Voici la reproduction d'un document fondamental de la pensée de Vladimir I. Vernadsky, l'inventeur du concept de Biosphère et de la science de la Biogéochimie.
Ce document pourrait très bien constituer l'un des fondements de l'économie physique de demain, si nos dirigeants prenaient la peine de le lire et d'en tirer les conclusions.
Je dédie cet article au sieur Novak, commentateur acharné de ce blog confidentiel, dont j'admire la pugnacité et la passion qu'il met dans ses études, mais pas les opinions sur l'homme, l'écologie et la biosphère.
Bonne lecture à lui, et à tous.
L'autotrophie de l'humanité
VLADIMIR I. VERNADSKY
Membre de l'Académie des Sciences de Russie.
Texte publié dans la Revue générale des sciences pures et appliquées, 1925.
Publié sous forme d'article dans la défunte revue Fusion n° 108 de 2006
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Il existe déjà dans l'écorce terrestre une grande force géologique, peut-être cosmique, dont l'action planétaire n'est généralement pas prise en consideration dans les concepts du Cosmos, concepts scientifiques ou basés sur la science.
Cette force ne semble pas être une manifestation ou une forme nouvelle spéciale de l'énergie, ni une expression pure et simple des énergies connues. Mais elle exerce une influence profonde et puissante sur le cours des phénomènes énergétiques de l'écorce terrestre et par conséquent doit avoir une répercussion, moindre mais indubitable, en dehors de l'écorce, dans l'existence de la planète elle-même.
Cette force, c'est l'entendement humain, la volonté dirigée et réglée de l’homme social.
Sa manifestation dans le milieu ambiant au cours des myriades de siècles est apparue comme une des expressions de l'ensemble des organismes - « de la matière vivante »1,- dont l'humanité ne constitue qu'une partie.
Mais voila plusieurs siècles que la société humaine se dégage de plus en plus par son action sur le milieu ambiant de la matière vivante. Cette société devient dans la biosphère, c'est-à-dire dans l'enveloppe supérieure de notre planète, un facteur unique, dont la puissance croît avec une grande accélération et change - à elle seule - d'une manière nouvelle avec une rapidité croissante le mécanisme des fondements mêmes de la biosphère.
Elle devient de plus en plus indépendante des autres formes de la Vie et évolue vers une nouvelle manifestation vitale.
1. Sur la notion de la « matière vivante » comme d'un ensemble des organismes, voir V. Vernadski, La géochimie, Paris, Félix ALCAN, 1924, p. 51. Je donne dans ce livre un aperçu plus détaillé de quelques problèmes qui se rapportent au sujet de cet article. (NdlA)
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Certes l'homme semble indissolublement lié à la matière vivante - à l'ensemble des organismes qui existent ou ont existé avant lui.
Il est lié premièrement par sa genèse. Aussi loin que nous nous enfonçons dans le passé, nous pouvons être sûrs d'y rencontrer des générations vivantes, lesquelles sont sans aucun doute génétiquement liées les unes aux autres.
Dans ce passé, nous retrouverons certainement plus de 10 000 générations successives, au moins,- de père en fils - de l'Homo sapiens, qui de par leur essence ne se distinguaient de nous ni par le caractère, ni par l'extérieur, ni par l'élévation de la pensée, ni par la force des sentiments, ni par l'intensité de la vie d'âme. Plus de 200 générations se sont déjà succédées depuis l'époque de la naissance dans la société humaine des grandes constructions de la religion, de la science, de la philosophie. Plusieurs centaines de générations nous séparent du temps où furent tracées les grandes ébauches de l'art, de la musique, des mythes, de la magie, qui donnèrent naissance à la religion, à la science, à la philosophie.
Mais les origines de l'homme doivent être cherchées dans des profondeurs du temps encore plus lointaines. Les ancêtres se perdent dans les ténèbres de l'inconnu. Leur forme, leur organisme étaient autres que les nôtres ; mais le fait essentiel - la suite des générations matériellement liées de père en fils - est restée intact. Nos liens avec ces êtres qui ne nous ressemblent pas sont les plus réels possibles. Leur existence passée n’est pas une fiction.
