Guyane, les Nouragues, © GBoeuf, 2011

De l’animal à l’Homme ?

© G Boeuf, 2009

© G Boeuf, 2015

Gilles Boeuf, Laboratoire Arago,Université Pierre et Marie Curie /CNRS, Banyuls-sur-mer,Muséum national d’Histoire naturelle, MEEM, Paris,

< 0,3 million d’espèces marines> 1,7 million d’espèces continentales

Origines de la Vie

Lopez- Garcia et al., 2002

Prokaryotes-Eukaryotes, 2.2 By,

Protozoans-metazoans, 2.1,

Organelles, 1.9 (Mi) and 1.4 (Pl)

Sexuality, 1.5 By.

El Albani et al., 2010

© A Stéphan, 1980 © G Boeuf, 2009

Anions g.kg-1 EM Cations

Cl- 18.98 Na+ 10.56

SO42- 2.65 Mg2+ 1.27

HCO3- 0.14 Ca2+ 0.40

Br- 0.06 K+ 0.38

F- 0.001 Sr 2+ 0.01

H3BO3- 0.03 Tchernia,1969

Sang humain

osmolarité, 302 mOsm.l-1

100-105 mM de Cl-

138-142 mM de Na+

3-5 mM de K+

cellule rénale et fluide 3 000 mOsm.l-1

Tout a commencé dans l’océan : l’histoire du sodium et du potassium !

Qu’est-ce qu’un animal ?

Où commence « l’animal », aux éponges ? Qu’est-ce qu’un

« animal » : pour un biologiste, c’est un être vivant métazoaire

élaboré, la plupart du temps mobile, « hétérotrophe », c’est à

dire qu’il se nourrit de matière organique qu’il doit trouver à

l’extérieur,

Les animaux sont apparus vers 8-900 Ma dans l’évolution et

l’humain, qui paraît quelque part en Afrique vers 3-5 Ma, est

issu de ce groupe,

L’humain a une physiologie profondément animale : comme

eux, nous respirons, buvons, mangeons, avons un

métabolisme et des comportements similaires.

© G Boeuf, 2015

© G Boeuf, 2012

© G Boeuf, 2015 © G Boeuf, 2016

En éthologie et physiologie, seul l’humain fait usage du langage déclaratif, donc

altruiste. Ainsi un jeune enfant communique pour partager son intérêt, pour un objet,

une action ou une situation en dehors de tout contexte de demande. La fonction

déclarative du langage est utilisée pour apporter une information sur le monde, et

l’échanger avec autrui. Les autres primates présentent aussi un modèle très différent

de développement cérébral. Si à 2 ans, la croissance du cerveau du chimpanzé est

terminée, à 4 ans chez le petit d’Homme, il n’en est encore qu’à 80 %. Ces

différences avec les grands singes sont fondamentales. Si le chimpanzé et la pie,

remarquent face à un miroir, une tache peinte sur eux, et se reconnaissent donc en

tant qu’individu, ce comportement est très rare chez les animaux.

Le 28 janvier 2015, l’Assemblée Nationale a définitivement adopté pour la France le

projet de Loi sur la modernisation et la simplification du Droit, incluant l’amendement

sur le régime juridique de l’animal : le Code civil mentionne désormais que « …les

animaux sont des êtres vivants doués de sensibilité. Sous réserve des Lois qui les

protègent, les animaux sont soumis au régime des biens… ». Le Code civil

mentionne donc désormais l’animal conformément à sa nature, et pas seulement

selon l’usage que l’humain en fait en tant que vendable, achetable, louable,

commercialisable. C’est un pas en avant sur le plan éthique et psychologique sans

avoir aucune conséquence pratique ni sur le plan réglementaire si sur le plan pénal.

L’animal est toujours traité comme un bien alors qu’il n’en est pas un !

