Histoire de la Biologie

II existe plusieurs millions d'espèces vivantes sur notre planète, au moins dix millions d'espèces animales et deux millions d'espèces végétales auxquelles s'ajoutent des dizaines de milliers d'espèces de protozoaires et de bactéries.

Parmi les 1,4 millions d'espèces animales déjà identifiées, plus d'un million appartiennent au groupe des Arthropodes, c'est-a-dire d'animaux a pattes articulées qui comprennent les insectes, les crustacés et les arachnides alors que seulement un peu plus de 4 000 espèces de mammifères ont ete dénombrées. Quant aux espèces végétales, 270 000 ont été répertoriées.

Le terme évolution désigne la façon dont les différentes formes de vie, animaleet végétale, sont apparues sur notre globe. Ainsi on sous-entend qu'il s'est produit au cours des temps, depuis 1'apparition des premières formes de vie il y a prés de 4 milliards d'années, des changements dans les structures animales et végétales qui ont abouti à la formation d'espèces nouvelles. Accepter cette définition est un préalable à la construction de toute théorie explicative de 1'évolution. Les réflexions sur 1'évolution ne sont pas seulement d'ordre scientifique ; elles ont soulève des débats d'ordre philosophique, religieux, voire politique.Les philosophes de 1'ère chrétienne jusqu'au XVIII siècle pensaient que chaqueespèce vivante avait été créée grâce à la volonté prédéterminée d'une forcedivine. C'est la théorie du fixisme. En d'autres termes, le fixisme nie l'evolution

On assimile souvent fixisme et créationnisme. En fait, le créationnisme n'exigepas le fixisme, car on peut concevoir qu'une entité supranaturelle ait impose descontraintes physico-chimiques au monde atomique et moléculaire issu du bigbang(modèle décrivant l’origine et l’évolution de l’univers),tout en laissant une grande marge de liberté au hasard, ce que ChristianDE DUVE (Nobel 1917), Prix Nobel de physiologie et de médecine a désigné par leterme "hasard contraint".

Dans 1'ère préchrétienne, des philosophes grecs ont réfléchi sur la façon dont lemonde vivant avait fait son apparition sur terre et s'était diversifié. Leurphilosophie etait essentiellement transformiste. C'est ainsi qu'ANAXIMANDRE(611 - 517 avant J.C.) écrivait que les premiers animaux proviennent de la vasemarine et qu'ils sont les précurseurs des animaux terrestres. DEMOCRITE(460 - 370 avant J.C.), reprenant les thèses de son maitre LEUCIPPE (460 - 370avant J.C.), postulait que la matière est constitué de particules très petites, non sécables, les atomes, qui s'assemblent et engendrent des formes qui sont modelées sous certaines contraintes.

L'un des plus célèbres des philosophes grecs, ARISTOTE (384 - 322 avant J.C.) avait été 1'élève de PLATON. Un tiers de 1'œuvre d'ARISTOTE est consacre a la description des animaux et a une réflexion sur le rôle des différents organes. Les deux documents les plus connus ont trait a 1'histoire naturelle des animaux Historia Animalium et a la formation de leur corps De Partibus Animalium. Dans ces ouvrages sont décrits en détail 1'anatomie de différentes espèces d'animaux, leur mode de reproduction, ainsi que leur façon de vivre, de se nourrir et de se comporter

ARISTOTE peut être considéré comme le premier naturaliste. Son système de classification du règne animal comportait neuf groupes.

ARISTOTE postulait que, si dans un animal chaque partie est indispensable a son tout, le tout est plus que la somme des parties, une réflexion en accord avec le principe d'intégration inhérent a la physiologie des êtres vivants, totalement admis par les biologistes du XXe siècle. II formula des principes d'anatomie comparée

Pour ARISTOTE, la matière dont sont faites les espèces vivantes et la forme

qu'elles revêtent le sont en fonction d'un but déterminé, tendant vers laperfection et dicte par un principe de finalisme. Ainsi, la relation d'une planteavec le sol s'explique par la nourriture qu'elle tire du sol

La période qui va de la fin du XVe siècle au début du XVIe et qui se situe au cœur de la Renaissance fut le témoin d'un bouleversement des idées et des traditions du monde occidental

Deux des grandes affaires qui marquèrent cette période furent la révision du système géocentrique de 1'astronome grec PTOLEMEE (90 - 168) et les premières explorations de terres inconnues que la légende peuplait de créatures maléfiques.La première rupture avec ce système vint de 1'astronome polonais Nicolas COPERNIC (1473 -1543) qui fit 1'hypothèse que le soleil, non la terre, était au centre de 1'univers et que la terre, comme d'autres planètes, gravitaient autour du soleilEn, 1609 1'astronome et mathématicien allemand Jean KEPLER (1571 -1630) publia les premières lois fondamentales qui régissent le mouvement des astres selon des orbites elliptiques

Le XVIIe siècle ouvrit une période de réalisations techniques remarquables avec 1'invention ou le perfectionnement d'appareils tels que le microscope, la lunette astronomique, la pompe pneumatique capable de réaliser le vide, le thermomètre, le baromètre, 1'horloge a balancier.Avec la lunette astronomique, GALILEE GALILEO (1514 -1642) découvre le monde infini des étoiles et se rallie au système héliocentrique

Le microscope donne accès a l’infiniment petit, non visible a 1’œil nu.

René DESCARTES (1596 -1650), tout en prônant la transcendance de l’homme dans la nature, dissocie l’âme du corps. Si 1'âme est immortelle, le corps fonctionne comme une machine, mais une machine mortelle

A partir du milieu du XVIII siècle, grâce aux progrès de la paléontologie et de 1'anatomie comparée, le fixisme commença à être mis en doute

II fut sérieusement contesté au début du XIXe siècle dans la première théorie transformiste,L’œuvre de Jean-Baptiste LAMARCK (1744 -1829), laquelle fut complétée cinquante ans plus tard par Charles DARWIN (1809 -1882) avec le postulat que la sélection naturelle, c'est-a-dire la survie du plus apte dans un environnement hostile, est un facteur majeur de l’évolution.

Avec la formulation des lois de 1'hérédité par Gregor MENDEL (1822 -1884) dans les années 1860 et leur redécouverte au tournant du XXe siècle, les vues transformistes formulées par LAMARCK et DARWIN furent radicalisées dans une nouvelle theorie dénommée néo-darwinisme. Dans cette theorie, 1'évolution s'explique par 1'apparition de mutations dues au hasard, entrainant des variations phénotypiques, compatibles ou non avec 1'environnement, capables selon le cas de se perpétuer.

Dans la deuxième moitie du XXe siècle, avec les progrès de la biochimie, de la biologie moléculaire et de la génétique, le débat sur 1'évolution a pris une nouvelle dimension en s'intéressant a 1'apparition des premières molécules organiques dans le monde pré-biotique et a la naissance des premières formes de vie avec 1'apparition de la première cellule capable de se reproduire.

L’EMERGENCE DES ESPECES VIVANTES.

La première cellule vivante ou protocellule entourée d'une membrane serait apparue, il y a 3,8 a 3,5 milliards d'années. Cette cellule était capable de se diviser, c'est-a-dire de produire des cellules filles identiques a elle-même.

Les milliards de descendants qui résultèrent de la division de la protocellule se diversifièrent, fournissant des milliers d'espèces différentes de microorganismes. Les bactéries sont les vestiges de ces premières formes de vie. On les appelle procaryotes car leur matériel de réplication, 1'ADN, est diffus dans la cellule et non enserre dans 1'intérieur d'une enveloppe. Les procaryotes régnèrent sans partage pendant un a deux milliards d'années. En des dizaines de milliards de générations, ils couvrirent la surface de la terre.

II y a environ trois milliards d'années sont apparues les premières bactéries photosynthétiques (cyanobactéries) capables d'extraire, grâce a 1'énergie solaire,1'oxygène a partir de 1'eau. Avec la prolifération de ces bactéries pendant un milliard d'années, 1'oxygène relâché dans 1'atmosphère atteignit une concentration critique (~ 1%) qui allait permettre le développement d'organismes aérobies, procurant a ceux-ci un avantage énergétique considérable

On fait remonter a 1,5 voire 2 milliards d'années 1'apparition de la premièrecellule eucaryote. A la différence des procaryotes, les cellules eucaryotes possèdent un compartiment spécifique (le noyau) limite par une membrane, empaquetant 1'ADN ainsi que le matériel enzymatique nécessaire a sa réplication et a sa transcription en ARN messager. Les premières cellules eucaryotes proliférèrent sous forme isolée. Elles sont désignées par le terme "protistes".

II y a 600 a 700 millions d'années, a la frontière du Cambrien et du Précambrien,des cellules eucaryotes isolées s'organisèrent en agrégats multicellulaires quiévoluèrent rapidement vers des formes de plus en plus diversifiées. Cette période fut grouillante de vie. Ce fut 1'émergence des animaux métazoaires et des plantes. Alors qu'auparavant les cellules eucaryotes isolées entraient en compétition les unes contre les autres pour trouver leur subsistance et se créer des niches d'espace vital, brutalement, du fait des contacts qui s'établirent entre elles, elles coopérèrent et amorcèrent un dialogue moléculaire. Ce processus se mit en place progressivement et aboutit a 1'émergence des formes supérieures de la vie.

A 1'extrémité de 1'échelle de l’évolution, les singes préhominiens firent leur apparition dans la jungle africaine, il y a une vingtaine de millions d'années L'australopithèque, étymologiquement singe de 1'Afrique Australe, fut il y a quelques millions d'années 1'un des premiers représentants pré-humains vivant dans 1'Est africain. Descendu des arbres, il s'adapta a une vie au sol. Sa démarche était bipède, et sa taille était comprise entre 1 mètre et 1,5 mètre. Lucy, dont les fragments de squelette fossilisés dates de 3 millions d'années furent retrouves dans le lit d'une ancienne rivière en Ethiopie en 1974, était une jeune australopithèque.

L'Homo habilis apparait, il y a un peu plus de 2 millions d'années. C'est le premier hominide du genre Homo. On retrouve dans son habitat les premiers silex tailles.

I'Homo erectus (- 2 a -1,5 millions d'années) adoptant définitivement la station debout, suivi de l’Homo presapiens (appelé aussi sapiens archaïque) il y a300.000 ans I'Homo sapiens (ou sapiens sapiens), il y a seulement 100 000 ans.

LA SYSTEMATIQUE DANS LES SCIENCES DE LA NATURE

L'intérêt pour les sciences naturelles dans le monde occidental n'avait pas été une préoccupation majeure pendant le Moyen Age. La Renaissance est 1'ère des grands navigateurs. Des contrées jusqu'alors inconnues sont découvertes, qui sont porteuses d'une flore et d'une faune d'une variété insoupçonnée.

On essaie de comprendre comment sont organises les etres innombrables qui le composent Il s’agit ériger un système rationnel de classification.Avec la Renaissance s'amorce un mouvement qui fait revivre les œuvres oubliées des naturalistes de 1'Antiquité. Dans les années 1450, le pape NICOLAS V fait traduire en latin par Theodore GAZA (1398 -1478) l’Histoire des Plantes de THEOPHRASTE (372 - 287 avant J.C.) et la partie des œuvres d'ARISTOTE qui portait sur la zoologie.

