Aux sources de la vie

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C'est d’une telle évidence que nous l’oublions souvent : chacun de nous est le fruit d’une unique cellule microscopique. Dès la fécondation, les divisions cellulaires s’enchaînent, des formes émergent et des membres surgissent. Bientôt, l’échographie révélera un petit cœur, qui se mettra soudain à battre pour quelques milliards de pulsations…
Mais comment une seule cellule peut-elle engendrer cette merveille de complexité? Vertigineux, si l’on songe qu’à une autre échelle, cette cellule est le produit de milliards d’années d’évolution, inscrites dans son ADN. Par quel «miracle» la vie est-elle apparue? Et pourquoi présente-t-elle une diversité aussi exubérante, des éléphants jusqu’aux insectes en passant par les bactéries et autres virus?
En nous conviant à une odyssée scientifique dont il a été l’un des principaux acteurs, Éric Karsenti dévoile un formidable secret : la vie s’est auto-organisée. Dans la tradition d’un Stephen Jay Gould, il nous conte la façon dont le vivant s’est complexifié, depuis la première cellule jusqu’à la naissance de l’humanité. Une exceptionnelle plongée aux sources de la vie.

Table of contents

Table of contents
Aux sources de la vie 1
Remerciements 6
Introduction 7
1. L'embryon des possibles 13
Un éternel recommencement 16
Animalcules et homoncules 17
Naviguer en mer inconnue 20
L'errance et la lumière 22
Des embryons marqués par l'évolution du vivant 23
Des êtres auto-organisés ? 25
2. Une histoire de transmission 29
Voir plus près et plus loin 32
Qualité…allemande ! 34
Plongée dans la division cellulaire 36
Noyau cellulaire et mouvement brownien 38
Les tubes de la transmission 39
Des étoiles dans les cellules 42
3. Les jeux de l'information 45
Des lois gouvernent le vivant 49
De Mendel aux chromosomes 51
Les acides nucléiques entrent en scène 52
L'intuition du cristal 54
Du cristal au code 56
Décrypter le code 58
Le brouillard se dissipe 62
4. L'interprète et l'architecte 67
Une longue tradition naturaliste 70
La biodiversité cellulaire 73
Du code aux formes…pas si simple ! 75
Des boucles et des interrupteurs 77
5. Des gènes qui « sentent l'environnement » 81
Le paysage au-dessus des gènes 84
Comment l'environnement influence le génome 85
Une mémoire épigénétique 87
Quand le néodarwinisme est remis en question 88
6. Notre mer à tous 93
De l'eau organisée 97
Frankenstein revisité 99
Naissances en zones chaudes 103
De la chimie à la vie 104
La première cellule, une vésicule ? 106
Le pétrole de la vie 108
De l'ordre dans le désordre 109
7. Les pionniers du vivant 111
Nos ancêtres les archées 115
De l'être unique à la multitude 118
Une théorie synthétique mais insatisfaisante 121
L'innovation de l'oxygène 123
Ma proie, mon amour… 124
L'emprise symbiotique 126
Le grand bricolage 127
8. Tara Oceans, ou la quête de la complexité 129
Nous sommes tous des protistes ! 132
Le génome minimal 135
Coexistence dans le Pacifique 137
Un air de champignon 139
Choanoflagellés : des suspects tout désignés 141
Prédation créatrice 143
De la rosette à l'embryon 145
9. Du génome aux formes : les outils de l'architecte 149
Le complexe n'est pas le parfait, et vice-versa 152
Les fibres de l'architecte 154
La force des molécules 157
Les tubes de l'architecte 158
Des bouillies de cerveaux 160
Fibres, tubes et formes dynamiques 164
Le grand charpentier et la SNCF 165
10. Du génome au temps 169
L'énergie du temps 172
Une horloge dans l'oeuf 173
Des crapauds modèles 175
La génétique de l'horloger 179
Entre levure de bière et caviar de crapaud 180
Le jeu de la kinase et de la cycline 182
Balanciers et cliquets moléculaires 184
11. La vie auto-organisée 189
L'émergence des formes 192
Ilya Prigogine et la morphogenèse 194
Comportements collectifs et auto-organisation 196
Boucles de rétroactions et formes spatio-temporelles 198
Des systèmes oscillants 199
Alan Turing et la morphogenèse 201
Brisures de symétries 203
12. La cellule dans toutes ses formes 209
Comment une cellule change-t‑elle de forme ? 212
Une sphère née d'un gradient de protéines 215
L'instabilité dynamique 216
Le renouvellement permanent des microtubules 220
13. Le fuseau mitotique : une clé de formes…et de fonctions 225
Une bombe au bout des microtubules 228
Les molécules jouent collectif 230
Une stabilité auto-organisée 233
Forme, fonction et activité : l'émergence 236
14. L'origine de la « perfection » 241
Comment on devient vertébré 243
Le modèle de l'horloge et du front d'onde 245
Une segmentation par interactions 248
L'oeil, une création de la sélection ? 250
La vision : quels scénarios évolutifs ? 254
Le « gène-maître » Pax : un guide visuel 256
Des yeux chez une méduse 258
15. L'origine de la « perfection »…saison 2 261
Un travail d'équipe 264
« Sentir » la piste à suivre 267
La ligne du coeur 269
Des salamandres solaires 270
Un flux sanguin formateur 272
Conclusion 277
Un chaos productif 278
Une auto-organisation multi-échelles 279
Retour sur l'évolution créatrice 281
Les fonctions des dispositifs biologiques sont des émergences 283
La complexification en mouvement 285
La puissance destructrice 286
Notes bibliographiques 289
Glossaire-index 297