En regard des derniers travaux de physiologie ou d’éthologie qui démontrent les incroyables facultés d’adaptation et compétences

des animaux, tout nous encourage désormais à les considérer autrement. Ils savent offrir des cadeaux pour séduire, adopter une

espèce différente, coopérer, procéder à des alliances inter-espèces pour chasser. Ils savent innover, inventer, créer des outils,

climatiser leur habitat, comme les termites, construire des barrages extraordinaires tel le castor ou jeter un filet sur sa proie à la

manière des araignées, être en deuil, assister une congénère durant son accouchement chez les chimpanzés, s’aider par intérêt

mutuel, faire la guerre, communiquer, se soigner par les plantes, tricher, compter…

Ils savent adapter leur comportement comme ces moineaux qui procèdent à la cuisson d'aliments destinés à leurs petits sur le capot

bien chaud des voitures après un long trajet, ou encore ces loups en Colombie britannique qui ont fini par préférer pêcher le saumon,

bien moins dangereux à chasser que le cerf. Ils savent s’orienter sur de longues distances, peuvent prévoir un tremblement de terre,

une tempête et se déplacer pour y échapper (oiseaux, mammifères), « faire grève » pour certains macaques ayant une aversion

pour l’iniquité, s’immiscer entre des belligérants pour éviter un conflit violent (encore les macaques), copier incroyablement leur

environnement et s’y fondre (camouflage et mimétisme).

Leurs performances physiques sont tout aussi étonnantes. La vitesse d’attaque d’une squille mante marine est celle d'une balle de

fusil ; le temps d’apnée chez le cachalot est supérieur à 1 h 30, la vitesse de course chez le guépard de 110 km/h. Le marlin nage

jusqu'à 120 km/h et le faucon peut atteindre 389 km/h. Un martinet à ventre blanc est capable de voler sans interruption pendant 200

jours tandis qu'une sterne arctique parcourt 35 000 km de migration chaque année et que l'oie à tête barrée vole à 9 000 m

d'altitude…

Il ne saurait être question de comparer ces prodigieuses performances à celles de l’humain, car ces animaux ont été façonnés par

l’évolution afin de s’intégrer dans leur « niche écologique ». Nous devrions cependant faire preuve de plus d'humilité au regard de

nos piètres capacités : Usain Bolt court à la vitesse d’un… chat, bien moins vite qu’un lapin, Michael Phelps nage à la vitesse

d’une… carpe, un poisson bien lent et par là, observer ces différences sans pour autant hiérarchiser.

phylum Number of sp pelagic benthic

Placozoa 3 X

Ctenophora 190 X

Xenoturbellida 2 X

Cycliophora 2

Mesozoa 165

Sipuncula 1284 X

Echiurians 234 X

Phoronidians 31 X

Brachiopoda 441 (> 12000) X

Echinodermata > 14000 X X

Chaetognatha 280 X X

Hemichordata 143 X

Cephalochordata 25 Sub-phylum X

Tunicata 3000 Sub-phylum X

Exclusively Marine GroupsBoeuf, 2011

Permien Trias

Une éradication presque totale (1 genre et 2 espèces)

Miocidaris

~ 10 espèces3 sp.

Une radiation post-crise très lente

6 Ma 51 Ma23 Ma

80 espèces

© B David, 2011

© Biogéosciences (CNRS-Univ. de Bourgogne) - A. Bayard

Les crises ?

Good Genes and Good Luck: AmmonoidDiversity and the End-Permian Mass Extinction. Arnaud Brayard, et al., 2009, Science

Cératite

Les « grands » moments ?

La domestication du feu, 800 000 ans en Israël,

Le néolithique, 8-12 000 ans, premières domestications et agricultures, premières cités,

La machine à vapeur, D Papin, J Watt, 1784 (première locomotive).

Quand l’anthropocène ? P Crutzen, 2000

1 Negative population growth for a number of generations, followed by zero growth;

2 A steady-state economy based on sustainable use of renewable energy and material resources;

and 3 New social norms that favour the welfare of the entire global population over that of

specific individuals and groups. The authors largely rely on biological and/or cultural evolution to

attain such goals.

