Vincent Fleury

« Ce livre est le récit d'un étonnement, d'un émerveillement, devant un prodige de la nature. Ce prodige se matérialise chaque fois qu'un flocon de neige se forme, qu'un cristal d'argent se dépose au fond d'une mine, qu'une bulle d'air s'immisce dans de l'huile, qu'un éclair se propage dans le ciel : soudain, un arbre apparaît, un arbre 'naturel' dont l'incroyable complexité frappe au premier regard. (…) Ce prodige se manifeste partout, dans toutes les disciplines : géologie, minéralogie, chimie, physique du solide, hydrodynamique, électrostatique et, bien entendu, biologie, puisque c'est bien dans cette discipline que les structures arborescentes sont les plus nombreuses et, aussi, les moins inattendues. Alors qu'y a-t-il de commun entre ces structures ? Que nous révèlent-elles sur les lois de la nature, cachent-elles un principe morphologique universel ?... »

« La seule chose un peu intéressante qui tombe réellement du ciel, et dans des quantités significatives, ce sont les flocons de neige. »

Magnifique ouvrage dans lequel l'auteur nous conduit à jeter un autre regard sur les formes et leurs genèses. Le titre arbre de pierre contient en soi le thème préféré de Vincent Fleury, à savoir, comprendre les ressemblances et différences à la frontière du vivant et de l'inerte. L'arbre évoquant le vivant végétal, la pierre l'inerte minéral, la biophysique et la morphogenèse proposant des pistes de compréhension.
Bonne lecture

En ces temps où la polygamie est très décriée, ayonsune pensée pour le seul animal complètement monogame sur terre. Ce petit parasite de 0,7 centimètre de longueur a la particularité de se chercher un congénère avec qui il s'unit pour la vie. Leurs corps se soudent définitivement, formant un animal unique, double.Et, comme l'animal est androgyne, le sexe mâle de l'un s'accouple avec le sexe femelle de l'autre, et vice versa, en une figure très suggestive.

La physique s'intéresse davantage aux lois générales de ces mouvements, et la biochimie s'intéresse davantage au mécanisme moléculaire exact qui permet de transmettre la force (encore que les équipes se recouvrent sur la frontière de l'interdisciplinarité).

Lorsque l'on tire sur un tissu très mou dans les deux sens, il se forme des plis. C'est exactement le phénomène à l'origine de la formation des animaux ; c'est aussi la cause de tous les drapés que l'on connaît : plis de rideaux, lits défaits, etc. Dans le vivant aussi, et d'autant plus qu'il est extrêmement mou, le « tissu » qui subit ce phénomène de traction plie. Tout bêtement.

Comme chacun sait, le développement commence
par le stade «oeuf» ou «ovocyte». À cette étape,
l'embryon est bien rond ; même les vaches sont sphériques
au stade de l'ovule fécondé, et la question est :
comment passe-t-on d'une vache sphérique à une
vache ordinaire ? Dit autrement : existe-t-il un phénomène
physique simple permettant de fabriquer
directement un petit animal reconnaissable à partir
d'une masse informe, c'est-à-dire, le plus souvent, une
masse ronde ? L'intérieur de l'animal ayant de surcroît
automatiquement une structure en poupées russes
séparant des fonctions différenciées ?
La réponse, apportée par de récents travaux, est : oui,
il existe un phénomène physique simple qui permet de
fabriquer sans transition un animal bilatéral, orienté à
partir d'une masse de cellules rondes.

Oui, les animaux sont extraordinairement bizarres.Si bizarres qu'on a souvent été tenté d'attribuer leurs traits à des martingales de l'évolution, à des coups de dés. Cependant, pour une très large part, cette bizarrerie
ne procède pas du hasard, mais simplement de la façon dont ils sont faits ; ils ne pouvaient pas être constitués autrement. Du fait même des contraintes auxquelles ils doivent obéir, les animaux qui nous entourent ne pouvaient pas être autrement que des bêtes relativement allongées, munies de nageoires ou de pattes. Le regard humain est tellement singulier qu'il s'étonne et attribue au hasard toutes sortes de réalisations tout bonnement
« naturelles » et procédant d'une organisation physique.

C'est ce «finalement, ce n'est que ça!» qui sera expliqué ici. Après tout, le rôle de la science n'est-il pas aussi de simplifier les problèmes ?
L'origine de la vie elle-même reste toujours mystérieuse,même si plusieurs explications concurrentes sont actuellement à l'étude. L'élaboration des premières cellules vivantes fonctionnelles (probablement des bactéries)
a pris beaucoup de temps, de l'ordre du milliard d'années.

Sur le fond, l'origine des animaux, donc notre origine,est connue sur la base des lois fondamentales de la nature. La cause même de notre existence, en
tant que masse de cellules organisée, est éclaircie. Et,contre toute attente, elle est inscrite dans les lois de la physique. Ces découvertes (car l'origine des animaux procède de plusieurs phénomènes) annoncent un renouveau, un re-départ de l'embryologie, de la paléontologie et, au-delà, de la médecine régénérative,peut-être aussi de la philosophie.

Pour le grand public, si la vie se résume à quelques tortillons submicroniques, ce n'est guère passionnant.Il voudrait voir, il attend, sinon de petits hommes verts, à tout le moins des sortes de plantes ou d'animaux extra-terrestres, façon Avatar. C'est quand même plus impressionnant que des bactéries ! Comme on le dit vulgairement : il ne faut pas lui en promettre. La grande rencontre, qui se produira sûrement un jour,puisqu'on en est à découvrir des planètes géologiquement semblables à la Terre, a déjà été largement scénarisée : il lui faut une dimension égale à celle de l'homme.