Aussi loin que notre pensée ou nos recherches scientifiques peuvent atteindre dans le passé géologique de la Terre, nous constatons le même phénomène de l’existence dans l'écorce terrestre d'un seul bloc de la vie, de sa manifestation ininterrompue, unique. Nous y voyons la vie qui s'éteint et se renouvelle éternellement.
Une centaine de générations environ se sont succédées depuis que la pensée des grands Grecs s'était arrêtée devant ce phénomène, qui produisit sur elle l'effet d'un mystère du Cosmos, le plus profond. Il est resté pour nous, leurs descendants lointains, tel qu'il se posait devant ces hommes de pensée puissante.
Environ dix générations avant nous, le grand naturaliste florentin F. Redi - médecin, poète, homme d'une grande élévation morale, grand chrétien catholique - a le premier exprimé une nouvelle idée qui probablement avait déjà de temps en temps apparu aux penseurs isolés des générations passées, mais était restée cachée. Cette idée révolutionnaire fut exprimée sans avoir frappé l’esprit des hommes de son temps. Leur mentalité y était évidemment peu préparée. Redi affirmait : tout organisme vivant tire son origine d'un autre organisme vivant ; formule exprimée sous cette forme, une ou deux générations après lui, par un autre naturaliste italien, A. Vallisnieri.
Ce principe de F. Redi n’est entré dans les concepts scientifiques qu'au XIXème siècle, presque huit générations après sa mort. C'est un grand français, L. Pasteur, homme d'une mentalité parente, âme sœur de F. Redi, qui l'a introduit définitivement dans notre représentation du Cosmos.
Certainement on doit se représenter la généalogie de L’humanité par des millions de générations successives d'êtres, qui se suivent de père en fils sans interruption et dont la morphologie et les fonctions se modifient de temps en temps. Or il est extrêmement probable que la durée de l'existence de nos ancêtres lointains était plus courte. En évaluant le passé par les générations successives de l'homme et de ses ancêtres, nous arrivons à des nombres prodigieux qui dépassent notre imagination.
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L'humanité occidentale n'a suivi les voies de la pensée ouvertes par F. Redi et L. Pasteur qu'à contrecœur et avec un grand effort.
Les idées relatives à l'éternité de la vie, à la négation de son commencement, à la différence infranchissable qui existe dans le cadre des phénomènes physico-chimiques connus entre la matière brute et la matière vivante, étaient en désaccord radical avec les habitudes de sa pensée, de sa conception du monde. Les idées relatives au commencement et à la fin du Cosmos visible, de l'Univers matériel, ainsi qu'à l'unité réelle de tout ce qui existe ont profondément moule sa mentalité.
Souvent l'abiogenèse2, c'est-à-dire la genèse de l'organisme vivant aux dépens de la matière brute sans L’intermédiaire d'un autre organisme, paraît logique aux savants ; elle semble être une connaissance nécessaire de l'histoire géologique de notre planète et de l’explication scientifique de la vie. On a exprimé - avec une foi profonde - la conviction que la synthèse directe d'un organisme à partir de ses éléments matériels serait le couronnement inévitable du progrès de la science. On ne doute pas qu'il fut un moment, si ce ne s'est pas poursuivi jusqu'à notre époque, où l'organisme prit naissance dans l'écorce terrestre par un changement spontané de la matière brute.
Il est nécessaire de ne pas perdre de vue que ces conceptions ont leurs racines non dans les données de la science, mais dans les domaines de la religion et de la philosophie.
Certes il est possible qu'elles correspondent à la réalité. Elles ne peuvent pas encore être considérées comme réfutées par la science. Mais rien n'indique leur probabilité. Rien n'indique non plus que le problème de l'abiogenèse ne soit du même ordre que les problèmes de la quadrature du cercle, de la trisection de L’angle, du mouvement perpétuel, de la pierre philosophale. La tendance de la pensée à résoudre tous ces problèmes eut des suites très importantes. Grace à elle, on est arrivé à de grandes découvertes - mais les problèmes mêmes étaient irréels.