Les écrits du médecin grec DIOSCORIDES (40 - 80) sur les plantes médicinales sont traduits également en latin a la fin des années 1490.Ces traductions se répandent dans les universités. Elles suscitent un renouveau d'intérêt pour les sciences naturelles. Elles incitent a comprendre le fonctionnement du vivant et, pour commencer, a perfectionner le système de classification ebauché par ARISTOTE

C'est à Andrea CESALPINO (1519 - 1608), professeur de médecine et de botanique a Pise, puis a Rome, et médecin du pape CLEMENT VIII que l’on attribue la première tentative d'une classification méthodique des plantes. Son ouvrage De plantis publie en 1583 s'inspirait de la doctrine d'ARISTOTE d'une hiérarchie des fonctions

En zoologie, le Suisse Conrad GESNER (1516 -1565) s'illustre avec son ouvrage Historia animalium paru entre 1551 et 1558, véritable encyclopédie en 5 tomes, qui etait en fait une compilation; les animaux y etaient classes par ordre alphabetique. Cependant dans deux autres ouvrages, Icones animalium (1553) et Nomenclator acjuatilium animantium (1560), les animaux etaient classes par ordre;

A Montpellier, Guillaume RONDELET (1507 -1556) publie en 1555 une monographie sur les poissons. Un autre Français, Pierre BELON (1517 -1564) publie deux ouvrages, 1'un en 1553 consacre aux poissons, 1'autre en 1555 sur les oiseaux. C'est dans ce dernier ouvrage qu'en comparant les squelettes de l'homme et d'un poulet BELON fait remarquer un certain nombred'analogies.

On voit se créer au XVIe siècle des cabinets d'histoire naturelle, embryons des muséums modernes. S'y entassent des collections d'objets les plus divers rapportes par des voyageurs et des explorateurs

Une collection célèbre au XVIe siècle fut celle de Bernard PALISSY (1510 -1590). Elle comprenait des fossiles, des minéraux, des squelettes d'animaux. Se développe également la pratique des herbiers dans lesquels les plantes séchées sont fixées par de la colle sur du papier. Les jardins botaniques prennent naissance; 1'idée est de cultiver des plantes médicinales a des fins thérapeutiques

L'exemple vint d'Italie avec la création des premiers jardins botaniques a Padoue en 1545, a Pise en 1547. La tradition se répandit en Europe. Leyde eut son jardin botanique en 1577, puis Heidelberg et Montpellier en 1593. A la création du jardin botanique de Montpellier fut associée la création d'une chaire de botanique par Henri IV. En 1616, LOUIS XIII établit a Paris un jardin botanique qui reçut le nom de Jardin royal des plantes médicinales.

L'enseignement qui y était dispense était destine aux futurs médecins et apothicaires en concurrence avec la faculté de médecine. Initialement dédié a la botanique, 1'enseignement se diversifia au XVII siècle vers 1'anatomie et la chimie.

Au XVIII siècle, 1'appellation initiale de Jardin royal des plantes médicinales fut changée en celle de Jardin royal des plantes, puis en celle de Jardin du roi, ceci jusqu'en juin 1793, date a laquelle la Convention le rebaptisa Muséum d'histoirenaturelle.

I/BOTANIQUE 1-La botanique est la branche de la biologie consacrée à l'étude des végétaux . Initialement, elle s'étendait à tous les organismes non animaux (monde vivant séparé en règne végétal et en règne animal).

Aujourd'hui le vivant est réparti en cinq grands ensembles : animaux, végétaux, champignons, protistes (organismes unicellulaires eucaryotes), bactéries (ensemble des procaryotes). Cependant les connexions historiques et certains arguments scientifiques indéniables font que les algues unicellulaires et même les champignons demeurent, pour beaucoup, dans le domaine de la botanique.

La caractéristique fondamentale qui associe un organisme au monde végétal est sa capacité à capter l'énergie lumineuse grâce à des pigments spécifiques, chlorophylle en particulier, et à utiliser cette énergie pour réaliser la synthèse de ses aliments carbonés (sucres ) en utilisant le gaz carbonique (CO2) pour source de carbone et l'eau (H2O) pour source d'hydrogène.

Si la notion de plante sous-entend organisme pluricellulaire différencié en racines, tiges, feuilles, la botanique englobe l'étude des formes les plus variées, des plus petites et plus simples aux plus imposantes et plus complexes.

Une telle étude porte aussi bien sur les aspects d'anatomie, de structure (tissulaire, cellulaire, moléculaire), de physiologie, de reproduction (sexuée ou asexuée), de relations phyllogénétiques, que sur les interactions complexes que les différents membres d'une communauté végétale établissent entre eux, mais aussi avec les animaux et l'environnement .

2-HISTORIQUE DE LA BOTANIQUEEn abandonnant la chasse et la cueillette pour l'élevage et l'agriculture, l'Homme a jeté les bases de la civilisation et la botanique est, si l'on peut dire, née avec les premières cultures, vers 9000 à 7000 av. J.-C.

Cependant, les premiers écrits connus établissant la botanique comme une science remontent au IXe siècle avant notre ère.

Aristote (384-322 av. J.-C.) exposa une Théorie des plantes, mais l'ouvrage a été perdu. Il est considéré comme le père fondateur de la botanique.

Aristote (383/4 - 322 av. JC) - Aristoteles, surnommé Stagirite , né à Stagire en Macédoine, l'an 384 av. J. C . Il eut pour père Nicomaque, médecin distingué, Il vint vers l'an 368 à Athènes, y suivit pendant 20 ans les leçons de Platon, et commença dès lors à se faire connaître par ses écrits. Après la mort de son maître (348), il quitta Athènes, Là, il reçut de Philippe (343) une lettre par laquelle ce prince le priait de se charger de l'éducation de son fils. A Athènes vers l'an 331, et y fonda, dans une promenade voisine de la ville et nommée Lycée, Par la suite,Il alla s'établir à Chalcis en Eubée( Ile de la mer Egée), où il mourut peu après, en 322, âgé de 62 ans.

Aristote est un génie de l'antiquité; il a embrassé toutes les sciences connues de son temps et en a même créé plusieurs. Ses écrits, qui forment une sorte d'encyclopédie, posèrent pendant un grand nombre de siècles la borne du savoir humain, et jouirent d'une autorité absolue. La plupart nous sont arrivés, mais quelques-uns mutilés ou altérés.

C'est de son élève et disciple, Théophraste d'Erèse (371-288 av. J.-C.), que nous sont parvenus Historia plantarum, 9 volumes de botanique générale, et De causis plantarum, 6 volumes de physiologie et de botanique pratique.

Cette œuvre considérable influença fortement la discipline jusqu'au XVIIe siècle. L'invention de l'imprimerie à caractères mobiles (1440) et surtout celle du microscope (vers 1590) contribuèrent au développement de la botanique actuelle.

Théophraste, philosophe grec, né en 371 av. J.-C., à Eresos, dans l'île de Lesbos, était fils d'un foulon. Il vint jeune à Athènes, y suivit les leçons de Platon, puis d'Aristote, et fut choisi par ce dernier pour le remplacer lorsqu'il cessa d'enseigner au Lycée, 322 av. J.-C. Il attira un grand nombre de disciples par la clarté de son exposition, et il enchanta tellement les Grecs par le charme de sa parole qu'ils lui donnèrent le nom de Théophraste (divin parleur), le seul sous lequel il soit connu (il se nommait d'abord Tyrtame). II mourut à 85 ans, ou même selon quelques uns, à 107 ans, entouré de la vénération publique. 

Embrassant toutes les sciences comme son maître Aristote, il avait composé plus de 200 traités; nous n'en avons conservé qu'un très petit nombre : une Histoire des plantes (dans laquelle on trouve le germe du système sexuel), des traités des Causes de la Végétation, des Pierres, des Vents, des Signes du beau temps, du Feu, des Poissons, du Vertige, de la Lassitude, de la Sueur, des Odeurs, des Causes, de la Métaphysique, du Sentiment et de l'imagination

Le hollandais Zacharias Janssen profite de ses compétences de fabriquant de lentilles pour inventer un système optique qui va bouleverser la biologie : le microscope. Il est alors équipé de deux lentilles convexes dans un ensemble de tubes coulissants. Grace aux modifications apportées par Antoine van Leeuwenhoek et Robert Hooke, le microscope permettra notamment à ce dernier d’aboutir à la découverte de la cellule en 1665.

3- L'AVÈNEMENT DE LA PHYSIOLOGIE VÉGÉTALEAristote pensait que les plantes étaient issues de petits animaux qui, vivant étendus sur le sol, avaient fini par perdre leurs pattes.

Cette idée fut encore énoncée au XVIe siècle par l'Italien A. Césalpin pour qui les plantes étaient des animaux en appui sur la tête, avec les racines pour bouche.

Il fallut attendre le XVIIe siècle pour que le Belge J.B. Van Helmont (1577-1644) démontre la faible contribution du sol dans l'augmentation du poids des plantes en déterminant qu'un saule en pot, soumis uniquement à arrosages, avait accru son poids de 75 kg en cinq ans alors que la terre n'avait perdu que 60 g.

Ce siècle apprit aussi l'existence de deux sortes de sève, l'une descendante, l'autre montante, grâce à C. Perrault (1613-1688),

Alors que l'abbé E. Mariotte (1620-1684) avait reconnu l'importance de l'absorption de l'eau et des substances dissoutes dans l'élaboration de la sève.

Au XVIIIe siècle, l'Anglais J. Priestley (1733-1804) établit que les plantes en croissance régénéraient l'air dont l'oxygène avait été supprimé et

le Hollandais J. Ingenhousz (1730-1799) démontra la nécessité de la lumière pour cette réhabilitation. Nutrition, formation et circulation de la sève, photosynthèse : la physiologie végétale pouvait prendre son essor.

4-ANATOMIE ET CYTOLOGIEL'invention du microscope permit l'analyse des différences anatomiques relevées dès l'Antiquité.

L'Anglais R. Hooke (1635-1703), le premier, figura les parois des cellules du liège (1665);

le Hollandais A. Van Leeuwenhoek, qui utilisait des loupes de sa fabrication, apporta d'intéressantes descriptions, entre 1673 et 1719, sur la structure du bois et la disposition des faisceaux libéro-ligneux.

Il signala également l'existence de cristaux dans les cellules d'iris, de grains d'amidon dans diverses farines.

L'Italien M. Malpighi (1628-1684) et l'Anglais N. Grew (1628-1711) contribuèrent largement aux progrès de la connaissance par leurs études sur l'anatomie, la germination, le pollen.

Il fallut attendre le XIXe siècle (1841) pour reconnaître, grâce à l'algologue allemand F.T. Kützing (1807-1893), que le contenu cellulaire fait partie intégrante de la cellule, et pour en avoir les premières descriptions précises.

C'est en 1833 que l'Écossais R. Brown (1773-1858) décrivit le noyau (dont Leeuwenhoek avait noté la présence) et le désigna du terme de nucleus cellulae.

H.J. Schleiden reconnut le nucléole dans le noyau et nomma cytoplasme le reste de contenu cellulaire qu'il pensait constituer d'une masse de gomme. En suggérant (1838) que les tissus végétaux sont tous constitués de cellules, il établit les bases de l'histologie et de la cytologie.

R. Virchow (1821-1902) démontra en 1858 que les cellules proviennent de cellules préexistantes.

C.G. Naegeli (1817-1891) découvrit que toute cellule vivante possède un noyau et Strasburger (1844-1912) reconnut et décrivit la division cellulaire.

