Les numéros précédents de « Rayonnement du CNRS » étaient consacrés à la physique, à l’espace, à l’Inde, au CNRS
à Lyon puis à Toulouse, au vieillissement… Le présent numéro est consacré à l’Homme, avec les contributions d’Yves
Coppens sur les origines et l’évolution de l’espèce humaine et de Jean-Pierre Changeux, qui intitule son article « De
la molécule à la conscience ». L’un et l’autre membres de l’Académie des sciences et professeurs au Collège de
France, ils sont connus pour leurs très nombreuses publications. Chacun d’eux nous a raconté sa carrière, lors d’une
conférence faite à notre Association ; mais à travers cette relation, c’est l’histoire du progrès des connaissances dans
leurs domaines respectifs qui nous est relatée.
Yves Coppens est l’un des co-découvreurs (en 1974) de Lucy cette jeune pré-humaine (elle aurait eu une vingtaine
d’années) âgée de 3 200 000 ans. L’étude de ses articulations permet d’affirmer qu’elle grimpe aux
arbres autant qu’elle marche. Lucy appartient à l’espèce Australopithecus afarensis, vivant dans des régions boisées,
douée d’une double locomotion.
Une espèce contemporaine Australopithecus anamensis, vivant en milieu plus découvert, est exclusivement bipède.
Survient, dans la tranche de 3 000 000 à 2 000 000 d’années, un réchauffement climatique, une moindre humidité.
Les arbres et les plantes se raréfient. Le pré-humain s’adapte et se transforme en Homme. Il transforme sa
denture, capable de manger aussi bien de la viande, car il n’y a plus assez de végétaux.
Par la station débout, il transforme aussi en volume son système nerveux central, ce qui lui donne une capacité
de réflexion qui lui apporte la conscience : c’est à partir de ce moment que l’on trouve les premiers outils taillés,
c’est-à-dire des outils faits avec d’autres outils. La transformation de son système respiratoire supérieur (effet de la
sécheresse ?) entraine la descente du larynx et par suite, le langage articulé. Puis l’Homme va bouger. D’Afrique
où il est né, il agrandit son territoire. D’abord la Méditerranée, puis, par le Sinaï, le Proche-Orient et la Caucase.
De là il va vers l’Extrême Orient : on trouve des outillages de plus de 2 000 000 d’années en Chine. Il va aussi vers
l’Occident où l’homo erectus qu’était l’homme de Néanderthal s’est développé, coupé toutefois du reste du
monde par l’extension des glaciers ou leur fonte qui isolaient l’Europe.
Comment a disparu Néandertal ? et y a-t-il eu métissage entre Homo neandertalensis et Homo sapiens ? A ces questions
Yves Coppens rappelle que « lorsque deux mammifères vivent dans une même niche écologique, même si la
culture s’y est adjointe, il y a compétition, même passive ; à terme une espèce prévaut sur l’autre ». Quant au métissage,
« la dernière conclusion des généticiens est que, s’il y a du Néandertal en nous, il n’y en a pas beaucoup ! »
Yves Copens conclut son récit en insistant sur le fait que l’évolution continue – il prend la main comme
exemple - et l’un de ses propos introduit directement à l’article de Jean-Pierre Changeux :
« L’opposabilité du pouce et des autres doigts réalise, chez les Primates, une saisie, que l’on a souvent caractérisée
par son habilité et sa puissance. Elle est apparue il y a au moins 50 millions d’années et s’est affinée au
fil de l’évolution… Mais on a désormais de plus en plus de claviers, d’écrans tactiles à manipuler : sans que la
saisie soit abandonnée, l’usage des doigts s’est développée de manière impressionnante. L’intelligence des
doigts « éclaire » d’ores et déjà, chez les jeunes générations, des zones du cerveau employées auparavant à
d’autres usages ».
Jean-Pierre Changeux nous fait parcourir, lui aussi, son itinéraire scientifique. Il passe ainsi de la biologie moléculaire
fondamentale et des interactions allostériques à la communication entre cellules nerveuses par un neuromédiateur,
l’acétylcholine, et à l’isolement de son récepteur ; il aborde ensuite la théorie de l’empreinte de
l’environnement dans la connectivité de notre cerveau, pour déboucher enfin sur la conscience.
Ses premières recherches donneront lieu à sa thèse d’Etat de 1964 « Sur les propriétés allostériques de la
L-thréonine-désaminase ». Ce modèle concerté Monod-Wyman-Changeux trouvera sa confirmation au cours
des décennies qui suivront, grâce aux progrès des techniques d’observation, la cristallographie par rayons X.