Global human population over the last 10 000 years. Examples of

major innovations that have helped to expand human carrying

capacity are listed for three time periods in years before present

(ybp): 10 000–3000 ybp (green), 3000–300 ybp (orange), and 300

ybp–present (red).

Nekola et al., TrEE, March 2013

The trajectories of atmospheric CO2 and wild fisheries harvest

in relation to global population since 1955. Note that the

increase in CO2 concentration has accelerated, whereas

fisheries harvest reached a peak in the 1990s and has since

declined..

The Malthusian–Darwinian

dynamic and the trajectory of

civilization

La biodiversité : quand ?16 avril 201214 mars 2014

Grotte Chauvet, 37 000 ans© G Boeuf, 2014

© J M Chauvet, 2014

Les extinctions à travers l’histoire

2005

La biodiversité en danger ?

1 Destruction et pollution

2 Surexploitation

3 espèces invasives 4 Changement climatique

Jackson et al., 2001

The ‘fishing

down’ effect is

ubiquitous.

It describes

the systematic

extirpation of

marine

megafauna

© M. Taquet

Has the Earth’s sixth massextinction already arrived?

Barnosky et al., Nature, 2011

Les sept plaies de la

crise écologique

La crise du productivisme agricole,

La pénurie d’eau potable,

Les ressources halieutiques s’épuisent,

La déforestation progresse toujours,

La biodiversité s’effondre,

Des produits toxiques de plus en plus

disséminés,

Le changement climatique s’accélère.

©P. Bouchet, MNHN,

Photo Chevasssus

Jacques Weber

Photo Chevasssus

© B Chevassus-au-Louis, 2005

Liste Rouge UICN 2013Espèces éteintes

Dont espèces marines

Total 18

Total 865

Des espèces emblématiques ?

www.azgardens.com/

N espèces « en vrac » ?

Une espèce qui pullule ?

©E Magnanou, 2012

FIGURE 2. Ancient and modern centres of

agriculture.

Ancient centres of origin of plant and animal domestication — the nine homelands of food production — are indicated

by the orange-shaded areas on the map. The most agriculturally productive areas of the modern world, as judged by

cereals and major staples, are indicated by the yellow-shaded areas. Note that there is almost no overlap between the

areas highlighted, except that China appears on both distributions, and that the most productive areas of the central

United States today approach areas of the eastern United States where domestication originated. The reason why the

two distributions are so different is that agriculture arose in areas to which the wild ancestors of the most valuable

domesticable crops and animals were native, but other areas proved much more productive when those valuable

domesticates reached them.

FIGURE 1. Comparisons of domesticated wild species

(left of each pair) and their never-domesticated close

relatives (right) reveal the subtle factors that can derail

domestication.

Evolution, consequences and

future of plant and animal

domesticationJ Diamond, Nature, 418, Aug 2002

The spread of food production tended

to occur more rapidly along east–

west axes than along north–south

axes, mainly because locations at the

same latitudes required less

evolutionary change or adaptation of

domesticates than did locations at

different latitudes.

FIGURE 3. The

continental major axis

is oriented east–west

for Eurasia but north–

south for the Americas

and Africa.

L’Homme et le loup

Espèces sociales, organisées, chasseuses, à vocalises…

Festins de mammouths et jeunes loups en Europe, il y a 30 000

ans, les premiers en Chine ?

Aptitude à élever des enfants…

La symbiose entre le loup et l’Homme, le chien…

Première domestication attestée, à 15 000 ans…

The Domestication of Social Cognition in Dogs

B Hare, et al., 2002, Science, 298, 1634-1636

Dogs are more skillful than great apes at a number of tasks in

which they must read human communicative signals indicating

the location of hidden food. In this study, we found that wolves

who were raised by humans do not show these same skills,

whereas domestic dog puppies only a few weeks old, even those

that have had little human contact, do show these skills. These

findings suggest that during the process of domestication, dogs

have been selected for a set of social-cognitive abilities that

enable them to communicate with humans in unique ways.