Parallèlement, les chimistes français P. Pelletier (1788-1842) et J. Caventou (1795-1877) nommèrent chlorophylle le pigment vert des feuilles et

J.H.F. Link (1767-1851) décrivit les chloroplastes.

5-LA SYSTÉMATIQUE

Théophraste répartit les végétaux en arbres, arbrisseaux, sous-arbrisseaux et herbes, divisions qui furent conservées jusqu'au XVIe siècle.

L'avancée des connaissances imposa de rechercher de nouveaux critères pour ordonner un ensemble toujours plus vaste.

Cesalpin, dans De plantis libris XVI (1583), formula les principes de la systématique;

d'autres au XVIIe siècle, en particulier le Français J.-P. de Tournefort (1656-1708) et l'Anglais J. Ray (1646-1695), qui distinguait plantes à fleurs et plantes sans fleurs ainsi que mono- et di-cotylédones, établirent divers systèmes de classification mais sur la base de critères dont beaucoup demeuraient arbitraires.

Tournefort (Joseph Pitton de), botaniste né à Aix-en-Provence le 5 juin 1656, mort à Paris le 28 décembre 1708. Son père le destinait à l‘église et le fit entrer au séminaire d'Aix.

En 1677, il s’intéresse aux plantes et commença son herbier qui est devenu l'une des richesses du Muséum de Paris. En 1679, il alla à Montpellier pour étudier la médecine, se livra à de nombreuses herborisations, et en 1683 obtint la place de démonstrateur de botanique au Jardin des Plantes, et en 1692 devint membre de l’Académie des sciences .

Tournefort fut reçu docteur en médecine à Paris en 1698 et publia la même année son Histoire des plantes qui naissent aux environs de Paris . En 1700, il fut chargé par LOUIS XIV de faire un voyage dans le Levant et en Afrique; il revint en 1702, sans avoir pu explorer la Syrie et l'Égypte que ravageait la peste. II fut nommé ensuite professeur de médecine au Collège de France et publia :Relation d'un voyage du Levant (Paris, 1776). 

Tournefort a créé une classification botanique qui, bien qu'artificielle, fondée qu'elle est sur la forme de la corolle, a rendu de très grands services et a régné pendant cent ans sur la botanique.

On doit à l'illustre Suédois C. von Linné (1707-1778) d'avoir, en particulier, établi une nomenclature binaire des plantes : deux mots latins — le premier désignant le genre, le second se rapportant à l'espèce — pour nommer les plantes.

Les apports de l'étude des fossiles et des plantes des pays lointains, conduisirent à rechercher une classification qui tienne compte des affinités naturelles des plantes ainsi que d'un ensemble de caractères subordonnés les uns aux autres et portant sur les diverses parties de la plante.

Linné  Karl, célèbre naturaliste suédois, né en 1707 à Rashult , mort en 1778,

fils d'un pauvre pasteur de campagne et était en apprentissage chez un cordonnier, lorsqu'un médecin, ami de sa famille, reconnut ses dispositions et lui fournit les moyens d'étudier.

Placé en 1730 à Upsala auprès d‘Olaus Rudbeck, professeur de botanique, il conçut dès lors la première idée de son système de classification.

Il fut chargé en 1732 par la Société royale d’Upsala de voyager en Laponie pour décrire les plantes de ce pays; par la suite, il alla en Hollande, étudia la médecine à Leyde, et passa 3 ans près de G. Cliffort, riche amateur, qui lui confia le soin de son cabinet et de ses jardins : c'est là qu'il publia ses premiers ouvrages (1735-38).

Karl Linné visita ensuite l'Angleterre, la France; connut à Paris Bernard de Jussieu, avec lequel il se lia étroitement;

Il fut à son retour nommé médecin du roi de Suède, et enfin professeur de botanique à l'Université d'Upsala (1741). Il occupa cette chaire pendant 37 ans. Linné donna à la botanique une classification méthodique, qu'il fonda sur les organes sexuels des plantes; créa pour cette science une langue commode, régulière, uniforme, adaptée aux nouvelles observations qu'il avait faites, et définit chaque genre et chaque espèce par des phrases d'une brièveté et d'une précision exceptionnelle.

Linné étendit sa réforme à la minéralogie et la zoologie, mais sans succès. Malgré ses mérites, la classification de Linné a, comme il le reconnaissait lui-même, le défaut d'être artificielle et de rompre souvent les vrais rapports naturels des êtres : Elle rencontra de puissants adversaires, entre autres, Buffon, Adanson, Haller, et finit par céder le pas à la "méthode naturelle" de Jussieu. Depuis d'autres types de classifications sont apparues, celles notamment qui reposent sur des principes phylogénétiques.

A.-L. de Jussieu (1748-1836), R. Brown (1773-1858), A. de Candolle (1806-1893), parmi de nombreux autres savants, sont ainsi à l'origine de progrès considérables.

L'énoncé, en 1859, de la théorie de l'évolution par C.R. Darwin (1809-1882) eut de profondes répercussions sur la systématique, et la classification devint l'expression de l'évolution.

F.-W. Hofmeister, illustre botaniste allemand (1824-1877), introduisit les notions d'évolution dans ses nombreuses études, en particulier liées à la sexualité et au développement des divers groupes de végétaux, et apporta une contribution très importante à la systématique.

6-SEXUALITÉ ET HÉRÉDITÉLes premières expériences sur la fécondation des plantes supérieures, œuvre de l'Allemand R.J. Camerarius (1665-1721), sont relatées dans son ouvrage De sexus plantarum epistola (1694) et déterminèrent les rôles des étamines, du pistil, etc.

Les travaux de G. Mendel (1822-1884), sur les croisements de variétés de pois, le conduisirent à établir les lois fondamentales de l'hérédité.

Johann Gregor Mendel, moine dans le monastère de Brno (en Moravie-tchequie) et botaniste germanophone autrichien, est communément reconnu comme le père fondateur de la génétique. Il est à l'origine de ce qui est aujourd'hui appelé les lois de Mendel, qui définissent la manière dont les gènes se transmettent de génération en génération. Ses résultats, passés inaperçus, furent retrouvés indépendamment en 1900 par K.-E. Correns (1864-1933), E. Tschermak (1871-1962) et le botaniste H. De Vries (1845-1935) qui découvrit également l'existence des mutations au travers de ses travaux de croisements chez les primevères.

7-LA BOTANIQUE DE NOS JOURS

L'étude des fossiles, la paléobotanique, a pris son essor à la fin du XIXe siècle. Elle a grandement contribué à la compréhension globale de l'évolution des principaux groupes de végétaux.

Elle a permis, en particulier, d'appréhender les interrelations entre les classes de plantes à graines. Mais beaucoup reste à faire pour établir avec certitude l'origine des fleurs angiospermes.

Si la découverte de nouvelles espèces demeure d'actualité, la botanique — de nos jours — est une science largement tournée vers les domaines appliqués de la sylviculture, de l'horticulture, de l'agronomie, de la pharmacologie.

Les progrès dans ce domaine nécessitent de nouvelles avancées de la recherche fondamentale en écologie, en physiologie, en biologie cellulaire, en biologie et en génétique moléculaires.

II-ZOOLOGIE1-Zoologie, branche de la biologie consacrée à l’étude du règne animal. La zoologie étudie toutes les caractéristiques des animaux : physiques, physiologiques, comportementales, etc.

Elle se préoccupe également de classer les organismes et de retracer l’histoire de leur évolution.

La zoologie recouvre en fait un grand nombre de disciplines différentes : la taxinomie (ou classification des espèces), l’embryologie (étude du développement), l’anatomie, la physiologie animale, l’histologie (qui s’intéresse aux tissus, constituants des organes), l’éthologie (étude du comportement animal), etc.

2-HISTORIQUE21-ANTIQUITÉ

Les premières tentatives de classification remontent à l’an 400 av. J.-C., dans la Grèce antique, avec les écrits d’Hippocrate. Toutefois, c’est Aristote qui, le premier, mit au point un véritable système de classification du monde vivant. Une grande partie de son travail porta sur l’étude des organismes animaux, classés selon leur mode de reproduction et leur habitat.

Il établit aussi la distinction entre reproduction asexuée et reproduction sexuée.

Son ouvrage Histoire des animaux contient des observations très précises d’animaux vivant actuellement encore en Grèce et en Asie Mineure.

Aristote s’intéressa également à l’anatomie et au développement. Il s’aperçut que les structures générales apparaissent avant les structures spécialisées. Ses recherches l’amenèrent à conclure que des

animaux différents peuvent avoir des structures embryonnaires identiques, et des organes différents, des fonctions similaires.

Dans la Rome antique, aux alentours de 70 apr. J.-C., Pline l’Ancien consacra à la zoologie quatre volumes, sur les trente-sept de son Histoire naturelle.

Les écrits de Pline l’Ancien (qui furent très populaires au Moyen Âge) ne représentent en fait guère plus qu’une collection de mythes et de superstitions.

Le médecin grec Galien, l’un des personnages les plus marquants de l’histoire de la physiologie, disséqua des animaux domestiques, des singes et d’autres mammifères, et décrivit de manière exacte de nombreux caractères, dont certains furent généralisés, à tort, au corps humain.

Ces conceptions erronées, notamment sur la circulation du sang, persistèrent pendant des siècles (jusqu’à ce qu’au XVIIe siècle le médecin anglais William Harvey découvre le véritable mécanisme de la circulation sanguine).

22-NAISSANCE DE LA ZOOLOGIEAu Moyen Âge, la zoologie n’était encore qu’une accumulation de légendes, d’idées fausses et de descriptions d’animaux.

Rares furent les apports réels à la zoologie en tant que science. Il faut cependant noter la contribution du naturaliste allemand saint Albert le Grand, qui rejeta de nombreuses superstitions associées à la biologie, reprit et mit en lumière les travaux d’Aristote.

L’émergence de la zoologie en tant que science commence, à la Renaissance , par un intérêt marqué pour l’anatomie. Léonard de Vinci fut un précurseur dans ce domaine, bien que ses études anatomiques n’aient pas retenu l’attention de ses contemporains.

Léonard fit des observations minutieuses du corps humain et de celui de certains animaux, réalisant de nombreuses dissections. Il remarqua, par exemple, que l’organisation des articulations et des os de la jambe du cheval est similaire à celle observée chez l’Homme. Il aborda ainsi le concept d’homologie (similitude de parties correspondantes chez différents types d’animaux).

C’est toutefois le médecin André Vésale, au début du XVIe siècle, qui est considéré comme le père de l’anatomie pour avoir établi les principes de l’anatomie comparée.

23-PÉRIODE MODERNE

Aux XVIIe et XVIIIe siècles, les zoologistes s’intéressèrent surtout à la classification des espèces, fondée sur l’anatomie comparée.

C’est le botaniste suédois Linné qui apporta l’une des contributions les plus importantes à ce domaine. Il mit au point un système de nomenclature et de classification encore utilisé de nos jours (le système binomial, dans lequel chaque espèce reçoit un nom à deux composantes), et fit de la taxinomie une discipline.

Pour établir sa classification, il s’inspira des travaux du naturaliste anglais John Ray et se fonda sur la forme des dents et des orteils pour différencier les mammifères, et sur la forme du bec pour classer les oiseaux.

Á la même époque, le comte Georges Leclerc de Buffon rédigea son Histoire naturelle, dans laquelle il expose une classification allant à l’encontre de celle de Linné.

