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- 1.2 -Répartition des masses des constituants de la matière, non vivante et vivante, par niveaux d'organisation

par Denys LÉPINARD

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L'article traitant de la classification universelle ayant établi six niveaux de complexité dans l'organisation de la matière et du vivant, il semble intéressant de se poser maintenant ces questions :

  • Peut-on mettre en évidence certaines régularités à travers ces niveaux ?
  • La matière et le vivant progressent-ils en passant d'un niveau à un autre, et cette progression est-elle mesurable ?

La classification est fondée sur les quantités, sur le nombre, grand ou petit, de constituants rassemblés dans un individu ou une assemblée. Conservant ce point de vue par cohérence je chercherai d'abord à savoir de combien de constituants la nature progresse à chaque niveau. C'est une question très légitime, en premier pour apprécier les dimensions de notre classification. Mais elle l'est encore plus si on pense que le dénombrement de ses constituants mesure la capacité d'un être à les rassembler et à les faire fonctionner ensemble ; c'est d'une certaine façon une mesure de sa complexité. J'en analyserai ensuite les conséquences.

Les individus paraissent plus intéressants du fait qu'ils semblent plus réactifs par rapport à leur milieu. Pour cette raison je me référerai à cette catégorie. Je prendrai comme unité l'individu le plus simple, l'atome d'hydrogène. Ainsi je pourrai exprimer les masses de tous les autres en nombre d'atomes d'hydrogène - ou de protons- c'est à dire en daltons. Ensuite je vais simplement disposer régulièrement les 6 niveaux en abscisses d'un système d'axes, avec en ordonnées le logarithme de base 2 du nombre de protons contenus dans un individu caractéristique du niveau concerné. J'ai choisi d'utiliser le logarithme de base 2 plus adapté au traitement de l'information par unités binaires (Brillouin). Nous en verrons l'intérêt dans d'autres travaux à paraître sur le Web.

Dans le but d'aplanir certaines difficultés liées aux différences de masse à l'intérieur d'un niveau, je propose cette piste :

Pour vivre, un organisme animal doit disposer de voies de communication internes, les cellules nerveuses qui sont d'une taille supérieure à la moyenne des cellules. Pour que des cellules fonctionnent, elles doivent posséder de la chromatine qui apparaît parmi les plus grosses unités enzymatiques ; et cette chromatine, notamment son ADN, est construite de bases nucléiques (purines et pyrimidines) qui ne sont pas les plus petites molécules monomères. C'est à dire que pour construire le niveau N+1, le niveau N doit déjà avoir préparé des constituants d'une certaine taille dépassant largement la moyenne de leur niveau.


2,1 Les individus remarquables.

Ainsi, il est intéressant d'essayer de déterminer, pour chaque niveau N, la taille minimum des individus permettant de construire les individus du niveau N+1, capables eux-mêmes de participer à la construction du niveau N+2, etc. Nous allons d'ailleurs nous apercevoir, en cohérence avec cette recherche, que les individus que nous sélectionnons ainsi sont ceux qui traitent l'information et qui l'utilisent pour organiser le niveau supérieur.

  • Au niveau moléculaire les bases nucléiques  sont intéressantes; parmi elles, l'adénine (135 daltons) est de masse moyenne ; c'est selon Gilles-Éric Séralini, l'élément de base "d'un tonneau d'énergie", le nucléotide qui "sert non seulement dans le code génétique et dans les molécules transmettant l'information de l'ADN au reste de la cellule, mais aussi à aider les enzymes... ou qui sert encore de transporteur d'énergie".

  • La chromatine (ADN + histones), le système complet de duplication de l'ADN, contient l'information de la cellule et contrôle sa diffusion. C'est là que se décide, par l'action combinée du couple opérateur / répresseur, la fabrication des protéines. La plus petite unité est le nucléosome et la plus grosse, un gros chromosome. La masse d'une chromatine moyenne est de 108 daltons.

  • La cellule nerveuse est l'unité fondamentale du comportement animal. Le neurone des êtres vivants multicellulaires traite les informations parvenues de l'extérieur par les organes des sens. Les décisions de réagir à différents stimuli se prennent par des circuits plus ou moins longs de cellules nerveuses. Les principaux neurones moteurs ou cérébraux des mammifères et de l'homme "pèsent" aux environs de 5.1016 daltons.

  • Ensuite, pour rester fidèle à notre définition, il m'a fallu trouver un animal qui participe à l'organisation du niveau supérieur. On pourrait en citer beaucoup, mais dans ce domaine, l'homme semble jouer un rôle privilégié en tant qu'organisateur (parfois désorganisateur) de son environnement. Son poids moyen est proche de 70 kilogrammes.

  • Enfin, au niveau encore supérieur, je n'ai pas eu choix puisque nous ne connaissons qu'un seul individu, la Biosphère, dont la masse, la biomasse, est estimée aux environs de 1041 protons.

Ces masses et leurs logarithmes de base 2 sont disposés sur le tableau 2.1. Sur le graphique 2.2 suivant, j'ai présenté sous forme de barres verticales les logarithmes respectifs des masses de ces individus remarquables en fonction du numéro d'ordre du niveau.

NIVEAUX

INDIVIDUS

MASSES P

log2 P

0- Atomique

Hydrogène

1,00E+00

0,00

1- Moléculaire

Adénine

1,30E+02

7,02

2- Granulaire

Chromatine

1,00E+08

26,58

3- Cellulaire

Neurone

5,00E+16

55,47

4- Organique

Homme (70 kg)

4,30E+28

95,12

5- Biomique

Biomasse

6,00E+40

135,46

Tableau 2.1

 

Graphique 2.2

La disposition du graphique 2.2 est frappante,

- par la régularité dans la progression qui confirme une continuité entre l'inerte et le vivant déjà mise en évidence par la succession des niveaux, et qui semble indiquer un mouvement s'auto-amplifiant. Cette allure générale confirme le bien fondé de la disposition régulière des niveaux, de 0 à 5, sur l'axe horizontal.

Rien dans ce que nous connaissions de la matière, inerte ou vivante, ne permettait de prévoir cela; c'est important à relever, d'autant que nous pourrons par la suite approfondir ces questions.

Bien sûr les points ne sont définis que pour ces valeurs, et la courbe en pointillés n'est tracée qu'à titre indicatif et pour les relier ; un peu comme si des propriétés particulières s'établissaient en ces endroits. Nous pouvons penser à une espèce de résonance principalement liée aux masses en présence. Pour un niveau d'organisation donné les individus ayant certaines masses, donc rassemblant un certain nombre de constituants, fonctionneraient mieux en raison de l'apparition et du développement de certaines propriétés, principalement des échanges équilibrés entre les milieux intérieur et extérieur de ces êtres (CF Ontostat).

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