Adapté de J D Vigne, 2012, Le Pommier

In water, aquaculture

Most land

species were

domesticated

earlier than

aquatic

species, but in

the past 100

years, many

more aquatic

species than

land species

have been

domesticated.

C Duarte et al., 2007, Science, 316, 382-383

Rapid Domestication of Marine Species

Tous les arbres ont disparu ! !

© N Loury, 2013

© N Loury, 2013

Tampoketsan Ankazobe, Aug, 3rd, 2013

© G Boeuf, 2013

« La palme de la discorde »

© G Boeuf, 2014© G Boeuf, 2014

© N Loury, 2014 © N Loury, 2014

© G Boeuf, 2014 Kalimantan, Bornéo

« Shifting baseline »1926 – Thon rouge en mer du Nord 1957 - Trophées de Key West (USA)

Début des années 80 – Key West2007 – Key West

© P Bouchet, 2012

Biodiversité

la ville et la santé

Collège de France I, 7 janvier 20141 Renforcer les continuités écologiques,2 Mieux intégrer la biodiversité en ville,3 Mieux connaître et mieux faire connaître.

Renforcer les tramesvertes et bleues

L’artificialisation des sols !

Extraordinaire Inde

© G Boeuf, 2015

© G Boeuf, 2015

© G Boeuf, 2015

Bangalore, mars 2015

© G Boeuf, 2015

© G Boeuf, 2015

© G Boeuf, 2015

© G Boeuf, 2015

Les changements d’hôtes Grandes différences entre milieux tempérés et tropicaux (animaux domestiques et

singes), 5 grandes phases : 1) pathogène présent chez l’animal mais jamais trouvé « naturellement » chez

l’homme ( beaucoup de Plasmodium…très spécifiques), 2) pathogène présent chez l’animal, transmis à l’homme, mais pas entre hommes,

anthrax, Nipah, rabies, West Nile virus… 3) pathogènes d’animaux qui ne font que un ou quelques cycles chez l’homme,

Ebola, monkeypox et Marburg virus, 4) pathogène animal transmis à l’homme et infectieux entre hommes, fièvre jaune,

dengue, grippe, typhus, Chagas, choléra… 5) pathogène uniquement aujourd’hui se transmettant d’homme à homme, mais

venu du singe ancestralement, divergence vers 5 MA ou plus récemment (HIV, syphilis, varicelle, rubéole, paludisme à P. falciparum…).

Wolfe et al., Nature 2007

Molécules d’intérêt pharmacologique

Environ 50 % des molécules actives aujourd’hui utilisées en pharmacie sont extraites ou synthétisées à partir de produits naturels

Plus de 25 000 produits ont été isolés d ’organismes marins et certains sont passés en utilisation courante : anticancer Ara-C (leucémie myélocytiqueaigüe et lymphome non-Hodgkin), anti-viral Ara-A (herpès), nucléosides isolés d ’éponges, bryostatine (de bryozoaire), antiviraux bactériens (anti-HIV)... Sondes moléculaires, 30 % des substances ont été trouvées chez les spongiaires,

Anti-cancereux ,antibiotiques, antiviraux, anti-fungi, immunostimulants, immunosuppresseurs, facteurs, de croissance, régénérateurs osseux,.…

outils moléculaires (polymérases, protéines de fluorescence… etc…) .

Régulation du cycle cellulaire et cancer

Vée et al., J. Cell Science, 2001

La phagocytose, les vagues calciques intra-cellulaires, le choc anaphylactique, les modalités de la transmission de l’influx nerveux, les bases moléculaires de la mémoire, les molécules-clé du cancer, le premier récepteur membranaire à un neurotransmetteur, la protéine de fluorescence verte de méduse, l’enzyme télomérase…

Onze Prix Nobel obtenus à partir de modèles aquatiquesE Metchnikoff1908

C Richet1913

A Hodgkin 1963 A HuxleyE Kandel 2000

T Hunt 2001

O von Warburg 1931

J W Szostak

O Shimomura2008

C W Greider

EH Blackburn 2009

Effets du changement

climatique

Température (air, océan) qui augmente…

Fonte des glaciers,

Cyclones tropicaux, fortes pluies et

inondations,

Sécheresses, le manque d’eau,

Chute de l’oxygène dans l’eau,

La remontée du niveau de la mer,

Indirectement, l’acidification de l’océan.