L’anatomie comparée fut également développée par d’autres savants, notamment Georges Cuvier, qui mit au point une classification des animaux fondée sur leur plan d’organisation, à partir de spécimens qu’il se fit envoyer de toutes les régions du monde.

Comparer les êtres vivants incita les savants à rechercher leurs structures communes.

Si le terme «cellule» fut introduit au XVIIe siècle par l’Anglais Robert Hooke, il fallut attendre 1839 pour que deux Allemands, Matthias Schleiden et Theodor Schwann, prouvent que la cellule est l’unité structurelle commune aux êtres vivants.

Le concept de cellule fut le tremplin qui permit les progrès réalisés en embryologie par Karl von Baer, et en physiologie animale par Claude Bernard, avec le développement du concept d’homéostasie (la stabilité des paramètres biologiques du milieu interne).

Claude BERNARD est ne le 12 juillet 1813, fils de vigneron, Claude Bernard après avoir étudié le latin qu'enseignait le curé du village, puis aux collèges de Villefranche et de Thoissey dans l'Ain ne peut poursuivre ses études plus avant. A l'âge de 16 ans il prend un humble emploi de préparateur dans une pharmacie à Lyon .

il s'inscrit à la Faculté de Médecine de Paris, En 1837, puis en 1839, Claude BERNARD est externe puis interne à l'Hôtel Dieu, il est diplômé en 1843.

Ses goûts l'orientent plutôt vers les disciplines de laboratoire. C'est ainsi qu'entre 1840 et 1850, il eut la chance de devenir préparateur

Claude BERNARD fut trois fois lauréat de l'Académie des Sciences, membre de cette Académie en 1854 et de l'Académie de Médecine en 1861, professeur de physiologie expérimentale à la Sorbonne puis au Collège de France à la suite de MAGENDIE en 1855, et de physiologie générale au Muséum d'Histoire Naturelle en 1868, président de la Société de Biologie.

Parallèlement, les scientifiques cherchèrent à découvrir les liens existant entre les espèces.

Aux XVIIIe et XIXe siècles, l’organisation d’expéditions scientifiques leur donna la possibilité d’observer la vie végétale et animale dans leur milieu naturel.

La plus célèbre de ces expéditions fut celle du Beagle, au début des années 1830. Au cours de ce voyage, Charles Darwin observa la vie végétale et animale en Amérique du Sud et en Australie, et développa sa théorie de l’évolution par la sélection naturelle.

Bien qu’il fût conscient de l’importance de l’hérédité dans le processus évolutif, Darwin ne connaissait pas les travaux de l’un de ses contemporains, le moine autrichien Gregor Mendel, le premier à formuler le concept de facteurs héréditaires, appelés aujourd’hui gènes. Les travaux de Mendel ne furent reconnus qu’en 1900.

24-ÉTUDES ACTUELLES

La zoologie du XXe siècle s’est diversifiée. Moins orientée vers les questions traditionnelles, telles la classification et l’anatomie, elle a élargi ses frontières à la génétique, à l’écologie et à la biochimie.

Aujourd’hui, la zoologie est un domaine interdisciplinaire qui fait appel à une vaste gamme de techniques.

241 ÉTUDE DES STRUCTURESLes travaux actuels portent sur la répartition des êtres vivants en groupes taxinomiques et sur l’étude des structures anatomiques et fonctionnelles communes à la plupart d’entre eux. Les travaux de taxinomie sont centrés sur les différentes divisions de la vie animale.

La zoologie des invertébrés traite des animaux multicellulaires sans colonne vertébrale; ses subdivisions comprennent l’entomologie (l’étude des insectes) et la malacologie (l’étude des mollusques).

La zoologie des vertébrés, l’étude des animaux possédant une colonne vertébrale, est divisée entre l’ichtyologie (poissons), l’herpétologie (amphibiens et reptiles), l’ornithologie (oiseaux) et la mammalogie (mammifères).

La paléontologie, subdivisée en plusieurs spécialités, est l’étude des fossiles. Pour chacun de ces domaines, les chercheurs étudient la classification, la répartition, le cycle de vie et le processus évolutif de l’animal ou du groupe d’animaux étudié.

La morphologie, l’étude des structures, englobe l’étude de la morphologie brute, qui examine des structures ou des systèmes entiers, tels que les muscles ou les os,

L’histologie, qui s’intéresse aux tissus du corps, et la cytologie, qui est axée sur les cellules et leurs composants. De grands progrès ont été réalisés en cytologie ces dernières années grâce aux microscopes électronique et électronique à balayage.

Des techniques spéciales de coloration et des traceurs isotopiques ont été utilisés pour différencier les détails de structures au niveau moléculaire. Des méthodes particulières ont également été développées pour établir la carte des connexions entre les neurones du cerveau et pour enregistrer les signaux électriques des cellules nerveuses.

L’embryologie, l’étude du développement des animaux, s’intéresse aux interactions entre les diverses structures en formation — par exemple, la relation entre l’épiderme et le pédoncule de l’œil pendant la formation du cristallin. L’embryologie moderne utilise les techniques de la biologie moléculaire pour étudier la régulation du développement.

La physiologie, l’étude des fonctions organiques, est étroitement liée à la morphologie. La physiologie cellulaire est une importante discipline proche de la biologie moléculaire. L’écologie physiologique s’intéresse aux réactions physiologiques des animaux à leur environnement. Une grande partie de ces travaux ont été menés sur des animaux qui ont pour habitat le désert, l’Arctique ou les océans et qui doivent survivre à des températures ou à des pressions extrêmes.

242-ÉTUDES COMPORTEMENTALES

Les études sur le comportement animal sont organisées en deux thèmes. Le premier, la psychologie animale, repose essentiellement sur des techniques de laboratoire, comme le conditionnement.

Le second, l’éthologie, s’intéresse au comportement des animaux dans leur milieu naturel. Ces deux sous-disciplines sont complémentaires dans de nombreux domaines de recherches.

Les scientifiques utilisent les observations relevées sur le terrain, qu’ils mettent à l’épreuve en laboratoire.

La sociobiologie s’intéresse au comportement, à l’écologie et à l’évolution des animaux sociaux, comme les abeilles, les fourmis, certains poissons, les oiseaux et les êtres humains. C’est une discipline récente qui a fait l’objet de nombreuses controverses en réveillant le vieux débat sur l’origine acquise ou innée des comportements.

243-ÉCOLOGIEL’écologie est l’étude des relations entre les animaux et leur environnement. Cette science s’intéresse notamment aux liens complexes qui unissent les espèces d’un même écosystème . L’écologie a joué, ces vingt dernières années, un rôle primordial dans les efforts de conservation de l’environnement. Elle a révélé les effets désastreux des pesticides et des pollutions industrielles, et mis en évidence l’importance d’une meilleure gestion de l’agriculture, de la sylviculture et des pêcheries.

244-ÉVOLUTIONLes mécanismes de l’évolution — spéciation et adaptation — sont le sujet de recherches de la zoologie évolutionniste, qui s’appuie sur toutes les disciplines précédemment mentionnées. Certains domaines lui sont toutefois plus précisément associés : la systématique, la phylogénétique, la paléontologie et la zoogéographie. La systématique cherche à établir une description des espèces animales et les organiser les unes par rapport aux autres au sein d’une classification.

La phylogénétique est l’étude de l’évolution des groupes d’animaux dans l’histoire. Enfin, la zoogéographie, c’est-à-dire l’étude de la répartition des animaux sur Terre, est étroitement liée à l’écologie et à la systématique.

L’exploration botanique de l’Algérie a commencé il y a de cela 400 ans, mais c’est à partir de 1830

qu’elle prend sa vitesse de croisière. Elle est couronnée, en 1962, par la publication de la flored’Algérie par Quézel et Santa.Depuis cette date, aucune autre flore n’a vu le jour. Sa révision est toujours d’actualité.

La connaissance de l’histoire des mammifères algériens nous est rapportée depuis le Vème siècle avant JC par les historiens grecs comme HERODOTE qui cite ainsi l’existence de lions, panthères, éléphants, ânes sauvages, renards, chacals et hyènes. Certaines descriptions sont approximatives ; la présence du cerf et du sanglier ne fut pas signalée.

Au IIIème siècle, les éléphants furent inclus dans l'armée de Carthage. A la deuxième guerre punique (219 av. J-C), Hannibal le carthaginois, projetant d'attaquer Rome, traverse les Alpes avec 37 éléphants. A l'arrivée, le froid, l'étroitesse des passes et les embuscades aidant, il ne lui restait qu'un seul éléphant vivant. De même, Juba 1er les utilisa contre Julius Ceasar dans la bataille de Thapsus en 46 av J.C. Ceci précipita leur disparition 3 siècles plus tard.

D'ailleurs, les romains furent de grands exterminateurs d'animaux, notamment Nord-Africains. Une fois, on massacra dans l'arène 6000 animaux en une seule journée et 11000 animaux furent tués une autre fois.

STRABON (65 av. JC–20 ) mentionne la présence de gazelles, de lions, de genettes et de singes.

PLINE l’Ancien (23 à 79 Ap. JC) cite le lion, la panthère et l’éléphant. Claudius AELIANUS (IIIème siècle) rapporte l’existence du mouflon, du caracal et des gazelles. Ces auteurs ont été d’un grand apport pour la connaissance ancienne de la faune algérienne, contrairement aux Vandales, Byzantins et Arabes qui ne s’intéressèrent pas beaucoup au sujet. Seuls Ibn Khaldoun et El Idrissi citent des lions, des panthères et des gazelles.

La connaissance de la faune algérienne prit une impulsion considérable avec la conquête coloniale qui débuta en 1830. La décade qui s’en suivi vit des scientifiques et beaucoup de militaires s’investir dans des missions d’explorations naturalistes.

ROZET (1798-1858) ingénieur d’armée et géographe, fut d’un apport incontestable dans la connaissance de la faune algérienne. Sa collection de spécimens fut d’un grand intérêt pour les chercheurs.

LEVAILLANT et LOCHE (1806 –1863) ; BORY DE SAINT VINCENT de l’académie des sciences de Paris firent avancer les connaissances. Ce dernier est connu pour son œuvre « Histoire naturelle des mammifères » publiée à titre posthume en 1867, sur la base de sa collection incluse dans le premier Muséum d’Histoire Naturelle. Plus de 85 mammifères furent décrits, incluant les espèces marines et domestiques. La plupart d’entre elles, furent de nouvelles espèces.

POMEL (1811 – 1898), éminent naturaliste, publia une note sur les mammifères de la région d’Oran. Il y découvre quelques nouvelles espèces, ceci en marge de ses activités en botanique où sa contribution fut considérable.

LATASTE à la fin du XVIIIème siècle résuma les données sur les mammifères algériens. Il découvrit néanmoins quelques taxons dans son étude de la faune des vertébrés. Son manuel contenait des clés de détermination et des données sur la distribution des mammifères. Après sa mort, la collection de LATASTE atterrit au British Muséum.

Le général MAGUERITTE entreprit une expédition au Sahara entre 1876 et 1877 et y découvrit le fameux chat qui porte son nom. En 1905, TROUESSART publia sa monographie « faune des mammifères de l’Algérie, de la Tunisie et du Maroc ». L’auteur ne vint jamais en Afrique du Nord et son travail fut essentiellement compilatoire.

