les espèces de gorille."
Cette étude met en lumière la période à laquelle trois espèces étroitement liées, le gorille, le chimpanzé et l'Homme, ont commencé à se différencier. Contrairement à ce que l'on pourrait penser, les espèces ne divergent pas toujours brutalement à un moment donné, elles se séparent parfois progressivement sur une longue période.
L'équipe a découvert que la divergence génétique entre les gorilles et les humains et chimpanzés date d'il y a environ 10 millions d'années. La dissemblance génomique entre les gorilles des plaines de l'est et de l'ouest est, quant à elle, beaucoup plus récente et remonte à 1 million d'années. Leur génome se sont graduellement éloignés jusqu'à être complètement distincts. Cette divergence est comparable, à certains égards, à celle qui existe entre les chimpanzés et les bonobos, et entre l'Homme moderne et l'homme de Néanderthal. L'équipe a analysé plus de 11 000 gènes chez l'humain, le chimpanzé et le gorille afin de déterminer les changements génétiques apparus au cours de l'évolution.
Bien que l'Homme et le chimpanzé soient génétiquement proches, les chercheurs ont découvert que cette ressemblance ne s'appliquait pas à la totalité du génome. En réalité, 15% du génome humain se rapproche davantage de celui du gorille que de celui du chimpanzé. Les chercheurs ont découvert que, chez ces trois espèces, les gènes liés à la perception sensorielle, à l'oui¨e et au développement cérébral, ont montré des signes d'évolution accélérée, particulièrement chez l'humain et le gorille. Les résultats de cette recherche ont révélé non seulement des dissemblances entre les espèces, mettant en lumière des millions d'années de divergence évolutionniste, mais également des similarités.
Les gorilles et les humains partagent en effet de nombreuses modifications génétiques, impliquées notamment dans l'évolution de l'audition. Il y a quelques années, des scientifiques avaient suggéré que l'évolution rapide des gènes humains liés à l'audition était en corrélation avec celle du langage. Cette déclaration est aujourd'hui remise en question puisque cette étude démontre que les gènes de l'audition ont évolué au même rythme chez l'être humain et chez le gorille.
Grâce à cette recherche, les scientifiques ont fait le tour de toutes les comparaisons entre les espèces d'hominidés. Après des décennies de débats, leurs interprétations génétiques sont désormais cohérentes avec le registre fossile. Les paléontologues et les généticiens peuvent dorénavant travailler sur les mêmes bases.
"Cette étude offre des perspectives inédites sur l'évolution de nos ancêtres et de nos origines. Les conclusions de ce travail de recherche sont pertinentes d'un point de vue historique, mais ce n'est pas tout. Elles sont d'une importance fondamentale pour la compréhension de notre génome, de la variabilité génétique et des conséquences médicales des mutations", commente Emmanouil Dermitzakis. Avec son équipe genevoise, ce a participé à l'analyse des activités génétiques à partir de cellules prélevées chez le gorille, l'Homme, le chimpanzé et le bonobo. Ses résultats démontrent que d'un point de vue général l'expression des gènes correspond aux différences génétiques entre les espèces.

