La vie latente, aux limites du vivant

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La vie latente, aux limites du vivant
La vie latente, aux limites du vivant

Africa-Press – Côte d’Ivoire. Couramment présente chez de nombreuses espèces, la vie latente consiste en un arrêt total et réversible du métabolisme. Elle est aujourd’hui au cœur d’un large ensemble de techniques de conservation par le froid, comme les banques de graines ou la congélation à très basse température des ovocytes, embryons ou spermatozoïdes. Si les premiers efforts d’observation de cet état remontent au 18e siècle, les biologistes du siècle suivant se sont activement interrogés sur sa nature physiologique.

En 1702, le savant néerlandais Antoni van Leeuwenhoek découvre dans la poussière des gouttières des maisons de petits animalcules qu’il nomme « rotifères ». Il remarque qu’ils sont capables de se dessécher dans des conditions particulières, de rester inertes pendant des mois et de retrouver une vie active après réhydratation. À l’époque, cette propriété sera couramment nommée « résurrection ». Plusieurs naturalistes comme Maurice Roffredi, Felice Fontana, John Needham ou Lazzaro Spallanzani mènent alors de nombreuses observations et expériences sur ces rotifères, ainsi que sur les tardigrades et des petits vers appelés anguillules.

Les travaux de Lazzaro Spallanzani sont les plus poussés. Dans un premier temps, il tente d’identifier les animalcules possédant cette propriété et montre que la majorité des espèces ne reviennent pas à la vie après avoir été exposées à une perte d’eau importante. La « résurrection » ne s’avère possible que chez les rotifères, les tardigrades et les anguillules. Par des expériences précises, il détermine le nombre de cycles de dessiccation, réhydratation et retour à la vie active que ces petits animaux sont capables d’effectuer dans différentes conditions. Il observe aussi leur résistance aux conditions extrêmes de température.

Mais la question principale est la suivante: ces animaux sont-ils morts ou vivants lorsqu’ils sont temporairement desséchés ? Le problème abordé par l’expérience était bien sûr également très philosophique. Au terme de son principal écrit sur le sujet, Lazzaro Spallanzani ne se résout pas à admettre un retour à la vie et affirme donc que l’état inerte n’existe pas et qu’un infime fil de vie ne cesse d’exister.

Des controverses entre savants sur la nature de l’état latent

Cette opinion n’est pas sans lien avec son rejet des générations spontanées, au sujet desquelles il débat avec John Needham qui, pour sa part, en était un partisan. L’objet de leur discussion était la formation d’anguilles dans la maladie du blé niellé. John Needham prétend que ces animalcules se produisent par génération spontanée, tandis que Lazzaro Spallanzani est convaincu qu’elles proviennent d’une génération précédente, après une période de dessèchement. En d’autres termes, il pense qu’un « petit fil de la vie » persiste d’une génération d’anguillules à l’autre.

Il existe une opposition analogue entre les deux naturalistes sur la question de la procréation. En effet, John Needham est épigéniste et Lazzaro Spallanzani croit à la préexistence de structures dans les germes, c’est-à-dire à la continuité de l’organisation des êtres vivants à travers les générations. Ainsi, sur ces trois points, Lazzaro Spallanzani est convaincu de la continuité de la vie. Il s’oppose à toute possibilité d’une nouvelle organisation pour chaque organisme individuel.

Tout au long du 19e siècle, un vif intérêt se développe en France au sujet de la vie latente. Le premier contributeur est François Dutrochet. Dans un mémoire qu’il consacre à ses expériences sur les tardigrades et aux rotifères, il affirme que ces animaux une fois desséchés sont morts, mais qu’en présence d’eau ils reprennent immédiatement vie.

Le deuxième épisode marquant est la thèse de Louis Michel Doyère, soutenue en Sorbonne en 1842 et consacrée aux tardigrades. Le jeune biologiste, qui poursuit méthodiquement les expériences de Lazzaro Spallanzani et de François Dutrochet, définit deux états: la vie in potentia et la vie in actu. La première est caractérisée par l’arrêt de tout phénomène physiologique lors de la période de dessiccation, durant laquelle l’organisation organique est préservée. La vie redevient active, vie in actu, lors du retour à des conditions favorables. Mais malgré l’intérêt et la qualité des travaux de Louis Michel Doyère, le débat sur la nature de cet état latent est loin d’être clos.

En effet, en 1859, une importante controverse s’engage. Elle oppose les tenants d’un arrêt total du métabolisme, position dont Louis Michel Doyère est le chef de file, à Félix Pouchet, un biologiste rouennais qui soutient qu’une activité vitale persiste. Ce même Félix Pouchet, qui affrontera ensuite Louis Pasteur au sujet des générations spontanées, affirme que rien ne peut ramener à la vie un animal desséché, quelles que soient les précautions prises lors de la dessiccation.

Les formes de vie dépendent du degré d’adaptation au milieu extérieur

En vue d’en terminer avec cette opposition, la Société française de biologie organise un débat. Au cours de 42 séances, une commission auditionne les deux groupes en lice. Ces expériences illustrent l’immense défi auquel les biologistes sont alors confrontés lorsqu’ils tentent d’explorer ce phénomène, la difficulté expérimentale résidant dans le fait d’obtenir des preuves de la sécheresse réelle des tissus animaux et de l’absence de métabolisme dans les organismes.