En restant dans le domaine de la science nous devons constater que :
1. Nulle part on n'a trouvé d'indices de l'abiogenèse dans les phénomènes qui ont lieu ou qui ont eu lieu dans l'écorce terrestre.
2. La vie, telle qu'elle se présente à nous dans ses manifestations et sa quantité, existe sans interruption depuis la formation des couches géologiques les plus anciennes, depuis les époques archéennes.
3. Il n'existe pas un seul organisme - parmi les centaines de milliers d'espèces différentes étudiées - qui ne soit réglé dans sa genèse exclusivement par le principe de F. Redi.
Si l’abiogenèse n'est pas une fiction de la pensée, elle ne peut se produire qu'en dehors des phénomènes physico-chimiques connus. Seule une découverte de phénomènes imprévus pourrait démontrer sa réalité, comme la découverte de la radioactivité a prouvé la perte de poids par la matière et la destruction de l'atome, lesquelles ne se manifestent qu'en dehors des phénomènes physico-chimiques jusqu'alors étudiés.
A l'heure présente nous ne pouvons considérer scientifiquement la vie sur notre globe autrement que comme l'expression d'un phénomène unique qui dure sans interruption depuis les temps géologiques les plus reculés dont nous puissions étudier les indices. La matière vivante a été durant tout ce temps nettement séparée de la matière brute. L'homme est indissolublement lié à un même bloc de la vie avec tous les êtres vivants qui existent ou qui ont existé.
2. Abiogenèse : génération de la vie à partir de la matière non vivante. (NdlE)
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L'homme est encore lié à ce bloc par sa nutrition. Cette liaison nouvelle, si intime et si indispensable qu'elle soit, n'est pas du même ordre que la suite ininterrompue des générations d'êtres vivants. Cette liaison ne se manifeste pas à nous comme un processus naturel profond, immuable, indispensable à la vie comme l'est le fait exprimé par le principe de Redi.
Il est vrai que cette liaison fait partie d'un grand phénomène géochimique - de la circulation des éléments chimiques dans la biosphère par suite de la nutrition des êtres organisés. Cette liaison peut être changée, cependant, sans toucher à la stabilité du bloc de la vie. Dans l'histoire paléontologique de la biosphère, il existe des indications sérieuses qu'un changement analogue a eu lieu déjà dans le cours des temps, dans l’évolution de quelques groupes de bactéries, êtres invisibles et infimes, mais d'une action géochimique puissante.
La dépendance de l'homme du bloc vivant par sa nutrition règle aujourd'hui toute son existence. Un changement de régime, s'il se produisait, aurait des conséquences immenses. Le fait essentiel, à L’heure présente, est la possibilité qui est propre à l'homme de conserver son existence, de construire et de maintenir intact son corps uniquement par l’assimilation soit des autres organismes, soit des produits de leur vie. Les composés chimiques ainsi formés dans l'écorce terrestre lui sont nécessaires et indispensables pour l'existence, mais l'organisme humain n'a pas de moyens de les produire lui-même. Il doit les chercher dans le milieu ambiant vivant, anéantir d'autres êtres vivants ou exploiter leur travail biochimique. II meurt s'il se trouve dans l'écorce terrestre en l'absence d'autres êtres vivants, qui constituent sa nourriture.
Il est clair que toute la vie humaine, toute la construction sociale au cours de l'histoire est réglée par cette nécessité. En dernière analyse, c'est ce désir irrésistible qui gouverne le monde humain, qui façonne toute son histoire et toute son existence.
C'est la famine qui est en dernier lieu le facteur impitoyable, l'agent terrible de l'édifice social. L'équilibre social n'est obtenu que par un travail incessant, et il est toujours instable. Les grands bouleversements dans les constructions sociales, les fautes commises sur ce terrain ont toujours des conséquences désastreuses.
Notre civilisation se trouve toujours sous ce rapport au bord d'un précipice. À L’heure présente des centaines de milliers d'hommes meurent ou languissent en Russie par suite du manque de nourriture et des millions d'autres, plus de 10-15 millions, y ont été victimes des fautes sociales commises. Jamais la précarité de l’existence humaine ne fut si claire et le spectre de déchéance et de décadence si vivant dans les âmes bouleversées...