Qu'est-ce qui captive, ou ennuie, les adolescents au musée ?
Les jeunes qui vont au musée s'ennuient si les oeuvres d'une salle affichent toutes le même style. En revanche, ils apprécient les tableaux présentant beaucoup de détails.
On a tendance à croire que les adolescents ne sont pas intéressés par les musées, mais est-ce vraiment le cas ? Et, lorsqu'ils en visitent un, qu'est-ce qui leur plaît et les incite à revenir ?
Laure Martin-Le Mével s'est penchée sur la façon dont la perception des adolescents à l'égard du musée traditionnel peut se modifier à la suite d'une expérience de visite.
Pour mener à bien ses travaux, elle a demandé à six adolescents âgés de 14 à 16 ans de visiter l'exposition Il était une fois l'impressionnisme : chefs-d'oeuvre de la peinture française du Clark, présentée au Musée des beaux-arts de Montréal (MBAM) d'octobre 2012 à janvier 2013.
Elle a également mené deux entrevues individuelles avec chacun d'eux, l'une avant la visite et l'autre après. Ces entrevues, combinées avec la visite du musée, lui ont permis de décrire le processus de modification de leurs perceptions en révélant les médiateurs de la visite et les médiations qui se sont opérées chez des adolescents pendant la visite.
Un médiateur est ce qui attire l'attention (autres visiteurs, environnement physique, oeuvres, descriptions, etc.) tandis que la médiation est une action qui se produit au contact du médiateur (rêver, comprendre, se projeter, admirer, comparer, refuser...).
Ce qui les rebute, ce qui les attire
Les tableaux Ferme dans les Landes (Théodore Rousseau, 1867) et Charmeur de serpents (Jean-Léon Gérôme, 1879) sont les deux oeuvres qui ont le plus retenu l'attention des jeunes. Bien que fort différents, ces tableaux ont en commun d'être de grandes toiles aux détails nombreux et aux couleurs voyantes.
Fait intéressant, durant la visite du MBAM, les jeunes ont indiqué que la présence d'un autre adolescent était un élément rassurant pour eux. Par contre, la présence des autres visiteurs - qui étaient souvent agglutinés devant des toiles et qui empêchaient de bien voir l'oeuvre - les a gênés. De plus, ils étaient parfois ennuyés par la redondance qu'affichaient quelques salles exhibant une série d'oeuvres au style similaire. " La diversification des oeuvres devrait être un élément à considérer pour éviter l'ennui chez les jeunes, au même titre que la composition de l'espace ou le choix de l'accompagnateur", mentionne Laure Martin-Le Mével.
Par ailleurs, les participants ont grandement apprécié les tableaux qui présentaient beaucoup de détails de même que les courts récits qui accompagnaient certaines toiles. Les panneaux explicatifs qui contenaient des anecdotes - et plus particulièrement celles ayant un ton humoristique - rendaient l'oeuvre et l'artiste encore plus intéressants à leurs yeux.
Laure Martin-Le Mével a constaté que différentes médiations se sont manifestées pendant la visite du musée.
Par exemple, au contact d'un tableau très coloré, les adolescents à l'imagination foisonnante ont dit s'être mis à rêver; les moins familiarisés avec les musées ont acquis une compréhension des oeuvres grâce aux descriptions les accompagnant; enfin, devant une peinture affichant moult détails, les jeunes au profil artistique ont parlé d'admiration.
Elle a noté à cet égard que tous les participants ont rapporté s'être inventé des histoires en regardant certains tableaux et en lisant leurs descriptions. Cela s'explique selon elle par le fait que rêver est une médiation accessible à tous. " Contrairement aux autres médiations, on n'a pas besoin de savoir peindre ou d'avoir des connaissances en histoire de l'art pour rêver devant une toile ", précise-t-elle.
C'est pourquoi elle estime que la visite du MBAM a permis aux jeunes de se forger des connaissances bien à eux, de développer progressivement un " sentiment de compréhension qui les aide à se sentir davantage à l'aise et à leur place au musée ".
Pour elle, les adolescents sont parfaitement capables de s'intégrer et de s'intéresser à l'univers muséal et chaque visite constitue une nouvelle mise en condition qui viendra modifier la visite suivante, laquelle enrichira à son tour la prochaine expérience muséale !
" Le goût de l'art n'est pas inné, conclut Mme Martin-Le Mével. Lorsqu'il visite un musée, l'adolescent entre en contact à la fois avec l'art et avec différents éléments et c'est à travers ces relations qu'émergent des actions qui, en s'accumulant, vont définir ce qu'est l'art pour ces adolescents. "
À la lumière de ses observations, Laure Martin-Le Mével suggère aux musées traditionnels :
- d'associer des peintures avec des photos d'environnements géographiques familiers du public pour leur permettre de comparer ou de se projeter;
- de placer des éléments de l'exposition au centre des salles ou de proposer des salles avec des formes atypiques pour accentuer leur intérêt;
- de présenter dans une même salle quelques oeuvres qui diffèrent radicalement des autres; de privilégier les oeuvres colorées et avec des détails.

"Un exploit intellectuel" : aux Etats-Unis, un faucon se sert des embouteillages pour approcher furtivement ses proies

Dans une étude publiée ce vendredi 23 mai dans la revue " Frontiers in Ethology " , un zoologiste américain décrit ce qu’il considère comme l’observation la plus avancée d’exploitation de l’environnement urbain chez les oiseaux.

 Doit-on y voir un signe de plus de l’intelligence animale, ou bien une énième preuve de l’impact de l’humain sur la nature ? Sûrement les deux. Une étude publiée ce vendredi 23 mai dans la revue scientifique Frontiers of ethology par le zoologiste américain Vladimir Dinets raconte la chasse surprenante d’un jeune faucon en milieu urbain, un jeune épervier de Cooper qui se sert stratégiquement des embouteillages aux heures de pointe.

Un matin de novembre 2021, alors qu’il marchait dans les rues encombrées de voitures de la ville de West Orange, Vladimir Dinets a été témoin d’un étrange comportement adopté par le rapace en question. Posté dans un arbre, il est prêt à entamer sa chasse. 50 mètres plus loin, sa cible : la terrasse d’un pavillon où moineaux, tourterelles et autres étourneaux ont pris l’habitude de picorer les miettes laissées par ses habitants amateurs de repas en plein air. Tandis que les petits oiseaux se nourrissent paisiblement, le faucon émerge de l’arbre pour voler vers eux. Le zoologiste ne décèle rien de surprenant jusqu’ici… avant d’assister à la méthode d’approche du faucon. Celui-ci longe la file véhicules afin d’atteindre sans être vu l’arbre qui se dresse juste en face de la maison. Avant d’effectuer son piqué au-dessus de la chaussée et de fondre sur sa proie.

Intrigué, Vladimir Dinets va revenir sur les lieux et planquer dans sa voiture pendant dix-huit jours. Une veille quotidienne de douze heures, passée à observer le comportement du rapace dans l’hiver de West Orange. Le spécialiste a enregistré six tentatives d’attaques du même épervier, identifiable par son plumage. Au cours de son étude, il se rend compte que le faucon n’émerge de l’arbre qu’à une condition précise : lorsqu’une longue colonne de voitures est à l’arrêt.

Or, ce bouchon de plusieurs dizaines de mètres ne se crée que lorsqu’une personne appuie sur le bouton du passage piéton pour demander la priorité. Ce qui déclenche un signal sonore. Et ce bip strident, le faucon l’a bien identifié. Il ne se déplace ainsi que lorsqu’il retentit. De quoi suggérer que le volatile utilisait le son comme une indication d’un embouteillage à venir.