La vie est un fantastique ballet moléculaire, formant en premier lieu des cellules qui sont les briques de base de tous les organismes : plantes, animaux, voire zooïdes primitifs comme certaines masses de cellules ayant l'apparence d'individus sans en être (ce sont des colonies). Cette machine extraordinaire qu'est la cellule n'est pas encore parfaitement comprise. En particulier, la façon dont les premières cellules ont pu spontanément apparaître reste une question débattue.

La question des origines passionne.Origine de l'univers, origine de la vie, ongme de l'homme, nous voudrions tout savoir. Cependant, les scientifiques se font un malin plaisir à repousser indéfiniment les réponses, sur le mode : «Chaque réponse apporte autant de questions » (sinon plus). La recherche serait cet interminable chemin que, tel Sisyphe, nous gravirions de génération en génération en une quête sans fin, qui serait à elle seule l'honneur du genre humain. Et, d'ailleurs, ce point de vue a pris de telles proportions qu'on ne peut plus se présenter avec des réponses sans passer pour arrogant.
A contrario, nous vivons une époque où un sentiment de « fin de l'histoire >> se répand. L'accélération des techniques, l'immédiateté de la communication,l'éternel retour des mêmes problèmes donnent une impression d'épuisement des sociétés, d'essoufflement du projet humain, de course vers l'abîme.

« De même qu'on trouve partout sur Terre une fine couche d'iridium, on trouve partout sur Terre, dans la même couche que la couche d'argile contenant de l'iridium, de petites billes de sable d'un peu moins de 1 millimètre de diamètre. Ces petites billes de sable, appelées sphérules, sont composées de feldspath-K, de pyrite, ou bien de glauconite, ou bien encore de quartz-magnétite ; on utilise le mot sanidine pour décrire ces billes. (…) Un point important de l'analyse, et celui qui motive notre intérêt pour elles, est que les sphérules présentent des formes de cristallisations très particulières : des dendrites. Cette image montre que, en se refroidissant, la goutte en fusion a cristallisé à partir de quelques points de sa surface où ont 'germé' des dendrites qui se sont ensuite propagées à travers toute la goutte pour former finalement des sphérules 'dendritiques'. Certaines sphérules présentent des cristallisations en forme d'éventail,d'autres cristallisent, comme les flocons de neige, directement à partir de leur vapeur. De façon imagée, on peut dire que, lorsqu'une météorite tombe sur Terre, il neige pendant un temps des flocons de sable... »

« Quoi qu'il en soit, une chose est sûre : ces dendrites se sont formées lors d'un refroidissement rapide ; en cela, les auteurs ont parfaitement raison. Voilà déjà un élément permettant de séparer les croissances arborescentes des croissances cristallines compactes : les croissances cristallines compactes sont lentes, les croissances dendritiques sont rapides. »

« … parmi tous les accumulateurs que l'on pourrait proposer pour alimenter le véhicule électrique de demain, le meilleur d'entre eux, l'accumulateur au lithium à électrodes de lithium métal (nous allons revenir dans une seconde sur ces barbarismes), le meilleur accumulateur qu'on puisse faire ne fonctionne pas... à cause de diaboliques dendrites qui croissent à l'intérieur. Un enjeu de civilisation nous glisse entre les doigts parce qu'une cochonnerie branchue, si l'on veut bien nous passer cette expression, a le mauvais goût de croître sur les électrodes, de court-circuiter la batterie et de détruire tout le système (au sens propre : ça explose). »

« Après les aspects historiques et scientifiques, nous avons tenté de présenter quelques applications de ce type de physique. Ce chapitre nous a permis de montrer que les dendrites, si elles sont des objets agréables à voir, sont aussi, dans la plupart des cas, des objets nuisibles, responsables de retards ou de difficultés dans des domaines industriels essentiels, comme le stockage de l'énergie dans les batteries, la réalisation de dispositifs électroniques, la métallurgie, etc. »

« A partir de ces constatations, un programme de base permettant de comprendre toutes ces arborescences peut être élaboré : 1) Pourquoi s'agit-il de tubes ? 2) Comment se fait le branchement élémentaire ? 3) Comment s'organise le branchement à grande échelle ? Ces questions audacieuses et globales, nous en convenons, font l'objet d'études profondes, mais un peu dispersées de la part des biologistes. Cette dispersion tient au fait que chacun s'intéresse à un organe en particulier et, par conséquent, des recherches parallèles sont menées parfois sans réelle cohérence. (Untel va aux congrès sur les prématurés, tel autre va aux congrès sur le cancer du sein...) Si nous avons parlé d'universalité pour les croissances dendritiques, on peut également parler d'universalité pour les croissances arborescentes des glandes, et tout progrès dans l'un des systèmes aboutira à des progrès dans l'autre. (…) Modestement, le physicien peut aider à comprendre l'organisation de l'arborescence. Par exemple, on peut avancer l'idée que la croissance du tube est un phénomène simple qui, dans un champ de morphogène provoquant la dichotomie, aboutira nécessairement à une arborescence, sans qu'il soit nécessaire d'ajouter autre chose. »