Les auteurs britanniques furent prolifiques entre 1884 et 1920 : A.PEASE, O.THOMAS et E.LODER décrivirent quelques espèces nouvelles, mais surtout des taxons infra-spécifiques.

JOLEAUD (1880) publia quelques notes sur les groupes systématiques en Algérie. LA VAUDEN (1881 – 1935) publia « les vertébrés du Sahara » , ouvrage qui devint une référence.

HEIM DE BALSAC fut un autre grand nom de la recherche faunistique. Son œuvre « Biographie des mammifères et des oiseaux de l’Afrique du Nord » fut le couronnement de plusieurs années de recherches, commencées avec les oiseaux et poursuivies avec les mammifères. Il fut l’un des premiers à étudier le Hoggar et le Tassili N’Ajjers. Cependant, ses conclusions sur les caractères de la faune africaine sont quelquefois discutables (KOWALSKI, 1992). Il fut aussi l’un des derniers grands zoologistes. Ainsi, « l’âge d’or » de la recherche faunistique se situe entre 1830 et 1885 (KOWALSKI, 1992).

La période post-indépendance ne vit que peu de chercheurs s’intéresser à l’étude des mammifères algériens. Citons PETTER (1968) à Bèni Abbès qui fit des recherches sur les rongeurs. DALY (1975) étudia les Psammomys obesus et libycus. AMIRAT et KHAMMAR (1980-1998) étudièrent la physiologie du Psammomys obesus.

LLOZE se consacra aux cétacés et au phoque moine. DE SMET (1985) réalisa une thèse sur les carnivores et les ongulés. DAVID MILTON des Etats Unis et NELLY MENARD de France travaillèrent sur le singe magot.

KHIDAS (1985, 1995) étudia également les mammifères du Djurdjura, particulièrement le chacal doré (Canis aureus). SEDDIKI (1990) fit un travail intéressant sur les oiseaux et les mammifères du Hoggar.

LE BERRE (1990) édita un livre qui est le premier ouvrage illustré sur les vertébrés du Sahara.

Il en est de même pour KOWALSKI (1992) avec « Mammals of Algeria » ouvrage synoptique représentant un travail bibliographique remarquable, en addition de son propre apport, basé sur des observations directes ou indirectes. Il constitue à ce jour le seul travail synthétique exhaustif sur les mammifères algériens. Mais il ne représente pas (sauf pour quelques rares espèces) les répartitions passées et actuelles des animaux, qui résument bien "l'historique" de la menace qui pèse sur l'espèce et aide le chercheur à préciser les éventuelles aires à protéger.

La faune mammalienne sauvage comporte environ 4500 espèces dans le Monde réparties en 19 ordres.En Algérie, les travaux recensés par Le Berre (1990) et Kowalski et Rzebik-Kowalska (1991) permettent de

dénombrer 107 espèces réparties en 13 ordres, 36 familles, 76 genres (tableau 1). Parmi ces espèces on compte 11 mammifères marins (le phoque moine et 10 cétacés) habitant la Méditerranée près des côtes algériennes ou parfois retrouvés échoués sur les rivages. Les 96 espèces restantes constituent la faune mammalienne sauvage terrestre.

Parmi les 107 espèces, 33 sont protégées par le décret n°83-509 du 20 Août 1983, relatif aux espèces animales non domestiques, complété par celui du 12 avril 1995 avec 14 nouvelles espèces, portant le total des espèces animales mammaliennes protégées en Algérie à 47.

L’Union Internationale pour la Conservation de la Nature (UICN) n’en retient, quant à elle, que 17. Concernant les espèces de la liste du Journal Officiel, certaines sont déjà éteintes dans le territoire algérien, comme l’éléphant, le lion de l’Atlas, la panthère, le serval, le bouquetin, le bubale, la gazelle dama, la gazelle rouge, la baleine des basques, ou sur le point de l’être, comme la gazelle des montagnes, endémique maghrébine, le chat de Margueritte, l’oryx et le phoque moine, pour ne citer que ceux là.

Espèces éteintes ou menacées d’extinction

Parmi les 107 espèces citées dans la liste algérienne, 9 se sont déjà éteintes (Tableau 2). Il s’agit de :

- L’éléphant africain : (Loxodonta africana ) : l’éléphant africain abondamment utilisé durant les guerres puniques a disparu au 3 eme siècle après JC. Durant ce siècle, les éléphants furent inclus dans l'armée de Carthage et leur extermination précipitée.

-- La panthère (Panthera pardus ) : Les dernières ont été tuées au gorges de Kherrata , au Takouche

(1957,1958) et probablement à la Calle en 1960 selon DE SMET (1989).

- Le Lion de l’Atlas (Panthera leo) : De l’avis unanime des zoologistes (SEURAT,1943 ; LAVAUDEN,1926 a ; JOLEAUD,1927) , le dernier mâle a été tué à Souk Ahras en 1891 et la dernière lionne à Batna en 1893. DE SMET (1989) considère que le dernier lion a été tué à Béjaia en 1912 sans donner cependant une preuve tangible.

-- Le Bubale (Alcelaphus buselaphus) : Cette belle antilope a probablement disparu à la fin du 19 eme siècle.

La dernière observation fut celle de SEURAT qui spécifia que deux spécimens furent tués au sud Oranais (Ain Sefra ) en 1897. Depuis, cet animal qui a colonisé toutes les zones arides et caractérisé l’époque néolithique saharienne, a disparu.

- Le Bouquetin (Capra ibex) : Il n’a jamais été autochtone et son implantation en territoire Algérien est récente. Elle est due à l’initiative du directeur du parc du Djurdjura (MULLER, 1979) où quelques dizaines d’individus importés d’Italie furent introduits. Aucun ne survécut du fait d’un manque de suivi et d’une gestion rigoureuse des méthodes de réimplantation. Il nous paraît discutable que cet animal soit répertorié dans la faune Algérienne

- L’âne de Nubie (Equus africanus) : cet animal qui a colonisé probablement toute l’Algérie a disparu très tôt du territoire algérien . Bien que des spécimens d’ânes sauvages se retrouvent au Hoggar , près de l’oued Itter (DUPUY,1966) et font penser qu’il est encore présent dans le territoire Algérien , la plupart des auteurs pensent que ce sont des ânes domestiques revenus à l’état sauvage

- La Gazelle à front roux (Gazella rufina) : L’existence de cette gazelle à été établie sur la base de l’étude de 3 spécimens seulement. Aucun naturaliste ne l’a observée in natura. Elle aurait peuplé les forêts et matorrals de Saïda et les fourreurs de l’Oranais semblaient bien reconnaître sa peau. Peut être n’est elle qu’un phénotype de la Gazelle de cuvier, à laquelle elle semble apparentée. En tout état de cause, son existence réelle reste discutée et les spécimens récupérés datent de 1890.

- La Baleine des basques (Balaena glacialis) : La baleine des Basques n’est connue que par un spécimen observé en 1888 entre Bou Ismael et Tipasa. Elle n’a plus été revue et sa population est sur le point de s’éteindre au niveau mondial.

- Le serval (Felis serval) : Ce gros chat peuplait les massifs de la côte bônoise, à la frontière Algéro –Tunisienne. Il n’a plus été revu depuis 1930 jusqu'en 1998, ou un serval fut tué à la Calle. Il est très possible qu'il provienne de lâchers effectués à la frontière proche par les tunisiens qui procèdent à l'élevage de ce chat.D’autres n’existent pratiquement plus à l’état permanent en Algérie. Leur localisation est plus

méridionale à la limite des frontières du sud Algérien. Elle ne sont rencontrées qu’épisodiquement à la faveur des migrations en provenance du Sahel en passant par les massifs de l’Adrar, des Iforas, ou de l’Air . Ce sont :

- Le Lycaon pictus (Lycaon pictus ) : une seule observation sûre en 1927 est enregistrée au Hoggar, et depuis il n’a plus été signalé.

- L’Addax (Addax nasomaculatus ) : Cette superbe antilope est bien adaptée aux conditions sahariennes, car la seule de forme massive et ne buvant pratiquement jamais. Elle semble s’être raréfiée déjà au début du siècle, l’information la plus récente concernant sa présence est de DUPUY (1964).

- L’Oryx (Oryx damah) : Cet animal a également disparu. Il se répartissait au Hoggar, bien qu’étant plutôt un animal des contrées sub-désertiques comme les steppes et les savanes. La dernière aurait disparu au début du siècle. DE SMET aurait trouvé un troupeau de 6 oryx au Hoggar, morts d’épuisement après certainement un course poursuite avec des chasseurs. Cette information reste cependant à confirmer.

- La Gazelle m’horr (Gazella dama m’horr) : La biche Robert, est la plus gracieuse de toutes les gazelles. Autrefois abondante, elle a probablement disparu en 1946.

- Le Phoque moine (Monachus monachus) : Cette espèce est en voie d’extinction à l’échelle mondiale. En Algérie, elle était présente au moins jusqu’en 1987, mais avec des effectifs considérablement réduits.

- Le guépard (Acinonyx jubatus) : Ce bel animal n’a pas été revu depuis longtemps et il est considéré comme éteint du territoire national. La dernière observation remonte à 1997 où un individu fut tué, mais il est probable que cela soit un cas isolé. Cet animal proviendrait du sud, probablement des Monts de l’Aïr.Ainsi, sur les 107 espèces, 9 sont certainement éteintes alors que 6 autres le sont très probablement. 15

espèces auraient donc disparu, parmi elles, 13 sont terrestres (Tableau 2). . Il ne resterait alors que 94 espèces vivantes actuellement sur le territoire Algérien, dont 9 marines et 85 terrestres.

C’est pourquoi nous estimons que la faune Algérienne ne compte réellement que 96 espèces encore existantes. Si nous incluons celles à présence sporadique, ce chiffre atteint 98. Ces chiffres sont proches de ceux avancés par l’IUCN .

Plus de trois siècles nous séparent de 1'époque a laquelle furent faites les premières observations sur des êtres "infiniment" petits a 1'aide de simples loupes. Un siècle et demi nous sépare de 1'époque a laquelle la théorie cellulaire fut formulée. L'acceptation de la théorie cellulaire et la notion de cellule comme unité de vie se sont imposées a la suite d'une longue démarche qui se concrétisa a la fin du XIXe siècle et prit son essor avec les apports de la biochimie, de la biologie moléculaire et de la génétique dans la deuxième moitie de XXe siècle. Ce qui suit est un aperçu de cette histoire.

La microscopieDe même que la lunette et le télescope ont permis de multiplier les sens de l’être humain versles objets éloignés, la mise au point du microscope a permis de sonder le monde vivant comme jamais il ne l’avait été. Les premiers prototypes de microscopes remontent à aussi loin que 1615.Cependant, le premier microscope vraiment utilisable fut construit par Robert Hooke vers 1660. Son instrument était couplé à une source d’éclairage concentré par une lentille et n’offrait qu’un agrandissement modeste (quelques dizaines de fois). Hooke l’utilisa pour étudier le monde des insectes et des végétaux et publia en 1665 un recueil abondamment illustré de ses observations : la Micrographia. En observant un morceau d’écorce au microscope, Hooke découvrit que le bois était en fait formé d’une multitude de cavités rectangulaires contigües, évoquant les cellules d’un monastère. En fait, Hooke observait les restes des parois cellulaires du bois, vidées de leur matière vivante. Le mot cellule est resté pour désigner l’unité fondamentale du vivant, mais presque deuxsiècles allaient s’écouler avant qu’on établisse la théorie cellulaire proprement dite.À la même époque que Hooke, le Hollandais Antony van Leuuwenhoek (1632/1723) construisit aussi un microscope, d’un principe différent : une minuscule bille de verre, placée sur un trou d’épingle pratiqué sur une surface de cuivre, faisait office de lentille et l’échantillon à observer était fixé sur une épingle de l’autre côté de la plaque. Malgré la simplicité de ce dispositif, Leeuwenhoek parvint à des agrandissements de 270×.