" Quand j’ai compris ce qu’il se passait, j’ai été vraiment impressionné. Je ne m’attendais pas à ça, a relaté Vladimir Dinets ce vendredi auprès du Guardian. D’un autre côté, chaque fois que j’étudie une espèce animale, elle se révèle plus intelligente que je ne le pensais."

L‘habitat originel du faucon Cooper se trouve dans les forêts de conifères au climat tempéré, ou bien les régions montagneuses d’Amérique du Nord. Mais depuis les années 1970, ce faucon a fait de la ville son habitat de reproduction et d’hivernage pour devenir aujourd’hui l’une des espèces d’éperviers les plus représentées dans les villes nord-américaines.

Selon l’étude, le comportement observé chez ce faucon témoigne chez l’animal d’une cartographie mentale de la zone et d’une compréhension du lien entre les signaux sonores et les changements de circulation. " Un exploit intellectuel remarquable pour un jeune oiseau qui venait probablement d’emménager en ville. […] Un tel niveau de compréhension et d’utilisation des schémas de circulation humaine par un animal sauvage n’avait jamais été observé auparavant", pointe le zoologiste.

La technique du rapace doit encore être perfectionnée, puisque le scientifique n’a assisté qu’à une seule capture réussie d’un moineau. Mais " on ne peut qu’imaginer le niveau de connaissance et de compréhension de l’environnement des éperviers vivant dans des paysages plus naturels ", développe Vladimir Dinets.

Si l’observation de cette technique de chasse urbaine chez le faucon est une première, les scientifiques avaient déjà pu remarquer certains comportements d’adaptation des oiseaux aux paysages urbains. Notamment dans leur relation avec les voitures en mouvement. " Les oiseaux apprennent non seulement à éviter le danger qu’ils représentent, mais aussi à l’exploiter de diverses manières " , précise l’étude.

Des corbeaux ont pris l’habitude de laisser tomber des noix, de petits vertébrés, des mollusques à coquille et d’autres proies sur les routes pour les faire tuer ou bien faire écraser leur coquille par les roues des voitures. D’autres charognards patrouillent régulièrement les axes très fréquentés pour récupérer les animaux tués sur l’asphalte. Quant aux passereaux, ils se font un festin en picorant les insectes morts coincés dans les capots ou écrasés sur le pare-brise des voitures. Certaines espèces n’hésitent pas non plus à profiter d’un trajet gratuit en se dissimulant sur un véhicule en mouvement et ainsi échapper à un prédateur.



 

 

Astrolinguistique : comment communiquer en cas de contact avec une civilisation extraterrestre ?
L’astrolinguistique, xénolinguistique, ou encore exolinguistique, est le domaine de recherche de la linguistique qui s’attèle à déterminer et développer des modèles de langages non-humains (extraterrestres) dans le cas où un premier contact avec une civilisation extraterrestre intelligente serait effectué. Un tel événement ne s’étant toujours pas produit, ce domaine reste encore hypothétique, mais donne lieu à un véritable travail de recherche universitaire de la part des scientifiques.

L’univers observable compte des centaines de millions de galaxies, chacune contenant à leur tour des centaines de millions d’étoiles et de planètes potentielles. L’existence de civilisations extraterrestres intelligentes n’est donc pas à exclure. Si aucun contact avec l’Homme ne s’est encore produit, la possibilité d’un tel événement est envisageable. Tant et si bien que les scientifiques commencent déjà à prévoir cette éventualité en tentant de développer des outils de communication.

Loin d’être de la science-fiction, l’astrolinguistique est une discipline universitaire qui s’est développée au cours des 30 dernières années. Certaines universités, comme la Bowling Green State University (États-Unis), l’ont même intégrée à leurs cours afin de former des chercheurs spécialisés dans ce domaine. La xénolinguistique est en réalité une sous-famille de la linguistique théorique dont l’objectif est la construction et la déconstruction de langages fictifs ou existants.

(Le langage des heptapodes utilisé dans le film Premier Contact a été développé par la linguiste Jessica Coon et le scientifique Stephen Wolfram. Il est considéré comme scientifiquement plausible par la communauté scientifique." photo de l'article original absente)

L’un des précurseurs du domaine est le célèbre linguiste américain Noam Chomsky. Pour ce dernier, la théorie de la grammaire universelle empêcherait l’Homme de comprendre naturellement une civilisation extraterrestre. Cette théorie postule que les bases élémentaires et communes de la grammaire humaine sont génétiquement prédéterminées, encodées dans le génome, indépendamment de la culture ou de l’environnement. L’Homme devrait donc difficilement et lentement déchiffrer chaque structure de ce nouveau langage.

Pour la linguiste canadienne Keren Rice, spécialisée dans les langages indigènes, une communication extrêmement basique entre humains et extraterrestres serait possible tant que les éléments contextuels primitifs restent les mêmes. Par exemple, même si les termes pour désigner une planète changent, il est fort probable qu’une civilisation extraterrestre connaisse l’objet lui-même, c’est-à-dire qu’elle ait déjà vu une planète.

L’astrolinguistique est plus largement intégrée au domaine de la Communication avec une intelligence extraterrestre (CETI) sur lequel se penchent de nombreux chercheurs et institutions scientifiques. La question fait régulièrement l’objet de discussions scientifiques lors de l’American Association for the Advancement of Science.

