En général, les biologistes ont tendance à traiter les mutations comme des erreurs plutôt que comme un mécanisme normal de la nature. Il est vrai que, d’un strict point de vue biologique, la mutagenèse présente un caractère aléatoire et non contrôlable. La raison en est que les mutations dépendent d’un phénomène purement physique, dont les lois échappent naturellement à tout contrôle biologique. Cependant, d’après un point de vue plus global que celui du biologiste ordinaire, ce type de phénomène n’échappe nullement aux lois de la nature et s’inscrit de façon rationnelle dans un schéma d’explication générale. Comme les effets accumulés des mutations sont de la plus grande importance du point de vue de l’évolution longue, il convient ici de considérer ce phénomène comme un élément crucial de l’évolution globale et, en particulier, de l’évolution biologique. 

            Encore beaucoup d’incertitudes persistent sur les mutations elles-mêmes. Par exemple, quelle est leur origine exacte et quelle est leur fréquence ? Celle-ci est-elle constante ou varie-t-elle au cours du temps ? D’après l’hypothèse de l’horloge moléculaire, le nombre probable de mutations, par unité de temps et pour un sous-ensemble donné du texte génétique, est constant. En d’autres termes, d’après cette hypothèse, les mutations de l’ADN se produiraient de façon probable selon une fréquence constante1. La fréquence des mutations dans une cellule biologique est de l’ordre de quelques milliers par million d’années. Cela semble relativement peu. Toutefois, cette fréquence devient bien plus grande si on considère toutes les cellules d’un organisme et si on l’envisage sur des dizaines ou des centaines de millions d’années. On peut en conclure que, lorsqu’on envisage une unité de temps appropriée pour l’évolution longue, soit une durée de cent millions d’années ou plus, la fréquence des mutations par organisme est en fait très élevée, d’un ordre de plusieurs dizaines de milliards2.  

            C’est là l’une des raisons de ne pas considérer les mutations comme des « erreurs » de copie, mais plutôt comme un mécanisme normal, dont le fonctionnement est même remarquablement régulier au cours du temps et, du coup, d’une puissance colossale. Non seulement il était tout à fait normal que l’ADN du mécanisme de reproduction se transforme, mais en plus il était inévitable qu’il se modifie profondément sur d’aussi longues périodes de temps que celles qu’on doit envisager pour l’évolution dans son ensemble.  

            Ce sont en grande partie les propriétés physico-chimiques de la molécule d’ADN — et, à la base, le potentiel réel que cela suppose — qui auront défini les grandes tendances évolutives de la vie sur Terre. Cependant il semble que le flux des rayons cosmiques ait également joué un rôle clé dans cette évolution. Il aurait en effet contribué de façon systématique aux mutations puisqu’il atteint constamment les molécules à la surface de la Terre. Du coup, il paraît impossible de considérer ces propriétés physico-chimiques des molécules indépendamment de l’environnement terrestre et, même, de l’environnement cosmique. Ainsi l’environnement pertinent serait l’Univers lui-même plutôt qu’un écosystème ou même la Terre.

  Vitalisme et biologisme 

            Il faudra dépasser le biologisme, c’est-à-dire la tendance à présenter ou définir les phénomènes qui concerne le vivant comme si les principes purement biologiques devaient seuls être en mesure de les expliquer. Cette tendance n’est d’ailleurs pas sans rappeler le vitalisme. La différence est subtile. Le vitalisme consiste à poser que les phénomènes vivants ne peuvent être expliqués que par certaines lois et certains principes spécifiques. Le biologisme consiste, d’une part, à admettre que les phénomènes vivants sont en principe déterminés par les lois de la physique ou de la chimie, mais qu’en fait, ils ne peuvent réellement être expliqués que par les théories spécifiques de la biologie. La physico-chimie est valable en droit mais non en fait. Cette attitude est douteuse et, à la limite, antiscientifique. 

           La base physique d’explication est pourtant pertinente et féconde. Beaucoup de phénomènes qui font partie de l’évolution sont attribués au hasard par les biologistes dès qu’ils ne voient pas comment il serait possible de les expliquer par leurs bases disciplinaires. Ainsi les extinctions massives semblent le plus souvent attribuables à des processus ou événements d’ordre physique, tels que des changements climatiques dus à des facteurs astronomiques ou des mises en contact de continents dus à la dynamique des plaques tectoniques. De même, un phénomène tel que l’apparition relativement soudaine d’une nouvelle diversité d’espèces — soit l’envers en quelque sorte des catastrophes d’extinctions massives — pourra être attribuable à des facteurs d’ordre physique qui seront dès lors à voir comme des facteurs endogènes de l’évolution globale3.

1 Plus précisément, le remplacement d’un nucléotide par un autre à un endroit donné du gène se produirait avec une probabilité constante au cours du temps. 1

2 D’un point de vue de physicien ou de chimiste, les mécanismes biologiques admettent toujours une certaine marge d’erreur dans leur fonctionnement. Sur une durée suffisamment longue, toutefois, la fréquence des erreurs de fonctionnement est soumise à des lois statistiques de façon régulière et prévisible. 2

3 Par exemple, ce qu’on appelle l’ « explosion du Cambrien » est aussi significative que les extinctions massives. Comme dans le cas de l’émergence de la vie elle-même, ce type d’événement ne s’explique pas très bien par la sélection naturelle darwinienne. Il semble probable que la concentration de l’oxygène de l’atmosphère, qui aurait alors dépassé un certain seuil, en ait été responsable. 3