Les chercheurs ont utilisé des modèles informatiques pour étudier le rôle évolutif du vieillissement. Ils remettent en question l’idée selon laquelle le vieillissement n’a aucune fonction positive, suggérant qu’il pourrait accélérer l’évolution dans des environnements changeants, bénéficiant ainsi aux générations suivantes. Leurs résultats indiquent que le vieillissement pourrait être un trait avantageux sélectionné par l’évolution naturelle. Crédit : Issues.fr.com
Le mystère du vieillissement fascine les gens depuis des millénaires, et nombreux sont ceux qui sont prêts à tout pour arrêter ou inverser ce processus, car le vieillissement est généralement associé à une détérioration progressive de la plupart des fonctions corporelles. Bien que la sénescence fasse naturellement partie de la vie, les biologistes comprennent étonnamment peu de choses sur l’émergence de ce processus au cours de l’évolution. Il n’est pas clair si le vieillissement est inévitable, car il existe des organismes qui ne vieillissent apparemment pas du tout. De plus, le phénomène connu sous le nom de vieillissement négatif, ou rajeunissement, existe : les fonctions vitales de certaines tortues s’améliorent avec l’âge.
Recherche sur le rôle évolutif du vieillissement
Les chercheurs de l’Institut de l’Évolution dirigé par l’académicien Eörs Szathmáry se sont efforcés de prouver la validité d’une théorie du vieillissement précédemment proposée mais non encore prouvée. La théorie suggère que, dans de bonnes circonstances, l’évolution peut favoriser la prolifération de gènes contrôlant la sénescence.
Pour tester cette hypothèse, les chercheurs ont utilisé un modèle informatique qu’ils avaient développé. Ce modèle est un algorithme capable de simuler des processus à long terme dans des populations d’organismes et de gènes dans des circonstances contrôlées par les scientifiques. Essentiellement, avec de tels modèles, des scénarios d’évolution peuvent être exécutés, produisant des résultats en quelques heures plutôt que sur des millions d’années. La recherche évolutionniste moderne serait inconcevable sans modélisation informatique.
Explorer le but du vieillissement
La question fondamentale de la recherche était simple : le vieillissement a-t-il une signification ? Remplit-il une fonction évolutive, ou est-ce effectivement un sous-produit amer et mortel de la vie ? « Le vieillissement peut avoir une fonction évolutive s’il existe une sélection pour la sénescence. Dans notre recherche, nous avions pour objectif de découvrir cette sélection », explique Eörs Szathmáry. « Selon les explications classiques, le vieillissement apparaît dans les populations même sans sélection. En effet, les individus mourraient tôt ou tard sans vieillir (à la suite d’une maladie ou d’un accident), donc la force de sélection naturelle dans la population deviendrait de plus en plus faible. Cela crée une opportunité pour l’accumulation des gènes qui ont un effet néfaste sur les individus chronologiquement âgés (provoquant ainsi la sénescence). Ce qui signifierait que le vieillissement n’est qu’une conséquence collatérale de l’évolution et n’a aucune fonction adaptative.
Remettre en question la sagesse conventionnelle
Au cours du siècle dernier, en utilisant différents mécanismes biologiques, plusieurs théories évolutionnistes ont été formulées pour expliquer le vieillissement inévitable, qui n’a aucune fonction positive. Plusieurs scientifiques ont accepté cette hypothèse comme un fait, mais lorsque des organismes non vieillissants ont été découverts, de plus en plus de chercheurs ont remis en question le caractère inévitable de la sénescence et ont suggéré que le vieillissement pourrait également présenter certains avantages.
« Il est désormais admis dans la communauté de la biologie évolutionniste que les théories classiques non adaptatives du vieillissement ne peuvent pas expliquer tous les schémas de vieillissement de la nature, ce qui signifie que l’explication du vieillissement est redevenue une question ouverte », explique Szathmáry. « Des théories adaptatives alternatives proposent des solutions à ce problème en suggérant des conséquences positives de la sénescence. Par exemple, il est possible que dans un environnement changeant, le vieillissement et la mort soient plus avantageux pour les individus, car de cette façon, la compétition, qui entrave la survie et la reproduction de la descendance plus adaptable et dotée de meilleures compositions génétiques, peut être diminuée.
Toutefois, ce scénario n’est vrai que si les individus sont majoritairement entourés de leurs proches. Sinon, lors de la reproduction sexuée, les individus non vieillissants « volent » les meilleurs gènes (c’est-à-dire les mieux adaptés au changement d’environnement) aux membres de la population vieillissante, et donc la sénescence significative disparaît.
Le vieillissement comme catalyseur de l’évolution
Après avoir exécuté le modèle, les biologistes hongrois ont découvert que le vieillissement pouvait effectivement accélérer l’évolution. Ceci est avantageux dans un monde en évolution, car une adaptation plus rapide permet de trouver plus rapidement les caractères adéquats, favorisant ainsi la survie et la propagation des gènes descendants. Cela signifie que la sénescence peut devenir une caractéristique réellement avantageuse et être favorisée par la sélection naturelle.
Financement : Bureau national de recherche, de développement et d’innovation (Hongrie), Bourse de recherche Bolyai János de l’Académie hongroise des sciences, Nouveau programme national d’excellence du ministère de la Culture et de l’Innovation, Ministryio de Ciencia e Innovación, Generalitat de Catalunya 2021, Scientifiques invités distingués Programme de bourses de l’Académie hongroise des sciences, Fondation Volkswagen (initiative « Leben ? –Ein neuer Blick der Naturwissenschaften auf die grundlegenden Prinzipien des Lebens », projet « Un modèle unifié de recombinaison dans la vie »)