Généralement, quatre formes de langages possibles sont définis : le langage mathématique, le langage pictural, le langage algorithmique et multimodal, et le langage naturel. Les outils linguistiques développés dans le cadre de ces recherches s’appuient sur des études actuelles visant à décrypter des langages humains encore non déchiffrés, comme le Linéaire A, un langage utilisé en Crête ancienne entre 1900 et 1400 av. J.-C.

Le Lincos (pour lingua cosmica) est un des tous premiers langages mathématiques développé par le mathématicien allemand Hans Freudenthal au début des années 1960, dans son livre Lincos: Design of a Language for Cosmic Intercourse. Il utilise une structure mathématique basique pour transmettre des messages, destinée à être comprise par n’importe quelle civilisation intelligente. Par la suite, des scientifiques comme Lancelot Hogben et Carl Sagan proposeront eux aussi des syntaxes reposant sur des principes mathématiques.

Ce disque est embarqué par les sondes Voyager 1 et 2 afin de raconter l’histoire de la Terre. Elle contient un message de bienvenu en 60 langages différents, des échantillons de musiques de plusieurs styles et ethnies, des sons d’origine humaine ainsi que des schémas et informations électroniques compréhensibles par une civilisation avancée.

De la même manière, le message d’Arecibo contenait quelques structures atomiques, les briques de l’ADN, un schéma du Système solaire et un dessin du télescope Arecibo lui-même. Un hybride de langage mathématique et pictural, considéré comme scientifiquement réaliste, a été développé pour le film Premier Contact, sous la direction de la linguiste Jessica Coon.

Le langage multimodal combine plusieurs systèmes de communication afin de maximiser les chances de compréhension. Le Teen-Age Message développé par des scientifiques russes en est un bon exemple.

Ce dernier combine un signal radio destiné à permettre aux destinataires d’en remonter la source, une musique jouée sur un thérémine, ainsi qu’une association d’images semblables à celles du message d’Arecibo. Tandis que le langage algorithmique prend la forme d’un code informatique pouvant être exécuté sur n’importe quelle machine.

Enfin, le langage naturel renvoie au cas où une civilisation communiquerait, volontairement ou non, avec nous dans son langage natif. Dans ce cas, les scientifiques devraient déconstruire le langage en isolant des schémas répétitifs, des rythmes, des taux de répétition, des structures complexes et des propriétés linguistiques sous-jacentes renvoyant à un système de communication intelligent.

Déresponsabilisation progressive : Un risque existentiel progressif lié à l'IA

Ce rapport  propose une analyse approfondie d'un risque existentiel souvent négligé dans les débats sur l'intelligence artificielle (IA) : la perte progressive, et non soudaine, du pouvoir humain sur les systèmes majeurs de la société. Contrairement aux scénarios catastrophes où l'IA prend brutalement le contrôle, ce rapport soutient que l'augmentation incrémentale des capacités de l'IA, même sans intention malveillante ou coordination entre systèmes, pourrait aboutir à une désaffection irréversible de l'humain dans la gestion de la civilisation .

Les mécanismes du désengagement progressif

- Substitution de l'humain par la machine

Les IA, devenant plus compétitives que les humains dans la plupart des fonctions sociales (travail, décision, création artistique, relations), pourraient progressivement remplacer la participation humaine. Cette substitution affaiblirait les mécanismes qui alignent actuellement les institutions et systèmes sur les intérêts humains, car ces derniers reposent historiquement sur la nécessité de la participation humaine.

- Rupture des incitations

Lorsque l'économie, la politique ou la culture ne dépendent plus du travail ou de la contribution humaine, les incitations à favoriser le bien-être humain s'estomperont. Par exemple, si les États sont financés par les profits des IA plutôt que par l'impôt sur le travail humain, ils n'auront plus d'intérêt à représenter leurs citoyens. Les entreprises, motivées par la compétitivité, pourraient influencer la politique et la culture pour accélérer l'automatisation, créant un cercle vicieux de désengagement humain .

- Effets systémiques et rétroactions

L'économie, la culture et la politique sont interconnectées. La perte d'alignement dans l'un de ces domaines peut aggraver la situation dans les autres. Par exemple, la domination économique de l'IA pourrait influencer la politique et la culture, qui à leur tour renforceraient l'économie automatisée. Ce processus peut aboutir à un désalignement global et irréversible des systèmes vis-à-vis des intérêts humains.

Pourquoi cette évolution sera difficile à enrayer

- Pressions croisées et inertie sociale

Même si certains humains tentent de préserver leur place dans l'économie ou la gouvernance, ils seront confrontés à des pressions économiques, politiques et culturelles convergentes qui maintiennent l'automatisation. Ceux qui résistent risquent d'être marginalisés ou remplacés par des acteurs plus favorables à l'automatisation.

- Affaiblissement de la coordination humaine

L'IA pourrait également fournir aux États et aux entreprises des moyens inédits d'influencer la culture et le comportement humain, rendant plus difficile la coordination et la résistance collective des humains face à ce processus.

Conséquences ultimes

- Désalignement et perte d'influence humaine

Si ces dynamiques se maintiennent, l'humanité pourrait perdre la capacité de contrôler ou d'influencer les systèmes qui déterminent son avenir. À terme, cela pourrait rendre impossible la satisfaction des besoins humains fondamentaux, voire mener à l'extinction de l'espèce ou à une perte irréversible de potentiel civilisationnel.