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C'est récemment - moins de cinq générations nous séparent de ce temps - que l'homme a commencé à comprendre la structure intime et très spéciale du bloc vivant auquel il appartient. Et jusqu'à présent les conséquences de cette structure - conséquences sociales et politiques énormes - n'ont pas pénétré sa mentalité.
On le voit nettement en considérant les idées sociales courantes, qui se propagent autour de nous et font marcher le monde. Ces idées restent dans leurs fondements en dehors de la science actuelle. Elles sont l'expression du passé des sciences exactes, correspondant à la science d'il y a cent ans ! Tout le progrès de la science des XIXème et XXème siècles n'a eu encore qu'une faible influence sur la pensée sociale contemporaine. Les sciences exactes se transforment de fond en comble et leur antagonisme avec les idées sociales devient de plus en plus grand. Non seulement les masses, mais les meneurs et les inspirateurs eux-mêmes, appartiennent par leur mentalité et par leur bagage scientifique à des stades depuis longtemps dépassés par l'évolution scientifique. Dans sa construction sociale actuelle, L’humanité est en grande partie gouvernée par des idées qui ne sont plus conformes à la réalité et expriment la mentalité et les connaissances scientifiques de générations évanouies dans le Passé.
Le changement profond des idées sociales et politiques, par suite des nouvelles acquisitions fondamentales des sciences naturelles, des sciences exactes, est imminent, et l'on commence déjà à l'entrevoir. Les problèmes de la nutrition et de la production doivent être révisés. Il s'en suivra nécessairement un bouleversement dans les principes sociaux mêmes qui dirigent l’opinion. La lente infiltration des acquisitions scientifiques dans la vie et dans la pensée est un trait habituel et général de l'histoire de la science.
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Les fondements nouveaux de notre représentation actuelle de la nutrition ont été obtenus en quelques années vers la fin du XVIIIème siècle par l'effort d'une petite élite de L’humanité qui transforma ainsi notre conception du monde sans avoir été comprise et estimée par ses contemporains.
Ce furent d'abord lord H. Cavendish à Londres, l'homme le plus riche de son pays, misanthrope et ascète de la science ; A. L. de Lavoisier, financier et expérimentateur, penseur profond et lucide, dont l’assassinat est une honte inoubliable pour l'humanité ; le fougueux théologien et radical anglais J. Priestley, persécuté et incompris, qui par hasard échappa à la mort, quand la foule brûla et anéantit sa maison, son laboratoire, ses manuscrits et qui dut quitter son pays ; l'aristocrate genevois, représentant d'une famille où la haute culture scientifique fut héréditaire, Th. de Saussure ; le profond naturaliste et médecin hollandais J. Ingen Housz qui, à cause de sa qualité de cathoIique, n'a pu se créer une situation dans son pays et travailla à Vienne et en Angleterre... Ils ont été suivis par de nombreux chercheurs dans tout les pays.
Une ou deux générations après ces pionniers - vers 1840 - leur pensée a pénétré définitivement dans la science et a été exprimée dans toute sa clarté et avec une grande ampleur à Paris par J. Boussaingault et J. Dumas et à Giessen en Allemagne par J. Liebig.
Un fait capital d'une portée immense s'est dégagé de ce labeur.
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Le bloc de la vie - le monde des organismes - est apparu double dans ses fonctions, dans sa position dans l’écorce.
La plus grande quantité de la matière vivante, le monde des plantes vertes, ne dépend dans son existence que de la matière brute, est indépendante des autres organismes. Les plantes vertes peuvent former elles-mêmes les substances nécessaires à leur vie en se servant des produits chimiques bruts de l'écorce. Elles prennent les gaz et les solutions aqueuses du milieu ambiant et construisent elles-mêmes les composés carboniques et azotés innombrables - les centaines de milliers de corps différents - qui entrent dans la composition de leurs tissus.