Differences in the climatic debts of birds and butterflies at a continental scale

Devictor et al., Nature Climate Change, Jan 2012,

Figure 3 | European variations in the temporaltrend of bird and butterfly CTI. The map shows thetemporal trend of bird and butterfly CTI for eachcountry. The height of a given arrow is proportionalto the temporal trend and its direction correspondsto the sign of the slope (from south to north forpositive slopes). The arrow is opaque if the trend issignificant.

Oiseaux et papillons volent moins vite que ne change la température : la traque à l’habitat ! 33km pour les oiseaux, 114 km pour les papillons, sur 18 ans. 1°C vers le N, 249 km en Europe, accumulation de la « dette climatique ».

Le changement climatique en

Afrique australe

L’humain : le super

prédateur ?Science, 21 Aug 2015,

349, 6250, pp 858-850

© A Stéphan, 1990

Changer ?

« L’Homme ne peut plus désormais supporter le développement gigantesque de la vie extérieure sans un changement intérieur »,

« …Si l’humanité veut survivre, une transformation radicale de la nature humaine est indispensable… ».

Sri Aurobindo, vers 1915

Edgar Morin, 2010, Bayard, Paris

Comment vivre en temps de crise ?

Le vaisseau spatial Terre est emporté par un

quadrimoteur, la science, la technique, l’économie et

le profit. Et chacun de ces moteurs est profondément

ambivalent.

Le probable est catastrophique, il est que nous allons

vers l’abîme.

Pourtant, il y a toujours eu de l’improbable dans

l’histoire humaine, le futur n’est jamais joué.

Le propre de la métamorphose, comme de toute

création, est de ne pas être prévisible… il nous

manque la conscience d’humanité planétaire…

Homo faber, H. demens, H. sapiens.

Claude Lévi-Strauss énonçait en 2005 cette si juste réflexion « …si l’humain possède

d’abord des droits au titre d’être vivant, il en résulte que ces droits, reconnus à

l’humanité en tant qu’espèce, rencontrent leurs limites naturelles dans les droits des

autres espèces… ».

Et si une « pré-science » secrète avertissait l’humanité qu’elle devient trop nombreuse,

pour que chacun de ses membres puisse librement jouir de ces biens essentiels que

sont l’espace libre, l’eau pure, l’air non pollué ? Le droit à la vie et au libre

développement des espèces vivantes encore représentées sur Terre peut seul être dit

imprescriptible pour la raison très simple que la disparition d‘une espèce quelconque

creuse un vide, irréparable à notre échelle, dans le système de la création… Par de

sages coutumes que nous aurions tort de reléguer au rang de superstitions, certaines

sociétés limitent la consommation par l’Homme des autres espèces vivantes et lui en

imposent le respect moral, associé à des règles très strictes pour assurer leur

conservation… Ces pratiques concordent pour faire de l’Homme une partie prenante et

non un maître de la création…».

© G Boeuf, 2015

L’Homme peut-il s’adapter à lui-même ?

© Fayard, octobre 2010© Quae, octobre 2012

canal-insep.fr

Colloque au MNHN, 29-30 oct 2010, « L’Homme peut-il s’adapter à lui-même ? »,premier volet, Fondation des Treilles, 7-11 nov 2011, « La biodiversité, état des lieux etperspectives », Colloque au MNHN, 12 sept 2012, « Adaptation, persistance, extinction »,Colloque au MNHN, 10 déc 2012, « Systèmes bio-inspirés : une opportunitépour la transition écologique ? »,Colloque au Collège de France, 22-23 mai 2014, « L’Homme peut-il s’adapterà lui-même ? », second volet.