Solutions et limites

- Propositions d'atténuation

Le rapport propose quelques pistes pour ralentir ou éviter ce processus, telles que le développement de nouvelles politiques de gouvernance et de recherche technique visant à préserver l'influence humaine. Cependant, il souligne qu'aucune solution concrète et plausible n'existe actuellement pour stopper ce désengagement progressif .

- Limites de l'alignement technique

Les méthodes actuelles visant à aligner les IA sur les intentions de leurs concepteurs sont jugées insuffisantes pour résoudre ce problème systémique et global.

Conclusion

Le risque de désengagement progressif de l'humanité face à l'IA ne provient pas d'une prise de pouvoir soudaine, mais d'une dynamique systémique où l'IA, en remplaçant progressivement l'humain dans tous les domaines clés, pourrait rendre l'espèce humaine impuissante à influencer sur son propre destin. Ce scénario, difficile à détecter et à enrayer, mérite selon les auteurs une attention urgente et des recherches spécifiques, car il pourrait constituer une catastrophe existentielle d'une ampleur inédite

Les scientifiques ont peut-être trouvé le plan du corps humain… au fond de l’océan !

Lorsque l’on pense à l’évolution du corps humain, on imagine souvent un cheminement complexe partant d’organismes relativement avancés, dotés de cerveaux et de systèmes nerveux sophistiqués. Pourtant, une découverte récente vient bouleverser cette vision en suggérant que certains des mécanismes fondamentaux à l’origine de notre organisation corporelle pourraient puiser leurs racines dans des créatures bien plus simples et éloignées de nous : les anémones de mer.

Ces organismes marins, membres de l’embranchement des cnidaires (qui comprend aussi les méduses et les coraux), sont loin d’être nos proches parents. Ils n’ont ni cerveau, ni système nerveux central, et leur corps est organisé de manière radiale, autour d’un point central, à l’inverse de la symétrie bilatérale qui caractérise les humains et la majorité des animaux complexes. Pourtant, une étude menée par une équipe de chercheurs de l’Université de Vienne révèle que les anémones utilisent un mécanisme moléculaire jusque-là associé aux bilatériens pour structurer leur corps. Cette découverte pourrait réécrire une partie de l’histoire de l’évolution animale.

Un mécanisme ancien partagé par des mondes éloignés

Le mécanisme en question est la " navette BMP médiée par la Chordine ". Derrière ce nom un peu technique se cache un processus clé du développement embryonnaire chez les bilatériens, c’est-à-dire les animaux qui présentent une symétrie gauche-droite, comme les humains, les grenouilles, ou les insectes. Ce système utilise des molécules appelées BMP (Bone Morphogenetic Proteins) qui agissent comme des messagers indiquant aux cellules leur position dans l’embryon et le type de tissu qu’elles doivent devenir.

Concrètement, l’inhibition locale des BMP par une autre molécule, la Chordine, crée un gradient de concentration dans l’organisme en développement. Selon la quantité de BMP présente, les cellules savent si elles doivent former le système nerveux central, les reins ou encore la peau ventrale. Ce processus établit ainsi un axe dorsal-ventral qui est fondamental pour organiser la structure corporelle des bilatériens.

Or, les chercheurs ont découvert que les anémones de mer, malgré leur organisation très différente, utilisent également ce même mécanisme de navette BMP médiée par la Chordine. Autrement dit, ce processus n’est pas une innovation propre aux bilatériens, mais un mécanisme évolutif beaucoup plus ancien, qui aurait existé bien avant la divergence entre cnidaires et bilatériens.

Une origine évolutive remontant à 600 millions d’années

La divergence entre cnidaires et bilatériens est l’un des événements majeurs dans l’histoire évolutive des animaux. Ces deux groupes ont des architectures corporelles radicalement différentes et sont séparés par des centaines de millions d’années d’évolution, estimées entre 600 et 700 millions d’années. La présence du même mécanisme moléculaire dans ces deux lignées suggère donc qu’il était déjà présent chez leur dernier ancêtre commun, un organisme préhistorique très ancien.

Cette hypothèse soulève plusieurs questions passionnantes. Premièrement, cela implique que les fondations moléculaires pour organiser un axe corporel complexe existaient bien avant l’apparition des bilatériens, ce qui réévalue notre compréhension de la complexité des premiers animaux. Deuxièmement, cela remet en question l’idée que les structures bilatérales se sont formées de manière totalement indépendante dans chaque groupe, laissant ouverte la possibilité que l’ancêtre commun des cnidaires et des bilatériens ait lui-même possédé une forme de symétrie bilatérale primitive.

Une complexité ancienne bien cachée

Ce que cette étude met en lumière, c’est que la simplicité apparente des anémones de mer masque en réalité une organisation biologique étonnamment sophistiquée. Sans cerveau ni système nerveux central, ces animaux utilisent néanmoins un système moléculaire avancé pour organiser leur corps dès le stade embryonnaire. Cette complexité ancestrale montre que certains outils évolutifs sont si fondamentaux qu’ils ont été conservés, voire partagés, entre des branches évolutives très éloignées.

