Pendant très longtemps, le travail de ceux qui s'intéressaient à l'observation et à l'étude des êtres vivants s'est borné à les classer en fonction de leurs similitudes morphologiques. L'opinion universellement répandue était que les espèces étaient immuables, telles que "Dieu les avait créées", et qu'elles le resteraient. Le suédois Carl von Linné donna ses lettres de noblesse à la classification des espèces et il est considéré comme le premier grand naturaliste.

Georges Buffon est né la même année que Linné (1707). Certains de ses écrits laisse penser qu'il était favorable aux idées "transformistes" qui commençaient à germer en opposition au dogme créationniste et fixiste (fixité des espèces). Mais Buffon était prudent et soucieux de sa réputation (et des honneurs qui allait avec). Il s'est bien gardé de prendre position en faveur de ces idées. Maupertuis (le même qui a formulé le principe de moindre action) n'a pas eu cette prudence mais il n'avait pas la notoriété de Buffon et ses écrits ont eu peu d'écho.

Jean Baptise de Lamarck (1744 - 1829) s'inscrit dans la lignée des naturalistes qui ont poursuivi l'œuvre de Linné mais il va s'en démarquer de manière radicale : il affirme que l'étude du vivant peut conduire à autre chose qu'à une simple classification. Il prend nettement position pour le transformisme et beaucoup le considèrent comme le théoricien de cette théorie. Le transformisme de Lamarck est basé sur "l'hérédité de l'acquis" (la fonction crée l'organe qui se développe au fil des générations). C'est une théorie finaliste, la nature allant selon Lamarck vers toujours plus de perfection. Pour appuyer sa théorie, Lamarck plaide pour faire de l'étude du vivant et de son évolution une véritable science, à laquelle il donne le nom de biologie.

La position de Lamarck et de Geoffroy Saint-Hilaire qui lui a emboîté le pas est vivement controversée. Georges Cuvier, pourtant un scientifique renommé et le fondateur de la paléontologie scientifique, défend bec et ongles la fixité des espèces. Selon lui, seules de grandes catastrophes expliquent le passage d'un âge de la Terre à un autre et la disparition d'espèces. L'anglais Richard Owen combat lui aussi avec acharnement toute idée évolutionniste. Le théologien anglais William Paley cherche quant à lui à combiner l'évidence scientifique de l'évolution avec le dogme de la création. Il théorise la notion de dessein intelligent dans son livre sur la Théologie naturelle.

Le débat est déjà très vif lorsque Charles Darwin, grand lecteur de Paley (dont il s'éloignera par la suite), fait son célèbre voyage à bord du Beagle (1831 - 1836), voyage qui le mène dans l'archipel des Galapagos où il étudie les différences de morphologie entre les pinsons des différentes îles. Il lui faudra cependant de nombreuses années avant de formuler sa théorie de la sélection naturelle, années durant lesquelles il va approfondir sa réflexion en observant avec intérêt les expériences menées par les éleveurs engagés dans un processus de sélection artificielle des espèces animales les plus productives.

Curieuse coïncidence historique : peu de temps après que Darwin publie son ouvrage majeur l'Origine des espèces (1859), un moine hongrois, Gregor Mendel fait état des résultats des travaux qu'il a patiemment menés sur des plants d’épervière et qui le conduisent à formuler ce que l'on peut considérer comme les premières lois de la génétique. Malheureusement les travaux de Mendel passent totalement inaperçus. Il faut attendre le début du XXème siècle pour qu'ils soient exhumés (notamment par le botaniste Hugo de Vries) et que les biologistes fassent le lien avec la théorie de Darwin. comme le botanbise Hugo de Vries. Et ce n'est que 20 plus tard, au cours des années 1920, que le biologiste Thomas Morgan établit formellement le rôle des chromosme dans l'hérédité. La génétique, qui offre aujourd'hui à la théorie de la sélection naturelle de solides bases théoriques, n'existe donc même pas en tant que programme de recherche scientifique à l'époque où Darwin formule ses idées. Seule la paléontologie naissante et la géologie, alors très débattue, permettent d'alimenter le débat qui fait rage.

Nota : de nombreux scientifiques, à l'image de Lors Kelvin, restent persuadés que la Terre est relativement jeune et qu'elle a tout au plus quelques centaines de milliers d'années.

Créationnisme, dessein intelligent et sélection naturelle

Si Darwin compte de chauds partisans, au rang desquels Thomas Huxley est le plus actif, il voit aussitôt se dresser contre lui un "front du refus". Les créationnistes, et parmi eux les évangélistes, qui chercheront à faire interdire l'enseignement de la théorie de la sélection naturelle dans certains états des États-Unis, sont les plus acharnés. S’ils admettent du bout des lèvres la théorie du dessein intelligent de William Paley, celle de la sélection naturelle, qui exclut toute intervention divine et s'en remet à la contingence pour expliquer l'avènement de l'humanité (humanité à laquelle elle suppose une étroite parenté avec les singes) et tout simplement anathème ! Les supporters du dessein intelligent quant à eux ne sont pas en reste pour récuser la sélection naturelle, ni en France, ceux qui s'accrochent à la théorie du perfectionnement Lamarckien.

Car la sélection naturelle de Darwin n'est pas orientée. Elle s'appuie sur trois grands principes :

• la variabilité génétique au niveau de l'individu,
• la transmission héréditaire,
• la sélection par la reproduction au niveau de la population.

Elle exclut toute finalité. Dans un monde où l'accès aux ressources est limité, ceux qui sont les plus féconds ont la descendance la plus nombreuse, pour autant qu'ils soient assez forts pour survivre.