En 1967 il aborde un nouveau terrain de recherches, celui de la chimie des récepteurs dans notre système nerveux,
en travaillant sur le gymnote (poisson électrique) à l’Université Columbia puis à l’Institut Pasteur. Il
publie d’abord l’isolement du récepteur de l’acétylcholine, dans un article qui fait date, en 1970, dans les
Proceedings of the National Academy of Sciences. Puis il démontre que la protéine réceptrice porte deux sites
distincts, l’un catalytique, l’autre régulateur, et que ces deux sites interagissent entre eux par un changement
de forme de la molécule. Là aussi, les progrès des techniques d’observation viendront confirmer ces premières
avancées : « c’est seulement depuis 1999, grâce à la microscopie électronique, qu’il a été possible d’observer
la structure atomique de cette protéine réceptrice, préparée à partir de l’organe électrique d’Electrophorus ».
Toutes ces données confirment qu’« on tient là une clé d’explication qui est à l’œuvre depuis la bactérie jusqu’à
notre système nerveux central » : la transduction du signal par le mécanisme allostérique, qu’il avait suggérée
dans sa thèse dès 1964, présente un caractère de grande généralité.
Il aborde alors l’étude du cerveau en étudiant l’impact de l’environnement dans le développement du réseau
synaptique : 50% de la connectivité du cerveau se développe après la naissance. En comparant le cerveau
d’un illettré et celui d’un enfant alphabétisé, il interprète la connectivité particulière observée chez ce dernier
en termes « d’appropriation épigénétique par la lecture et l’écriture. Ces circuits ne sont pas déterminés de
manière génétique: ils s’inscrivent dans notre cerveau au cours de l’expérience épigénétique post-natale ».
Ses observations sur les états de la conscience (être endormi ou pas, anesthésié, dans le coma…) et sur le
contenu de l’expérience subjective (anticiper ce qui va se passer, relater une expérience vécue..) permettent
de caractériser l’activité consciente : c’est ce que l’on peut rapporter. Or il se trouve que ce sont les neurones
à axones longs assurant l’intégration globale des signaux venant des diverses parties du cerveau qui sous-tendent
notre activité cérébrale consciente, notre pensée réflexive.
« L’accroissement de la substance blanche, c’est-à-dire de la connectivité à longue distance, marque une véritable
divergence entre l’homme et les autres espèces ». Toutefois, « nous avons dans notre cerveau des molécules
qui ont 3 à 4 milliards d’années » et « ce qui a été acquis à l’ère des bactéries se trouve maintenu et perpétué
sur le plan génétique à l’ère de l’Homo sapiens », ajoutant ainsi une dimension essentielle au tableau de
l’évolution de l’espèce humaine tracé par Yves Coppens.
Jean-Pierre Changeux conclut son exposé en plaidant pour beaucoup plus de multi-disciplinarité afin de faire
progresser la connaissance et pour un bien meilleur apprentissage des langues étrangères, dès le plus jeune
âge en France, afin de mieux communiquer avec le reste du monde.
A l’heure de la mondialisation et à la demande de la Présidente du CNRS, l’Association des « Anciens et amis
du CNRS » (A3 CNRS) vise précisément à renouer ou à renforcer ses liens avec les « Anciens et amis du CNRS »
à l’étranger. Nous sommes heureux d’annoncer que cela s’est fait, en mai, en Chine. Le « Club Chine d’A3
CNRS » vient de se constituer, à Pékin et à Shanghai, avec pour Président le Professeur ZHAN Wenlong, Vice-
Président de l’Académie des sciences de Chine, spécialiste de physique nucléaire et « ancien » du CNRS à
GANIL. Nous sommes honorés de l’accueillir comme Membre extérieur de notre Conseil d’administration.
De la Chine nous passons aux Etats-Unis en vous présentant la conférence prononcée par Hélène Harter, le
jour même de l’investiture du Président Obama, où elle décrit avec beaucoup de précisions toutes les particularités
et les originalités du système politique américain. Cette grande démocratie allie le respect des traditions
et d’une Constitution deux fois centenaire à une conviction profonde dans son aptitude à se renouveler
en permanence, au plan des idées comme dans le choix des élus qui la gouvernent (pas de cumul de mandats
!). Dans le respect aussi de la diversité de sa population, avec au bout du compte la fidélité à sa devise :
E pluribus unum. Puisse l’Union Européenne s’en inspirer.
Edmond Arthur Lisle
Président A3 CNRS