David Mörsdorf, auteur principal de l’étude, souligne que ce mécanisme n’est pas universel même parmi les bilatériens. Par exemple, il est présent chez les grenouilles mais absent chez les poissons, ce qui suggère qu’il a pu apparaître et disparaître plusieurs fois au cours de l’évolution. Cette plasticité et cette longévité font de la navette BMP médiée par la Chordine un excellent candidat pour un mécanisme évolutif ancestral clé dans la structuration du corps animal.

Vers une nouvelle compréhension de l’évolution corporelle

Cette découverte est plus qu’une simple curiosité scientifique. Elle invite à repenser l’évolution du développement corporel chez les animaux, en intégrant des mécanismes très anciens partagés entre des groupes qui semblaient jusqu’ici très éloignés. En étudiant des organismes comme les anémones de mer, les scientifiques peuvent remonter aux origines profondes des processus biologiques qui ont permis l’émergence de formes corporelles complexes, y compris la nôtre.

Ainsi, ce sont peut-être au fond des océans, chez ces créatures sans cerveau, que se trouve le véritable plan du corps humain, écrit il y a des centaines de millions d’années.

 

Manipulation du savoir : L'intersection de la fenêtre d'Overton et de l'activisme académique

Les frontières de la science sont-elles devenues poreuses avec l'activisme académique ? C'est la question centrale que soulève Jean-François Le Drian dans son nouvel ouvrage, "Activismes" paru chez VA Éditions, et au cours de cette entrevue. Au fil de la discussion, l'auteur dévoile les dessous d'une manipulation subtile du savoir, où l'intersection de la fenêtre d'Overton et de l'activisme académique joue un rôle déterminant. Il décrit avec précision comment de simples idées peuvent être élevées au rang de concepts scientifiquement acceptables, affectant ainsi l’intégrité de la recherche authentique et de la méthodologie scientifique. Cet échange éclairant met en lumière le combat essentiel pour préserver l'authenticité et l'objectivité de la science face à une mer montante de pseudoscience et d'idéologies activiste.

(Q) Pour nos lecteurs qui ne sont pas familiers avec la fenêtre d'Overton, pourriez-vous brièvement expliquer ce concept et comment il peut être utilisé pour changer la perception du public sur certaines idées ?

(R) Pour expliquer ce concept, il est préférable de l’illustrer avec un exemple. Si je vous disais que les djinns existent, peuvent nous posséder, nous adresser des injonctions, vous seriez dans un premier temps tenter de ranger cette thèse dans la catégorie des superstitions et des lubies et vous auriez certainement raison.

Si un philosophe se met à distinguer entre la propriété des pensées et la paternité des pensées et décide d’étudier en employant un jargon académique la possibilité d’une paternité extérieure des pensées, l’impensable devient tout à coup pensable.

Justement, dans mon livre, j’explique comment un philosophe reconnu par ses pairs en arrive à affirmer que la psychologie est nécessairement culturelle et que par conséquent certaines théories psychologiques peuvent valablement affirmer la possibilité d’une paternité extérieure des pensées.

Ici on passe de l’impensable au pensable puis au possible. Il ne reste plus qu’à faire porter ces idées par les activistes de la folie pour les rendre acceptables, le stade suivant étant de loger ces représentations dans le registre du " souhaitable ".

Ainsi, un idéologue activiste doté d’un doctorat peut donc tout à fait, s’il s’y prend bien, faire entrer l’idée la plus absurde dans le registre de l’acceptable voire parfois même du non discuté.

(Q) Dans votre texte, vous mettez en lumière la manière dont certaines idées reçoivent un "sceau académique" sans une vérification empirique rigoureuse. Comment les institutions académiques, selon vous, ont-elles été transformées en vecteurs de diffusion d'idées influencées par l'activisme ?

(R) Selon moi, l’une des grandes erreurs de notre temps consiste à accorder trop d’importance à la sociologie de la connaissance au détriment de la philosophie des sciences. Au lieu de s’intéresser au contenu, la tendance consiste à s’attacher aux intentions présumées du créateur d’idées, de thèses, à son " habitat social ".

Il est malheureusement facile de construire des théories qui font rentrer tous les faits et qui par conséquents ne devraient pas être qualifiées de théories scientifique. C’est le cas de certaines théories dites " normatives " dont le degré de scientificité est généralement très faible.

Le simple usage d’un jargon spécialisé usité au sein d’une mouvance universitaire permettra à un universitaire militant d’obtenir une reconnaissance par ses pairs qui aux yeux du public vaudra reconnaissance du caractère scientifique d’une thèse qui en réalité ne possèdera le plus souvent qu’un caractère normatif.

(Q) Vous évoquez la saturation de l'espace académique avec des "hadiths scientifiques". Comment ce mécanisme fonctionne-t-il et quels sont ses effets sur la recherche authentique ?

(R) Les hadiths scientifiques sont des scripts normatifs sans degré de scientificité auxquels on attache une connotation scientifique le plus souvent parce que leurs inventeurs disposent d’un titre académique et que le hadith possède un vernis académique qui lui confère une apparence de scientificité.

(Q) Face à la montée d'un tel activisme, que recommanderiez-vous aux chercheurs pour préserver l'intégrité de leurs travaux et s'assurer qu'ils ne sont pas noyés dans un "océan de pseudoscience" pour reprendre vos termes ?

(R) La première chose est de bannir le raisonnement téléologique, celui qui consiste à décider à l’avance du résultat à atteindre et à ajuster son raisonnement à ses intentions. Un " vrai " chercheur devrait parfois pouvoir aboutir à des conclusions qui lui déplaisent et qui contredisent ses croyances préexistantes.