La variabilité génétique a longtemps été vue comme un accident, une mutation génétique due au rayonnement ultraviolet par exemple. On sait maintenant qu'elle peut être réalisée de manières très diverses (transposons, virus, plasmides...). La reproduction sexuée permet de plus des associations de gènes qui amplifie la variabilité génétique.

La sélection est le produit de très multiples facteurs (biologiques, environnementaux, sociaux...) qui interagissent entre eux. Rares sont ceux qui ont un effet direct et irrémédiable. Un exemple : pour les organismes qui vivent isolés et qui sont soumis à une pression prédatrice, la précocité et la fécondité sont deux facteurs essentiels à la pérennité de l'espèce. Pour ceux qui vivent en groupe ces deux facteurs peuvent passer au second plan. L'aptitude à coopérer pour se protéger des prédateurs (développement des neurones mirroirs par exemple) devient plus importante, tout comme celle de transmettre l'expérience, donc à communiquer.

Gradualisme et équilibre ponctué

Darwin, en l'absence de toute autre explication, penchait pour une évolution graduelle des espèces (le gradualisme). Or la paléontologie tend plutôt à montrer que les espèces restent stables pendant des millions d'années (notion de stase) et on a très peu de fossiles témoignant d'une phase intermédiaire entre espèces. Il faut attendre les années 1970 pour voir apparaître une autre explication, celle de l'équilibre ponctué. Niles Eldredge et Stephen Jay Gould proposent en effet un autre scénario. Selon eux, la plupart des espèces restent stables sur une longue durée. La spéciation (apparition d'une nouvelle espèce) se produit dans des zones périphériques relativement isolées du groupe majoritaire. Elle prend ensuite rapidement (à l'échelle géologique) le dessus si l'espèce qui n'a pas évolué est confrontée à un bouleversement de son écosystème, ou si la nouvelle espèce s'avère plus féconde et plus résiliente. Mais la transition est trop rapide pour laisser des traces fossiles. Au demeurant, nouvelle espèce et ancienne espèce peuvent coexister pendant un certain temps, voire même s'hybrider, comme le montre l'homme de Dmanisi (Georgie) qui présente des traits qui le relient à la fois à l'homo habilis et à l'homo ergaster.

Evolution et génétique

L'avènement de la génétique au XXème siècle et les progrès fulgurants qu'elle va connaître vont donner une base scientifique très solide à la théorie de l'évolution. L'arbre du vivant, les relations de filiation entre espèces disparues et espèces existantes, les parentés établies entre espèces (clades) ne reposent plus sur une simple comparaison morphologique et l'analogie entre la structure des membres d'animaux vivants et celle d'animaux fossilisés. Ils s'appuient désormais sur une analyse de multiples critères au rang desquels figure l'analyse de leur ADN (phylogénétique).

Si la génétique a apporté à la théorie de la sélection naturelle un fondement théorique rigoureux, elle a aussi permis de poser dans des terme précis la question du mécanisme permettant la mutation des gènes, et même de l'introduction de nouveaux gènes. On a longtemps cru que le génome ne pouvait évoluer que sous l’effet d’une erreur de recopie ou sous l’effet du rayonnement. Le problème est que de telles mutations sont rares et expliquent mal l’introduction de nouveaux gènes. Une telle explication constituait un maillon faible de la théorie.

La génétique moderne a bouleversé notre vision du génome et de sa supposée stabilité. En 1950, Barbara McClintock a mis en évidence l’existence d’éléments transposables (transposons) dans le génome, des éléments baladeurs qui peuvent sauter d’un endroit à l’autre de la molécule d’ADN. 45% du génome humain seraient composés de transposons. En fait, la cellule est équipée de tous les outils nécessaires pour couper la molécule d’ADN, en retirer un segment ou en insérer un autre. On a aussi découvert que les gènes ne se contentaient pas de sauter d’un endroit à un autre sur une même molécule d’ADN, ils peuvent aussi voyager d’une cellule à une autre en empruntant différents types de véhicules : plasmides conjugatifs, agents de transfert, virus... L’acquisition en une cinquantaine d’années par les bactéries d’une résistance aux antibiotiques et le partage de cette résistance avec d’autre bactéries montre la rapidité des mécanismes d’évolution l’efficacité de ces transferts. L’émergence continuelle de nouveaux virus en est un autre exemple.

Les travaux actuels sur l’épigénétique montrent par ailleurs que des mutations (modification ou insertion de gènes par exemple) peuvent s’accumuler tout en restant dormantes parce qu’inhibées (présence d’un opéron, méthylation, masquage par les histones...). Elles peuvent ensuite être "réveillées“ et devenir actives sous l’effet d’une contrainte environnementale. Toutes ces découvertes nous font envisager une toute autre histoire de l’évolution, beaucoup moins linéaire et de moins en moins "finaliste".

La division cellulaire et, plus encore, la reproduction sexuée requièrent l’existence de gènes codant les outils moléculaires permettant la réplication, la réparation, le découpage, l’insertion, l’épissage... de brins d’ADN. Le dessein intelligent voudrait que ces outils soient utilisés de manière logique et séquencée. Il semble plutôt qu’ils sont apparus au hasard de l’évolution, peut-être sous forme de virus, ou de plasmide, et qu’ils aient été progressivement intégrés au génome d’une cellule. De fait, ils ne sont pas l’apanage du génome des cellules. Ils sont omniprésents, seuls (une seule fonction à la fois) ou groupés, associés à d’autres gènes (comme ceux codant la capside enveloppant l’ADN des virus, ou encore à des gènes "voyageurs"). Ils interviennent dans la chimie du vivant à tort et à travers, hors de toute logique exclusivement reproductive ou réparatrice, déclenchés au hasard d’une rencontre ou d’un gradient électrochimique, contribuant ainsi à l’évolution contingente des espèces.