En 1860, le président de la commission, Paul Broca, pour qui le sujet relève de « la biologie la plus générale et la plus élevée « , rédige un rapport concluant clairement en faveur de Louis Michel Doyère et considérant que l’état inerte préserve la structure de la matière qui constitue ces organismes. Il s’agissait de trancher entre « un phénomène vital ou […] un phénomène indépendant de la vie  » et c’est donc pour la seconde possibilité que se prononce la commission.

L’état de vie latente étant établi comme un état inerte et toute interprétation vitaliste écartée, cette propriété est considérée avec beaucoup d’intérêt par le physiologiste Claude Bernard. Après une première utilisation dans son Introduction à l’étude de la médecine expérimentale en 1865, il mobilise cette notion dans ses Leçons sur les phénomènes de la vie commune aux animaux et aux plantes (1878).

Dans la deuxième leçon intitulée « Les trois formes de la vie », il affirme tout d’abord que la vie est un conflit qui se traduit par « un rapport étroit et harmonieux entre les conditions extérieures et la constitution préétablie de l’organisme. Ce n’est pas en luttant contre les conditions cosmiques que l’organisme se développe et se maintient, mais au contraire en s’adaptant et en se mêlant à ces forces cosmiques. »

Il désigne ensuite les trois formes de la vie qui correspondent à trois types de relations entre l’organisme et le milieu extérieur, c’est-à-dire des degrés différents de dépendance au milieu extérieur – la vie latente: « la vie n’est pas manifeste  » ; la vie oscillante: « les manifestations variables dépendent du milieu extérieur (cas de l’arbre)  » ; et la vie constante: « la vie dont les manifestations sont libres et indépendantes du milieu extérieur « .

Une étude de la vie latente conduite à l’échelle des cellules

Selon Claude Bernard, le dessèchement est la mesure de protection des organismes de la première forme de la vie lorsqu’ils sont exposés aux vicissitudes atmosphériques. C’est pour eux la condition de leur survie. Cela concerne aussi bien les animaux (rotifères, tardigrades, nématodes…) que les graines des plantes. Quant à la forme constante de la vie, c’est l’existence d’un milieu intérieur (concept bernardien) régulé qui confère à l’organisme son indépendance relativement aux conditions extérieures.

Dans la suite de ses leçons, le physiologiste pousse son explication de la vie latente au niveau des cellules et notamment du protoplasme, dans lequel, selon lui, se réalise le processus de la vie. Il affirme que là résident simultanément le siège de la création vitale, c’est-à-dire des synthèses organiques, et celui des phénomènes de mort, c’est-à-dire de destruction organique. Ceci faisant écho à la double affirmation qu’il avait précédemment formulée: « La vie, c’est la création  » et « la vie c’est la mort « . Ce sont les conditions extérieures qui influencent la mise en action des phénomènes dans la première forme de la vie.

Selon lui, la dessiccation est la première condition du passage de la vie manifestée à la vie latente. Elle a pour conséquence immédiate d’arrêter la destruction organique, qui est l’un des deux termes de sa définition de la vie. Il ajoute que des corps chimiques essentiels deviennent secs et inertes, ce qui provoque l’arrêt des phénomènes de destruction vitale. Pour argumenter ce point, Claude Bernard s’est notamment appuyé sur les travaux de Michel-Eugène Chevreul. Ce chimiste a en effet étudié la capacité de certains tissus ou corps à se dessécher et à se réhydrater: les tendons, les tissus fibreux, les substances albuminoïdes et les ferments.

Dans un deuxième temps, la création s’arrête à son tour. La vie est alors « suspendue « , dans un état « d’indifférence chimique « . Enfin, le retour à la vie manifestée commence par la restauration de la destruction organique, à l’aide des substances accumulées avant la phase de vie latente, la création intervenant dans un second temps. Au terme des travaux de Claude Bernard, la vie latente, qui était jusqu’alors une curiosité zoologique avec les tardigrades, les rotifères et les anguillules, ou une propriété triviale avec les graines, est devenue un élément déterminant dans une théorie physiologique.

Mais, en plaçant les biologistes face aux limites du vivant, la vie latente ne cessera d’animer les questionnements philosophiques et biologiques. Au 20e siècle, l’étude de la cellule ouvrira de nouvelles perspectives, importantes tant pour la compréhension du phénomène que pour le développement d’applications dans le cadre de la cryoconservation.

L’immortalité des molécules organiques

Le point de vue du biologiste Félix Pouchet (1800-1872), qui soutient qu’une activité vitale persiste lorsque les tardigrades sont desséchés, peut s’expliquer par l’immortalité qu’il attribuait aux molécules organiques. Cette conviction vitaliste s’appliquait à la vie latente comme aux générations spontanées, comme il l’écrit en 1859 dans Hétérogénie, ou traité de la génération spontanée: « […] les particules organiques, tantôt intimement unies, et formant des organismes, et tantôt à l’état de liberté dans l’espace, n’en sont pas moins animées d’une vie latente, qui paraît n’attendre que le regroupement pour se manifester ostensiblement. Il semble que pour les molécules organiques, il n’y ait pas de mort réelle dans toute l’acception du mot, et qu’il n’y a pour elle qu’une transmission à une nouvelle vie. »

Par Stéphane Tirard, professeur au centre François-Viète d’épistémologie et d’histoire des sciences de l’université de Nantes. Il est l’auteur du livre « Histoire de la vie latente », chez De Boeck Supérieur.

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