Le physiologiste allemand J. Pfeffer a distingué les organismes qui possèdent ces propriétés sous le nom d'organismes autotrophes, parce qu'ils ne dépendent que d'eux-mêmes pour leur nutrition. Il a nommé organismes hétérotrophes ceux qui, pour leur nutrition, dépendent de l’existence des autres organismes, utilisent leurs produits chimiques. Ils ne peuvent que changer ces composés chimiques préparés en dehors d'eux, les approprier à leur vie, mais ils ne peuvent pas les construire.
Il existe des organismes verts, dont la nutrition est mixte, organismes qui en partie préparent les composés chimiques nécessaires, en utilisant les corps de la matière brute, en partie les obtiennent - comme en parasites - par l'exploitation des autres organismes. Ces êtres, nombreux dans la nature vivante, sont les organismes mixotrophes de Pfeffer. Le gui en est un exemple connu de tout le monde.
En dernière analyse les organismes autotrophes verts - les plantes vertes - forment la base fondamentale du bloc de la vie. Le monde si varié des champignons, les millions d'espèces animales, l'humanité, ne peuvent exister que par suite de leur travail biochimique. Ce travail ne devient possible que grâce à la propriété innée de ces organismes de transformer l'énergie rayonnée par le Soleil en énergie libre chimique.
Il est clair que la vie n’est pas un simple phénomène terrestre, mais se présente comme un phénomène cosmique dans l'histoire de notre planète, pour autant que le principe de Redi correspond à la réalité.
Et d'autre part il s'ensuit que le bloc de la vie n'est pas un assemblage d'individus isolés, assemblage dû au hasard, mais présente un mécanisme dont les parties ont des fonctions qui s'influencent et se coordonnent.
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La matière verte autotrophe peut exercer la fonction qui lui est propre dans ce mécanisme grâce à l'élaboration par elle d'une substance verte, possédant des propriétés très spécifiques et trés remarquables - la chlorophylle. C'est un composé complexe qui contient des atomes de magnésium et dont l'édifice moléculaire, constitué par le carbone, l'oxygène, l’hydrogène, et l'azote, est très voisin de celui de l'hémoglobine rouge de notre sang, où le magnésium est remplacé par le fer.
La chlorophylle, dont la structure et les propriétés chimiques commencent à devenir claires, se produit dans les plantes dans des petits grains microscopiques spéciaux - les plastides - dispersés dans les cellules. Ces plastides ne proviennent que de la division des autres plastides. L'organisme ne peut leur donner autrement naissance. Il s'y manifeste un fait remarquable, qui indique un phénomène général analogue à celui qu'exprime le principe de F. Redi. Aussi loin que nous nous enfoncions dans le passé, nous voyons la formation de plastides chlorophylliennes effectuée exclusivement par des plastides antérieurement formées.
Grace aux plastides à chlorophylle, l'organisme des plantes vertes peut se passer dans sa vie d'autres organismes.
Si nous ne prenions en considération que sa nutrition, la plante verte pourrait exister seule sur la surface de notre planète.
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La répercussion de l'existence des organismes autotrophes à fonction chlorophyllienne dans l'écorce terrestre est immense.
Non seulement ce sont eux qui donnent naissance à tous les autres organismes et à l'humanité - mais ils règlent la chimie de l'écorce terrestre. On peut se faire une idée de l’ordre de ce phénomène en se rappelant quelques données numériques.
La verdure de nos jardins, de nos champs, forêts et prairies nous entoure. Vue d'une autre planète, des espaces cosmiques, la Terre aurait une teinte verte. Mais cette masse de chlorophylle n'en représente qu'une part. La plus grande partie de la chlorophylle est invisible pour nous. Elle remplit les couches supérieures de l'Océan mondial jusqu'à 400 mètres au moins de profondeur. Elle y est répandue dans d'innombrables myriades d'algues unicellulaires invisibles ; chacune d'elles donne naissance, dans le cours de deux ou trois révolutions diurnes de notre planète, à une nouvelle génération, qui commence de suite à se reproduire. En quelques mois, si elles n'entraient pas dans la nourriture des autres êtres, leur quantité deviendrait prodigieuse et remplirait l'Océan mondial.