Il put ainsi observer pour la première fois les globules rouges du sang, des bactéries provenant du tartre des dents, des spermatozoïdes (aussi appelés animalcules à l’époque), etc. Il observa aussi la parthénogenèse des pucerons (reproduction par clonage, en l’absence de mâle). Pour sa part, Christian Huygens, spécialiste des instruments d’optique, observa des protozoaires dès 1678.Les premiers microscopes souffrent cependant des mêmes maux que les premières lunettes astronomiques: l’aberration chromatique, en plus de la mauvaise qualité du verre de l’époque. Il faut attendre les travaux de l’opticien Giovanni Battista Amici (1786/1863) pour que les aberrations soient corrigées (1827) et qu’un microscope plus puissant soit disponible. Dès lors, les progrès sont plus rapides.Le botaniste allemand Mathias Schleiden (1804/1881) découvre en 1837 que les plantes sont entièrement formées d’unités qu’il appelle cellules, d’après Hooke. Deux ans plus tard, son collègue zoologiste Theodor Schwann (1810/1882) arrive à la même conclusion en observant des tissus animaux. La théorie cellulaire, selon laquelle la cellule est l’“atome du vivant”, l’unité de base, s’établit surtout avec les travaux de Rudolf Virchow (1821/1902), qui affirme que toute cellule provient d’une autre cellule (omnis cellula e cellula).La microscopie optique atteint cependant rapidement ses limites, car l’agrandissement possible est limité par la diffraction de la lumière : on ne peut distinguer les détails qui ne sont séparés que par une distance de l’ordre de la longueur d’onde de la lumière visible, à savoir une fraction de micron.La situation change après 1945, avec la mise au point du microscope électronique. Cet appareil, rendu concevable depuis les progrès de la physique quantique, repose sur le principe que l’électron a aussi les propriétés d’une onde et que la longueur d’onde d’un faisceau d’électrons peut être ajustée à des valeurs arbitrairement petites en augmentant l’énergie des électrons. La maîtrise de cet instrument par les biologistes a demandé un effort considérable car l’échantillon doit être minutieusement préparé en couches extrêmement minces (les électrons sont peu pénétrants). La microscopie électronique a cependant révélé des détails auparavant insoupçonnés et a permis d’étudier en détail la morphologie interne des cellules. La biologie, en particulier la microbiologie, est extrêmement dépendante du perfectionnement des instruments d’observation, comme l’astronomie d’ailleurs. Contrairement à la physique, qui ne peut compter que sur elle-même pour avancer, les facteurs de progrès de la biologie sont non seulement internes, mais aussi externes à cette science.Les progrès de la physique et de la chimie ont amené des progrès rapides en biologie que les efforts des seuls biologistes n’auraient pu réaliser.L'ESSOR DE LA MICROBIOLOGIE BACTERIENNE AU TOURNANT DU XXE SIECLEApres la découverte des micro-organismes par VAN LEEUWENHOEK, le développementde la microbiologie fut confronte aux XVIIIème et XIXe siècles a trois questions majeures :1. Les micro-organismes apparaissent-ils spontanément ?2. Les micro-organismes jouent-ils un rôle dans les fermentations ?3. Existe-t-il une relation entre microbes et maladies infectieuses ?Les réponses à ces questions contiennent en elles 1'histoire du développement de la microbiologie, pratiquement jusqu'au début du XXe siècle.

MICRO-ORGANISMES ET GENERATION SPONTANEELa théorie de la génération spontanée fut acceptée comme une réalité plausible jusqu'a la Renaissance. VAN LEEUWENHOEK lui-même pensait que des microorganismes pouvaient apparaitre et proliférer dans des plaies en cours de putréfaction. Dans les années 1600, le médecin et chimiste flamand Jan Baptiste VAN HELMONT (1577 - 1644) prétendait que la fermentation de grains de ble pouvait engendrer des souris. Le mythe de la génération spontanée commença à être conteste par deux médecins et biologistes italiens Francisco REDII (1626 -1697) et Lazzaro SPALLANZANI. En 1668, REDI observa que des asticots se développaient à partir d'œufs de mouches pondus sur de la viande, mais il nota que la viande restait intacte si l’on évitait son contact avec les mouches, en la plaçant dans un bocal recouvert d'une gaze fine. La querelle de la génération spontanée fut reouverte en 1745 par un ecclésiastique anglais, amateur de biologie, John NEEDHAM qui décrivit une prolifération de micro-organismes dans des bouillons de viande de poulet ou dans des décoctions de grains de blé préalablement portes a 1'ébullition, puis verses dans des flacons protèges de 1'environnement par un couvercle. Vingt ans plus tard, SPALLANZANI réfuta les conclusions de NEEDHAM en montrant que des extraits de viande ou de végétaux restaient stériles si on les portait à 1'ébullition dans des flacons dont 1'ouverture était scellée à la flamme immédiatement âpres. NEEDHAM argua que la chaleur avait détruit une "force vitale" nécessaire a la division cellulaire. La querelle s'envenima lorsque LAVOISIER eut prouve que 1'air contenait un gaz, 1'oxygène, nécessaire a la vie. Les expériences de SPALLANZANI furent alors critiquées sur la base qu'il n'y avait pas assez d'oxygène dans les flacons scelles. Faisant fi de ces arguties, 1'industriel français François APPERT (1749 -1841) commercialisa un procédé de conservation de fruits, de légumes et d'extraits de viande par stérilisation dans des boites de fer scellées, plongées pendant plusieurs heures dans de 1'eau a 1'ébullition. L'argument que la génération spontanée de cellules mettait en œuvre une forcevitale dépendant de la présence d'air fut réfutée par la célèbre expérience du ballon à col de cygne réalisée par Louis PASTEUR en 1861. PASTEUR plaçait un extrait de levure dans un ballon surmonte d'un col a longue tubulure. Le col du ballon était façonne a la flamme pour le recourber et lui donner une forme en S, dite en col de cygne (Figure 11.16). L'extrémité de la tubulure restait ouverte, donc en contact avec 1'air. Le contenu du ballon était alors porté a I’ ébullition, puis on le laissait refroidir. Dans ces conditions, aucun germe ne se développaitaprès des jours et des mois. Des ballons ainsi prépares furent même conserves stériles pendant des dizaines d'années. La critique portant sur 1'apport d'air ne tenait donc plus, puisque 1'air pénétrait dans le ballon par la tubulure en S. Les poussières de 1'air, porteuses de microbes, étaient piégées dans 1'anse de la tubulure. Pour s'en convaincre, il suffisait de retourner le ballon pour permettre au liquide d'entrer dans la tubulure jusqu'a son extrémité. Quelques heures après, démarrait une prolifération microbienne. L'expérience du ballon à col de cygne d'une élégante simplicité aurait pu convaincre les plus sceptiques.

1 - Recourbement en S de la tubulure du col du flacon qui contient un milieu nutritif.La tubulure est ouverte à 1'air.2 - Stérilisation du milieu par ébullition.3 - Flacon laisse au repos. Le milieu reste stérile, les bactéries portées par les poussièresde 1'air étant piégées dans le S de la tubulure.

La pasteurisation est un autre procédé de stérilisation par chauffage limite dans le temps. Ce procédé fut mis au point par Louis Pasteur dans le cours des années 1880 pour prévenir des fermentations secondaires (fermentation acétique par exemple) a cote de la fermentation alcoolique normale du vin et de la bière. Appliqué actuellement a la conservation du lait sur une certaine période de temps, il consiste en un chauffage de 63°C pendant 1 h ou de 72°C pendant 15 sec ou de 140°C pendant moins de 1 sec (UHT ou "ultra High température").Le lait ainsi stérilisé conserve ses propriétés gustatives. Avec PASTEUR s'achevait 1'histoire agitée et passionnelle de la génération spontanée. Alors s'ouvrit la période d'or de la microbiologie.Avant la seconde guerre mondiale s'amorce un second souffle de la microbiologie avec la chimiothérapie et 1'antibiothérapie, suivi par le démarrage explosif dans les années cinquante de la biologie moléculaire. Dans les dernières années du XXe siècle, la microbiologie classique prend le statut de microbiologie moléculaire et participe a part entière à I’ ingénierie génétique.

MICRO-ORGANISMES ET CHIMIE DES FERMENTATIONSOn savait depuis des siècles que les milieux ou proliféraient les microorganismes étaient le siège de modifications chimiques avec dégagement de gaz et processus de putréfaction. Au cours de la fermentation alcoolique, le sucre présent dans le jus de raisin disparaissait, de 1'éthanol s'accumulait et du gaz carbonique était dégagé. En 1837, le chimiste français Charles CAGNIARD-LATOUR (1777-1859) et les cytologistes allemands Theodor SCHWANN et Friedrich KUTZING (1807 -1897) montrèrent par microscopie optique non seulement la présence constante, mais aussi la prolifération d'un micro-organisme typique, une levure, dans le jus de raisin en état de fermentation.SCHWANN baptisa cette levure Saccharomyces ou champignon de sucre.CAGNIARD-LATOUR et SCHWANN penchaient pour une relation directe entre la levure et la fermentation. Telle n'était pas 1'opinion du chimiste allemand Justus VON LIEBIG (1803 - 1873) qui soutenait que la fermentation était une réaction essentiellement chimique au même titre que la putréfaction, sans relation aucune avec la nature vivante de la levure.En 1857, PASTEUR entreprit une série de recherches sur les fermentations, une œuvre monumentale qui jetait les bases de la biochimie microbienne. II démontra 1'existence de plusieurs types de fermentations facilement différenciables par le (ou les) produit(s) qui en etai(en)t issu(s) : fermentation lactique (1857), ethanolique (1860), butyrique (1861), acétique (1864).MICRO-ORGANISMES ET PATHOLOGIES INFECTIEUSESDes le XVIe siècle, on admettait la notion de maladies contagieuses, c'est-a-dire de maladies qui se propagent a partir d'un sujet malade a un sujet sain. La cause de la contagion restait cependant inconnue. En 1840, a 1'hôpital central de Budapest, Ignaz SEMMELWEIS (1818 -1865) avait constate que, dans un des services d'obstétrique dont il avait la charge, le simple fait d'observer des mesures d'asepsie au moment de 1'accouchement, désinfection des mains etport d’une blouse propre, faisait chuter le nombre de cas de fièvre puerpérale mortelle. L'idée d'une contagion par micro-organismes devenait probable. Plus tard, un chirurgien de Glasgow, Joseph LISTER (1857 -1912), qui se tenait au courant des expériences de PASTEUR, décida de mettre en œuvre des mesures d'aseptise au cours des actes opératoires, utilisant a cet effet la désinfection des plaies par pulvérisation d'acide phénique ainsi que la stérilisation systématique des instruments opératoires. Le nombre d'accidents infectieux postopératoires diminua de façon spectaculaire.En 1875, Ferdinand COHN public une première classification des bactéries ou apparait le terme Bacillus et fonde la même année le journal Beitrage zur Biologie der Pflanten ou seront publiées les premières découvertes des bactériologistes allemands, en particulier celles deKOCH. Avec PASTEUR et KOCH, COHN peut être considéré comme 1'un des pionniers de la microbiologie. A partir de la fin du XIXe siècle, le vocable microbiologie désigne la science des micro-organismes avec une connotation fortement médicale ;Le terme microbe avait été adopte en 1878 par 1'Académie des sciences sur proposition duchirurgien Charles Emmanuel SEDILLOT (1804 -1883LA SPECIFICITE BACTERIENNE DES MALADIES INFECTIEUSESLa première preuve du rôle d'une espèce bactérienne spécifique dans une pathologie clairement identifiée par ses symptômes fut apportée par Robert KOCH (1843 -1910) avec le bacille du charbon Bacillus anthracis et le rôle de ce bacille dans la maladie du charbon. Cette maladie fort répandue au XIXe siècle provoquait des ravages dans les troupeaux de bovins et de moutons.