Il faut revenir à la méthode qui consiste à chercher continuellement à falsifier, à réfuter ses propres convictions. Aujourd’hui, même dans les milieux universitaires, on procède de manière inverse en produisant les rationalisations ou en sélectionnant les faits qui viendront soutenir une idéologie préexistante.

Le biais de confirmation est exactement le contraire de la méthode scientifique. Malheureusement, il affecte autant les départements de sociologie et de sciences politiques que le grand public.

Quand l’énergie et l’information voyagent ensemble : nouvelle découverte en physique quantique

Malgré ses complexités, la physique quantique est un domaine fascinant qui offre des perspectives inédites sur le fonctionnement de l’Univers à une échelle microscopique. Une étude menée récemment par une équipe de chercheurs a révélé une relation étonnamment simple entre deux concepts centraux de cette discipline : la transmission d’énergie et celle d’information à travers des interfaces reliant différentes théories quantiques des champs. Ces travaux apportent ainsi un nouvel éclairage sur la manière dont ces deux éléments fondamentaux interagissent.

La physique quantique des champs, c’est quoi ?

La théorie quantique des champs (TQC) est utilisée pour décrire comment les particules subatomiques, comme les électrons ou les photons, interagissent entre elles et avec des champs, tels que le champ électromagnétique. C’est une base essentielle pour comprendre non seulement les particules élémentaires, mais aussi les matériaux complexes. En utilisant cette théorie, les chercheurs peuvent en effet explorer les interactions fondamentales de l’Univers et développer de nouvelles technologies.

Dans ce cadre, les interfaces entre différentes théories quantiques des champs jouent un rôle clé. Ces interfaces sont des zones de transition où deux théories différentes peuvent interagir ou coexister. Par exemple, elles sont cruciales lorsqu’il s’agit de comprendre comment l’énergie ou l’information est transférée d’un système à un autre.

Jusqu’à récemment, il était toutefois difficile de mesurer et de comprendre précisément ce qui se passe lors de ces transitions. Une nouvelle étude menée par des chercheurs de l’Université de Tokyo a réussi à surmonter ces défis en révélant des relations simples entre les taux de transmission d’énergie et d’information à travers ces interfaces.

Énergie et information : les nouvelles règles

Pour cette étude, les chercheurs se sont penchés sur les théories quantiques des champs en deux dimensions avec invariance d’échelle, un cadre théorique relativement simplifié, mais crucial pour comprendre certains systèmes physiques. Ils ont alors découvert une série d’inégalités qui régissent la transmission de l’énergie et de l’information à travers une interface. Concrètement, leurs travaux ont montré que : 

- Le taux de transfert d’énergie est toujours inférieur ou égal au taux de transfert d’information.

- Le taux de transfert d’information est à son tour limité par la taille de l’espace de Hilbert qui mesure le nombre d’états possibles d’un système à haute énergie.

Ces inégalités simples, mais universelles suggèrent que pour qu’un système puisse transférer de l’énergie, il doit également transférer de l’information. De plus, la transmission d’énergie et d’information est contrainte par la complexité du système, représentée par la taille de l’espace de Hilbert.

Le schéma d’une surface limite montre comment pour transmettre de l’énergie, il faut également transmettre des informations. Crédits : Yuya Kusuki

Une découverte qui fait avancer la compréhension des systèmes quantiques

Avant cette étude, il n’existait aucune relation clairement définie entre le transfert d’énergie et d’information dans ces systèmes complexes. Les chercheurs savaient que ces deux quantités étaient importantes, mais les liens entre elles restaient obscurs. Grâce à ces travaux, il est désormais possible d’établir une connexion formelle entre elles, ce qui ouvre ainsi de nouvelles perspectives pour la recherche en physique théorique.

Ces découvertes sont particulièrement importantes pour les systèmes où l’énergie et l’information doivent être transmises efficacement. Par exemple, dans la physique des particules, elles pourraient aider à mieux comprendre les collisions de particules à très haute énergie, où des transitions d’un état à un autre se produisent fréquemment. Dans la physique de la matière condensée, elles pourraient éclairer les processus liés à la conduction électrique ou aux transitions de phase, comme celles observées dans les matériaux supraconducteurs.

Vers de nouvelles applications pratiques ?

Bien que cette découverte soit principalement théorique, ses implications pourraient se manifester dans des domaines plus concrets à long terme. Une meilleure compréhension de la relation entre l’énergie et l’information dans les systèmes quantiques pourrait notamment jouer un rôle clé dans le développement de nouvelles technologies de communication et d’informatique quantique.

Imaginez par exemple des ordinateurs quantiques capables de résoudre des problèmes complexes beaucoup plus rapidement que les ordinateurs actuels. Ces technologies, encore en phase de recherche et développement, nécessitent une compréhension approfondie des mécanismes sous-jacents du transfert d’information et d’énergie à travers des systèmes quantiques complexes.

En outre, cette étude pourrait également influencer la recherche en thermodynamique quantique, un domaine émergent qui explore les principes de la thermodynamique à l’échelle quantique. Par exemple, les découvertes pourraient améliorer l’efficacité des dispositifs de stockage d’énergie avancés, comme les batteries quantiques, en optimisant la manière dont l’énergie est transférée et stockée à une échelle microscopique.