L'existence de l’oxygène libre de notre atmosphère et des eaux est l'expression de la fonction chlorophyllienne. Tout l’oxygène libre du globe est un produit des plantes vertes. Si les plantes vertes n'existaient pas, dans quelques centaines d'années il ne resterait à la surface terrestre aucune trace de l'oxygène libre et les transformations chimiques y auraient pris fin. La masse de l'oxygène libre de l'écorce terrestre correspond à 1,5 quadrillions de tonnes métriques. Ce nombre seul peut donner une idée de l'importance géochimique de la vie!
La quantité de chlorophylle élaborée par les plantes vertes qui est nécessaire pour maintenir cette masse d'oxygène libre au même niveau correspond au minimum à plusieurs billions de tonnes au moins, existant à chaque moment dans les cadres des plantes autotrophes.
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Il y a plus de trente ans que le biologiste russe S. N. Winogradsky a introduit dans ce tableau un nouveau trait important, qui démontre la complexité encore plus grande du bloc vivant.
Il a découvert l'existence des êtres vivants autotrophes privés de chlorophylle. Ce sont des êtres invisibles, des bactéries qui pullulent dans les sols, dans les parties superficielles de l'écorce, pénètrent les couches puissantes de l'Océan mondial.
Nonobstant leur petitesse, grâce à leur reproduction prodigieuse, leur importance dans l'économie de la Nature est immense. Cette énorme reproduction - hors de comparaison avec celle même des algues vertes unicellulaires - nous oblige à considérer leur existence comme un phénomène d'un ordre voisin de celle des plantes vertes.
Certes le nombre des espèces de bactéries autotrophes est petit ; il ne dépasse peut-être pas une centaine, tandis que celui des plantes vertes est voisin de 180 000. Mais chaque bactérie peut donner en une journée au moins plusieurs trillions d'individus, tandis qu'une algue verte unicellulaire, celle de toutes les plantes vertes qui se reproduit le plus rapidement, n'en donne dans le même intervalle de temps que quelques uns, et généralement beaucoup moins, soit un seul individu en deux ou trois jours.
Les bactéries découvertes par S. Winogradsky sont indépendantes dans leur nutrition non seulement des autres organismes, mais du rayonnement solaire. Elles utilisent pour la construction de leurs corps l'énergie chimique des composés chimiques terrestres, des minéraux, riches en oxygène.
Elles produisent par suite de cette décomposition, et par suite des synthèses qui en sont une conséquence, un travail géochimique immense. Leur rôle est des plus grands dans l’histoire du carbone, du soufre, de l'azote, du fer, du manganèse, et probablement de beaucoup d'autres éléments de notre globe.
Il est certain qu'elles appartiennent au même bloc de la vie que les autres organismes, car elles deviennent la nourriture de ces derniers et utilisent leurs déchets. Tout fait penser que la liaison est encore plus intime, qu'elles appartiennent à ce bloc génétiquement.
On peut les considérer comme des dérivés très spécialisés des plantes vertes, comme on est tenu de le faire pour les plantes sans chlorophylle en général, sans exclure cependant la possibilité de voir en elles des représentants d'ancêtres des êtres à fonction chlorophyllienne.
En l'état actuel de nos connaissances, la première hypothèse semble plus vraisemblable. Cependant il faut toujours tenir compte du fait que ces organismes de S. Winogradsky jouent un rôle prépondérant dans les phénomènes d'altérations superficielles des minéraux terrestres. Ces altérations semblent être immuables au cours de l'histoire géologique de notre planète. Elles n'ont pas changé depuis l'ère archéenne.
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L'écrivain Vaclav Klaus est président de la République Tchèque.
Pourtant, vue de l'espace, notre terre n'a pas de haut, ni de bas, ni de centre prédéterminé. Nous allons donc faire un peu de gymnastique mentale, voyager, remettre nos sens et nos certitudes en question pour regarder le monde autrement, ouvrir notre esprit vers d'autres interconnexions possibles entre les peuples et les cultures, pour ouvrir de nouvelles perspectives...
Jupiter et la voie lactée