Elle tirait son nom de la couleur noire du sang et de la rate des animaux morts et autopsies. En 1850, le médecin et bactériologiste français Casimir DAVAINE (1812 -1882) avait mis en évidence par examen microscopique la présence de bâtonnets allonges dans le sang des moutons morts du charbon. Ce n'est que treize ans plus tard en 1863, après une publication par PASTEUR décrivant une certaine espèce bien définie de bactéries responsables de lafermentation butyrique, que DAVAINE réalisa qu'il devait exister une relation entre les bâtonnets microscopiques présents dans le sang de moutons malades et la maladie du charbon. Encore fallait-il démontrer que les bactéries à forme de bâtonnets étaient la cause et non la conséquence de la maladie du charbon. La démonstration en fut faite en 1876 par Robert KOCH. (Robert KOCH, Prix Nobel de physiologie et de médecine (1905).)

A la fin des années 1870, PASTEUR étudiait les symptômes du cholera des poules, une maladie mortelle chez les oiseaux, différente du cholera humain. II recherchait aussi si la virulence de la bactérie responsable était modifiée par transfert répète, en dehors de la poule, d'un milieu de culture (bouillon de viande stérile) a un autre milieuC'est pendant 1'été 1879 que des circonstances fortuites conduisirent PASTEUR à faire une découverte fondamentale. De retour à son laboratoire après une absence de quelques semaines, PASTEUR procéda à 1'inoculation de poules saines avec la culture bactérienne qui avait eté abandonnée. Les poules inoculées étant restées indemnes, il décida alors de leurInjecter cette fois une culture bactérienne "neuve". Les poules résistèrent à 1'infection. Elles avaient été involontairement vaccinées ? PASTEUR venait de découvrir le principe de 1'atténuation de la virulence bactérienne, ce qui permettait de mettre en ceuvre une technique rationnelle de vaccinationLA DEFENSE DE I'HOTE CONTRE I'INVASION BACTERIENNEEn 1798, un jeune médecin britannique, Edward JENNER (1749 - 1823) fit le rapprochement entre la vaccine (du latin Vacca = vache), une maladie caractérisée par 1'apparition de pustules sur le pis de la vache infectée et la variole une maladie mortelle chez l'homme. JENNER observa que des vachers contamines par la vaccine développaient une maladie bénigne et qu'au cours d'une épidémie de variole, ils échappaient a 1'infection. II confirma 1'action postulée de la vaccine sur des volontaires. Le terme vaccination fut initialement crée pour designer la protection procurée par la vaccine contre 1'agent de la variole.Le terme vaccination fut par la suite étendu pour designer toute forme de protection immune. A PASTEUR revient le mérite d'avoir trouve la raison pour laquelle la vaccination protège.

LES PREMIERS PAS DANS LA THERAPEUTIQUE ANTIMICROBIENNE

Quant à la pénicilline, son épopée commence en 1928 quand le bactériologiste britannique Alexander FLEMING (1881 -1955) remarque sur une boite de PETRI remplie de gélose nutritive ensemencée avec des staphylocoques une moisissure autour de laquelle les staphylocoques avaient cesse de proliférer, la plupart ayant été lyses. La moisissure était le Penicillium notatum. Ce n'est qu'en 1940 qu'Howard FLOREY 1131 (1898 -1969) et Ernst CHAIN (1906 -1979) furent en mesure d'isoler sous une forme purifiée une quantité suffisante du produit actif du Penicillium notatum, la pénicilline, pour être injecte à quelques souris préalablement inoculées avec une suspension de streptocoques virulents. L'effet antibiotique de la pénicilline dépassa tous les espoirs. A partir de 1942, sa production à grande échelle fut prise en charge par 1'industrie pharmaceutique américaine.

LA NECESSAIRE CLASSIFICATION DES BACTERIESEn 1884, le bactériologiste danois Christian GRAM (1853 - 1935) mit au point la coloration qui porte son nom et qui permit de classer les bactéries en deux grands groupes, les bactéries Gram + et les bactéries Gram -. Dans cette technique, les bactéries étalées sur lame de verre sont traitées d'abord par une solution de cristal violet, puis par une solution iodée, et enfin elles sont lavées avec de 1'éthanol. Certaines bactéries retiennent le colorant (Gram +), d'autres ne le retiennent pas (Gram -). On a démontre plus tard que la rétention ou le relâchement du colorant tenait a une différence de structure de 1'enveloppe bactérienne.La terminologie des bactéries utilise le système linnéen binomial, c'est-a-dire le genre suivi de 1'espèce. Souvent, le genre réfère au chercheur découvreur de la bactérie. Ainsi, 1'entérobactérie Escherichia coli a

été ainsi nominée en honneur de Theodore ESCHERICH (1857-1911) qui la découvrit en 1884. Quelquefois, le nom de la bactérie provient d'une racine grecque ou latine.LES ETAPES VERS LE CONCEPT DU GENE SUPPORT DE L'HEREDITE

En croisant de multiples variants d'espèces végétales, en d'autres termes en réalisantdes hybridations dans le but d'améliorer le rendement et la qualité de la production agricole, des botanistes a la fin du XVIII siècle et au début du XIXe, parmi lesquels Josef KOELREUTER (1733 -1806) en Allemagne, Andrew KNIGHT (1759 -1838) en Angleterre, Augustin SAGERET (1763 -1851) et plus particulièrement Charles NAUDIN (1815 -1899) en France étaient parvenus grâce a 1'examen des caractères de plusieurs milliers d'hybrides aux conclusions suivantes :- le gamète male et le gamète femelle contribuent tous les deux au phénotype de la descendance,- les hybrides de la première génération que l’on appelle par convention FI sont identiques,- par contre, dans la deuxième génération p2, les individus présentent uneCertaine variabilité.. Gregor MENDEL, le découvreur des lois de la transmission des caractères héréditairesGregor MENDEL est ne en 1822 d'une famille paysanne dans un petit hameau de la Moravie, province qui a cette époque faisait partie de I’ empire austro-hongrois des Habsbourg et qui, après la première guerre mondiale, allait devenir la Tchécoslovaquie. Son prénom était Johann ; il prendra celui de Gregor lors de son entrée dans 1'ordre des Augustins. La Moravie était une région carrefour de 1'Europe avec un fort développement agricole, industriel et scientifique. L'une des principales villes, Brno, avec le monastère des Augustins ou MENDEL passa une partie de sa vie, était un centre renomme de 1'industrie lainière. L'ordre des Augustins dirige à cette époque par une forte personnalité, 1'abbé NAPP, avait une vocation non seulement religieuse, mais aussi enseignante, avec des mathématiciens, des botanistes et des minéralogistes.L'abbé NAPP, très féru d'arboriculture et d'horticulture, fut président de la Société d'Agriculture de Brno, une société savante qui compta dans ses rangs dans les années 1860 plus de cent cinquante membres, la plupart professeurs, médecins, pharmaciens et naturalistes amateurs. Les problèmes discutes étaient aussi bien pratiques que théoriques, en particulier les mécanismes mis en jeu dans la transmission des caractères des espèces vivantes au cours de 1'hybridation. C'est dans ce contexte particulièrement favorable par son ouverture scientifique que le génie créatif de MENDEL a pu s'épanouir. Remarque pour sa vive intelligence par son maitre d'école, Johann MENDEL est envoyé dans un collège voisin de sa ville natale ou il continue des études secondaires. A 18 ans, il entre a 1'université d'Olomouc et y suit les cours de théologie, philosophie, mathématiques et physique pendant deux ans. A bout de ressources, mais souhaitant poursuivre un parcours scientifique, MENDEL, sur le conseil et avec 1'appui de son professeur de physique décide d'entrer comme novice chez les Augustins de Brno. L'abbé NAPP lui promet une large autonomie pour ses études scientifiques. En 1843, Johann MENDEL devient le frère Gregor MENDEL. II donne des cours de mathématiques dans le lycée d'une petite localité proche de Brno. En 1851, il s'inscrit à I’ université de Vienne pour acquérir une formation scientifique qui puisse lui permettre d'enseigner officiellement. II a la chance d'avoir comme professeur le célèbre physicien Christian DOPPLER (1801 -1853). II suit aussi les cours de mathématiques, de chimie, et de sciences naturelles. Excellent en physique, en chimie et en mathématiques, MENDEL fut recale en zoologie, sans doute pour s'être oppose aux conceptions de son examinateur dont la pensée fixiste était proche de celle du naturaliste français Georges CUVIER. De retour a Brno, MENDEL enseigne la physique et les sciences naturelles au collège de la ville. II consacre cependant beaucoup de son temps libre à des expériences d'hybridation sur des plantes.Bien que classe comme botaniste a cause de ses travaux sur le pois et d'autres végétaux, MENDEL ne se départit jamais de sa culture de physicien et de mathématicien, ce qui au fond fit la différence avec ses collègues naturalistes et fut a 1'origine d'une des grandes découvertes de la biologie. Son mérite est d'avoir formule des lois simples de transmission des caractères héréditaires sur la base d'évaluations statistiques dans des expériences d'hybridation mettant en couvre un système modèle judicieusement choisi dans le règne végétal, une légumineuse, le pois.On peut se demander pourquoi MENDEL avait choisi le pois comme modèleD’expérimentation. En fait, il semble qu'il 1'ait fait après un certain nombre d'essais préliminaires sur plusieurs espèces de plantes. Les expériences de MENDEL commencées en 1856 s'achèveront en 1865 après plusieurs milliers de croisements entre des espèces de pois choisis pour différer par un seul caractère parmi sept qui avaient été soigneusement sélectionnes : aspect lisse ou ride de la

Graine, couleur jaune ou verte des cotylédons, couleur blanche ou teintée des fleurs, forme rectiligne ou charnue de la gousse, position axiale ou terminale de la fleur, couleur verte ou jaune de la gousse, taille longue ou courte de la tige.C'est une quarantaine d'années plus tard que Ton saura que les caractères choisis par MENDEL étaient gouvernes par des gènes localises sur des chromosomes différents. Par ailleurs, I’ autofécondation chez le pois est la régie. MENDEL vérifia que les pois gardaient après autofécondation les mêmes caractères sur plusieurs générations.Dans une première série d'expériences, MENDEL réalisa des croisements par fécondation artificielle croisée, en transférant le pollen prélève a partir d'étamines d'une fleur d'une plante sur le pistil d'une fleur d'une autre plante. Les espèces croisées différaient par un seul caractère, par exemple graines lisses et graines ridées. Ces expériences dites de mono hybridisme furent réalisées dans le jardin botanique du monastère des Augustins. En croisant des pois à graines lisses avec des pois à graines ridées MENDEL obtint à la première génération (F1) des pois hybrides à graines lisses, tous identiques. En partant de 253 plants de la génération F1I et en procédant par autofécondation (pollen de 1'étamine d'une fleur transfère sur le pistil de la même fleur), il récolta à la deuxième génération (F2) 7324 graines dont 5474 étaient lisses et 1850 étaient ridées. II y avait donné trois fois plus de graines lisses que de graines ridées. Les résultats de ces expériences furent exposes publiquement devant la Société d'histoire naturelle de Brno en 1865, puis publics en 1866 dans les comptes-rendus de la même Société. Us mettaient en évidence deux types de caractères dans la

Filiation héréditaire, des caractères récessifs et des caractères dominants, et en outre ils apportaient une touche quantitative a partir de laquelle pouvaient être formulées des hypothèses sur le fonctionnement de 1'hérédité et d'ou se dégageait 1'idée de facteurs particulaires porteurs des caractères héréditaires.