En somme, cette étude sur la relation entre le transfert d’énergie et d’information dans les systèmes quantiques des champs constitue donc une avancée significative dans notre compréhension des interactions fondamentales de l’Univers.

 

Le paysage secret du toucher

Parmi tous nos sens, le toucher est sans doute le plus mystérieux, le plus foisonnant, le plus difficile à saisir. Là où la vue se concentre dans la rétine, l’ouïe dans la cochlée, le toucher, lui, se déploie comme une constellation diffuse. Ses neurones, pareils à des méduses, tissent leur toile depuis la moelle épinière jusque sous la peau, où ils se ramifient en une myriade de terminaisons, chacune experte dans l’art de capter une nuance du monde physique.

Le toucher n’est pas un sens unique mais une polyphonie : il perçoit la pression, la douleur, la chaleur, le froid, la caresse, la vibration, la piqûre, l’étirement, la texture, la chimie du piment ou la fraîcheur de la menthe, jusqu’à la conscience de notre propre corps dans l’espace. Ce kaléidoscope sensoriel, les anatomistes du XIXe siècle en avaient pressenti la complexité en observant, sous leurs microscopes, des structures étranges dans la peau : des disques, des oignons, des fuseaux, des pelotes. Ils devinaient là les instruments secrets du toucher.

Il fallut la patience et l’ingéniosité de générations de physiologistes pour commencer à percer ce mystère. À l’aide d’électrodes miniatures, ils écoutèrent le bavardage électrique des neurones sensoriels, découvrant que certains, comme les cellules de Merkel, détectent la plus légère indentation ; que d’autres, les corpuscules de Meissner, perçoivent les minuscules vibrations d’un objet glissant entre nos doigts ; que les corpuscules de Pacini, enfouis dans la profondeur, sont sensibles aux grondements de la terre, tandis que les terminaisons de Ruffini renseignent sur l’étirement de la peau.

Mais ce n’était qu’un début. Derrière la diversité apparente, la jungle des axones restait impénétrable : douze à quinze types de neurones innervent parfois la même région, indiscernables les uns des autres. Il fallut attendre l’avènement de la génétique moderne pour que David Ginty, chercheur à Harvard, puisse enfin démêler ce fouillis. Grâce à des souris génétiquement modifiées, il parvint à illuminer, à la manière d’un chef d’orchestre, chaque famille de neurones, révélant la partition intime du toucher.

Les poils, ces antennes sensibles

Longtemps, la peau velue resta une terra incognita. Si la peau glabre - paumes, plantes, lèvres - était déjà bien cartographiée, le rôle des poils demeurait obscur. Ginty et son équipe montrèrent que chaque type de poil, du plus fin au plus robuste, est ceinturé par des terminaisons nerveuses spécialisées. Certaines, épaisses et rapides, permettent de localiser précisément un contact ; d’autres, plus fines et lentes, transmettent la douceur d’une caresse ou le chatouillement d’un souffle. Les images obtenues, éclatantes de fluorescence, révélèrent un ordre caché, une architecture d’une beauté insoupçonnée

Vibrations, plaisir et mystères

La quête de Ginty ne s’arrêta pas là. Il explora les corpuscules de Krause, présents dans les zones érogènes, et prouva qu’ils étaient sensibles aux vibrations, déclenchant l’excitation sexuelle chez la souris. Il s’attarda aussi sur ses préférés, les corpuscules de Pacini, capables de détecter les vibrations les plus subtiles, jusqu’à mille hertz - comme si notre corps tout entier était tapissé de minuscules implants cochléaires, prêts à ressentir la musique du monde. Fait fascinant : chez la souris, ces signaux vibratoires ne suivent pas la voie classique du toucher, mais rejoignent la partie du cerveau dédiée au son, rendant l’expérience tactile indissociable de l’audition.

Une diversité vertigineuse

Aujourd’hui, la génétique a révélé au moins dix-huit types distincts de neurones du toucher, peut-être bien plus. Chacun peut se subdiviser selon la forme de ses terminaisons : un même neurone peut, selon sa destination, percevoir la vibration d’un doigt, le mouvement d’un poil ou la distension du côlon. Le chiffre réel pourrait dépasser la cinquantaine, tant la diversité est grande.

Mais au-delà de la cartographie, une question demeure : comment ces signaux, venus de millions de points, se transforment-ils en perception ? Comment une étreinte, la douceur d’un drap ou la fraîcheur d’un vent deviennent-ils expérience vécue ? Les travaux de Ginty ont montré que le cerveau traite une grande part de ces informations bien avant le cortex, dans la moelle et le tronc cérébral, bouleversant la vision classique d’un toucher simplement relayé vers la conscience.

L’émerveillement du chercheur

Pour Ginty, l’enjeu n’est pas seulement scientifique : il s’agit d’éprouver de l’émerveillement devant la richesse de ce sens que nous tenons pour acquis. Son travail ouvre la voie à de meilleurs traitements de la douleur, à des prothèses plus sensibles, à une compréhension affinée des troubles sensoriels. Mais, au fond, il s’agit d’une célébration de la complexité du vivant. Comme il le confie, il lui arrive de fermer les yeux lors d’un concert, de poser la main sur une chaise, et de " sentir la musique " - preuve ultime que le toucher est bien plus qu’un sens : c’est une porte sur le monde, une symphonie silencieuse qui nous relie à l’univers.