L'analyse des descendants de la première génération F1 puis de la deuxième génération F2 révélait deux faits particulièrement significatifs :

+ En croisant des pois lisses avec des pois rides, seuls étaient obtenus des pois lisses. Le phénotype lisse était donné dominant et le phénotype ride récessif, et a la première génération FI le caractère récessif était masque par le caractère dominant,

* dans la génération suivante F2 obtenue a partir des graines de la génération FI par autofécondation, les caractères récessifs réapparaissaient a cote des caractères dominants, avec un rapport stœchiométrique parfaitement reproductible : trois quarts des graines étaient lisses et un quart était ride.

MENDEL en avait conclu que le caractère ride était demeure présent dans 1'hybride sous une forme latente, sans qu'il y ait eu mélange avec le caractère lisse. II se produisait donné dans la génération F2 une disjonction ou ségrégation des caractères récessifs et dominants, alors que dans la génération FI le caractère récessif (ride) était reste latent, masque par le caractère dominant (lisse).

En 1868, MENDEL succéda à 1'abbé NAPP comme supérieur du monastère des Augustins de Brno. Son travail scientifique souffrit des charges administratives nombreuses qui des lors lui incombèrent. A 1'epoque ou ils furent publics, les travaux de MENDEL ne susciterent apparemment pas un grand interet. Les repartitions statistiques des caracteres analyses restaient sans explication au plan cellulaire et a fortiori moleculaire. II convient de noter que, contrairement a une opinion repandue, la diffusion de ces travaux avait ete relativement large etavait atteint les principales universites et instituts de recherche europeens. II faudra cependant attendre une cinquantaine d'annees pour les voir rationalises avec la theorie chromosomique de 1'heredite et la notion de genes. Carl Wilhelm NAGELI (1817- 1891), un botaniste suisse renomme qui etait egalement verse dans la pratique de 1'hybridation et avait eu une longue correspondance avec Gregor MENDEL resta sceptique et ne fit aucun commentaire dans un livre qu'il ecrivit en 1884 sur la theorie de 1'heredite. II y avait aussi a cette epoque une certaine tendance a considerer comme futiles des recherches sur des pois, alors que 1'economie rurale reclamait plus d'efforts pour des buts utilitaires comme la production du lait chez la

vache, de la laine chez le mouton ou des epis pour le ble. II faut enfin rappeler qu'apres la parution en 1859 de L'Origine des Especes par Charles DARWIN le centre d'interet des biologistes se deplaga vers un debat quasi-passionnel sur la nature des mecanismes impliques dans revolution des etres vivants.La redecouverte des lois de MENDELEn 1900, au cours d'experiences sur differentes especes des plantes le Hollandais Hugo DE VRIES, 1'Allemand Carl CORRENS (1864 -1933) et 1'Autrichien Erich TSCHERMAK (1871 -1962) trouverent qu'un certain nombre de caracteres etaient transmis dans la descendance selon des modalites similaires a celles que MENDEL avait decrites quarante ans plus tot. On peut s'etonner que, dans son premier article adresse en mars 1900, a Paris, aux Comptes rendus de Académie des sciences, DE VRIES n'ait fait aucune mention des travaux de MENDEL, bienQue ses résultats et ses conclusions fussent strictement identiques. CORRENS de même que TSCHERMAK reconnaitront d'emblée 1'antériorité de MENDEL.

Thomas MORGAN et la théorie chromosomique de l’héréditéThomas MORGAN avait reçu à 1'université Johns Hopkins de Baltimore une formation de zoologiste et d'embryologiste qui se retrouve dans son ouvrage sur le développement de 1'œuf de grenouille public en 1897. En 1904, on offre à MORGAN la chaire de zoologie expérimentale à 1'université Columbia. C'est la que débuteront ses fameuses expériences sur la drosophile (Drosophile melanogaster) ou mouche du vinaigre. Au cours des nombreuses visites qu'il fit en Europe a cette époque, il eut 1'occasion de rencontrer DE VRIES. De cette rencontre, MORGAN ressortitConvaincu de 1'intérêt des mutations pour 1'étude des mécanismes de 1'hérédité. Pour aborder cette étude, son choix se porta sur la mouche du vinaigre, la drosophile, typique avec ses yeux rouges. Ceci pour deux raisons majeures :- un cycle de vie court, de 1'ordre de deux semaines, associe à une forte fécondité,Ce qui permettait une analyse statistique confortable des descendants etProcurait une certaine chance d'observer des mutations;- un nombre restreint de chromosomes, seulement quatre paires, ce qui facilitait1'examen microscopique et fut un facteur favorable pour 1'étude desRecombinaisons.Une autre raison dont 1'intérêt apparut ultérieurement fut 1'existence de chromosomesgéants dans les glandes salivaires. Le choix de MORGAN se révéla particulièrement heureux. II se solda quelques années plus tard par 1'établissement des premières cartes génétiques et des premières cartes cytologiques.

Le travail sur la structure de 1'ADN prit un tournant décisif en 1951. Bénéficiant d'un échantillon d'ADN de grande pureté prépare par le biochimiste suisse Rudolf SIGNER (n. 1903) a partir de laitance de saumon, Maurice WILKINS et ses collaborateurs Alexander STOKES (n. 1919) et Herbert URLSON (n. 1929) auKings Collège de Londres obtinrent des images de diffraction qui étaient compatibles avec une structure hélicoïdaleC'est pendant le printemps 1952 que se joua la partie finale d'une quête de plusieurs dizaines d'années, qui allait déboucher sur une révolution conceptuelle. Confirmant sur une base structurale d'une évidente élégance la primauté de 1'ADN comme matériel informatif de la celluleEn 1963, Johns CAIRNS (n. 1924) réussissait à extraire 1'ADN de la bactérie Escherichia coli sans endommagement grâce a une lyse douce par un détergent, le laurylsulfate, ou par le lysozyme, en évitant tout traitement mécanique

LES ORIGINES DE LA BIOLOGIE MOLECULAIRE

Le terme de biologie moléculaire apparait pour la première fois en 1938 dans un rapport scientifique rédigé par un physicien et biologiste de 1'Institut Rockefeller à New York, Warren WEAVER (1894 -1978). Le message était que la biologie ne pouvait progresser qu'avec le support de méthodes empruntées à la

physique et a la chimie et que pour comprendre le fonctionnement d'une cellule vivante il était nécessaire d'en examiner les rouages au niveau moléculaire.

Le terme de biologie moléculaire fut popularisé avec le lancement en 1959 du prestigieux Journal of Molecular Biology, édité sous la direction du cristallographe et proteinologue britannique John KENDREW (1917 -1997). La décennie qui s'achevait apportait une riche moisson d'informations sur les mécanismes mis en oeuvre dans la synthèse des protéines et sur le rôle qu'y jouait 1'ADN comme détenteur d'un code contenu dans la séquence de ses nucléotides. L'organisation des molécules d'ADN en double hélice, avec appariement des bases puriques et pyrimidiques de chacun des deux brins de la double hélice, expliquait comment 1'ADN pouvait se répliquer en conservant 1'information contenue dans la séquence de ses nucléotides, fournissant ainsi une assise moléculaire aux lois de transmission des caractères héréditaires portes par les gènes.

A ses débuts, la biologie moléculaire fut considérée comme une nouvelle discipline résultant d'une hybridation entre la chimie structurale des protéines et la génétique. Son but était d'élucider les mécanismes moléculaires utilises pour lire les messages contenus dans 1'ADN et traduire ces messages en termes de séquences d'acides amines dans des protéines dotées de fonctions spécifiques.

La biologie moléculaire s'intéressa par la suite a 1'ensemble des biomolécules, tout en gardant comme domaines privilégies 1'organisation et 1'expression du génome ainsi que la structure et la fonction des diverses espèces de protéines qui participent a 1'économie cellulaire (enzymes, hormones, récepteurs, anticorps, cytosquelette).

De façon arbitraire, on peut individualiser deux grandes étapes dans les avancées scientifiques aux XIXe et XXe siècles avant la mise en place de la biologie moléculaire dans les années 1950. La première étape qui s'étend de la fin du XIXe siècle a la première guerre mondiale voit progresser de façon séparée plusieurs disciplines majeures de la biologie, a savoir la génétique, la biologie cellulaire et la biochimie. Avec les acquisitions faites notamment en génétique et en biochimie, cette période portait en elle les germes de la biologie moléculaire.

La deuxième étape qui va de la première guerre mondiale jusqu'a la moitie du XXe siècle est caractérisée par 1'arrivée et la maitrise de techniques d'analyse puissantes issues des sciences physiques et chimiques : électrophorèse, ultracentrifugation, chromatographie, microscopique électronique, utilisation de biomolécules marquées par des isotopes, analyse de la structure de macromolécules par diffraction de rayons X. Ainsi au début des années 1950, les biologistes disposaient d'un potentiel méthodologique jamais encore atteint.

Une nouvelle façon de penser et d'appréhender la biologie émergeait. Pour la caractériser, le terme de biologie moléculaire s'imposa et fut rapidement adopte par la communauté scientifique.

La période actuelle se manifeste par des avancées techniques largement dépendantes des sciences de 1'ingénieur telles que le séquençage automatise de génomes de plusieurs milliards de paires de bases et la confection de puces a ADN permettant de réaliser de manière simultanée des dizaines de milliers d'analyses portant sur 1'expression de gènes dans différents états physiologiques de la cellule ou sur la recherche de gènes responsables de maladies héréditaires.

Cette nouvelle donne de la biologie moléculaire fut initiée dans les années 1970 par la découverte et la purification d'enzymes qui permettent le découpage de 1'ADN en fragments, le recollage de ces fragments et le recopiage précis de l'ensemble en accumulant des copies à des millions d'exemplaires. A partir des années 1980, les sciences de 1'ingénieur ont poursuivi leur incursion dans 1'enzymologie de 1'ADN. Elles ont permis la robotisation, l’automatisation et la miniaturisation de techniques visant a la manipulation

enzymatique de 1'ADN, élargissant ainsi le champ des applications et entrainant de ce fait une transition sensible du statut de la biologie moléculaire qui était essentiellement académique a un nouveau statut régi par des enjeux économiques et politiques.