Caractéristiques d'un être vivant

Nous pouvons tous reconnaître par intuition les principaux indices de la vie. Nous savons qu'une roche n'est pas vivante mais qu'un chien l'est. Qu'est-ce donc qui distingue une roche d'un chien ?

Quelquefois il est difficile de séparer la frontière entre le vivant et le non vivant. Par exemple, un incendie peut-il être considéré comme étant vivant ? En effet, un incendie naît, croît et meurt, métabolise (consomme de l'oxygène et produit du gaz carbonique et des déchets), se reproduit par des étincelles, réagit aux conditions environnementales (un vent l'attise, une pluie le limite), etc. Il en est de même pour les virus et les prions qui sont à la limite de la frontière de la vie.

Pour que nous puissions considérer "quelque chose" comme étant vivant, certaines conditions doivent être satisfaites. Tout être vivant doit posséder l'ensemble des caractéristiques qui suivent :

FIGURE REPRÉSENTANT UNE SCHÉMATISATION D'UN ÊTRE VIVANT DANS SON MILIEU.

1. Frontière : Tout être vivant est délimité des conditions environnementales par une frontière qui peut être appelée, selon le niveau auquel on fait référence, membrane, paroi, peau, (noter que les sociétés humaines sentent le besoin elles aussi de se délimiter par une frontière afin de préserver certaines caractéristiques comme la langue, la culture, etc). Cette frontière délimite une individualité et définit un milieu intérieur où les conditions physico-chimiques et autres seront différentes de celles du milieu extérieur.

Cette frontière n'est pas étanche. En effet, elle doit permettre les échanges c'est-à-dire l'entrée de certaines substances indispensables et la sortie d'autres dont l'organisme n'a plus besoin. Tout être vivant devra, s'il veut survivre, réussir à faire en sorte que les conditions de son milieu intérieur ne fluctuent pas trop malgré les variations toujours présentes du milieu dans lequel il se trouve, sinon la mort risque de survenir.

Notons aussi, que si les êtres vivants se rencontrent dans un milieu précis, ils peuvent servir eux-mêmes de milieu de vie à certains organismes qui eux-mêmes en servent à d'autres. Ainsi, l'intestin d'un mammifère peut être le milieu de vie de certains vers parasites et leur fourrure offrir confort à des puces. Ces dernières peuvent à leur tour abriter des bactéries.
 

2. Organisation : L'organisation biologique repose sur une hiérarchie de niveaux structuraux, chacun s'édifiant à partit d'un niveau inférieur. Ainsi, la matière de l'univers est organisée en une longue chaîne de complexité croissante. Cette chaîne débute avec les particules élémentaires, se poursuit par les atomes, les molécules, les cellules et les organismes individuels, et, finalement s'étend aux groupements complexes d'organismes dans leur milieu. Chaque niveau fournit les éléments de construction à partir desquels se forme le niveau suivant.

Figure illustrant les niveaux d'organisation de la matière.

Remarques sur la figure

  1. L'organisation débute par l'infiniment petit (quark), passe par l'émergence de la vie (cellule) et se poursuit vers l'infiniment grand (univers).
  2. La propriété vie concerne la biologie et l'écologie.
  3. Chacun des niveaux englobe le précédent.
  4. Entre l'infiniment petit et l'infiniment grand semble pointer le plus complexe.


À chaque niveau d'organisation appararaissent de nouvelles propriétés qui n'existaient pas au niveau précédent. Cette caractéristique est appelée émergence. Elle résulte des interactions entre les composantes. Par exemple prenons une molécule d'eau. Celle-ci est formée d'un atome d'oxygène et de deux atomes d'hydrogène. Ces atomes sont des gaz à la température de la pièce tandis que la molécule d'eau est liquide. Il en est de même pour la molécule de sel (NACL) formée par deux atomes très toxiques lorsque pris séparément alors que leur relation dans la molécule de sel donne une substance non toxique et indispensable aux organismes vivants. De même qu'on ne peut pas prévoir les caractéristiques d'une cellule en l'abordant uniquement par le niveau moléculaire : une cellule est plus qu'un ensemble de molécules. Il en est ainsi pour un être pluricellulaire qui est plus qu'un assemblage de cellules : de nouvelles propriétés émergeront. Ainsi la vie apparaît alors comme une propriété nouvelle émergeant de l'interaction de nombreuses molécules et la pensée comme une propriété résultant du très grand nombre de relations qu'entretiennent entre elles un certain type de cellules appelées neurones.
 

3. Besoins à satisfaire : Pour se maintenir en vie, tout être vivant doit absolument satisfaire ses besoins en énergie et en éléments. On appelle métabolisme
l'ensemble des réactions chimiques qui transforment la matière et l'énergie afin de pourvoir aux besoins vitaux du vivant. Ainsi, la matière et l'énergie contenues dans la nourriture qui entre, seront transformées, dégradées, réutilisées par des centaines de réactions chimiques. Il en résultera de l'énergie sous une forme utilisable disponible pour les besoins (activités, reproduction, adaptation, synthèses, etc.) et pour la croissance  en rendant possible l'augmentation de la masse corporelle (biomasse) avec, immanquablement production de déchets qui devront être évacués afin de ne pas intoxiquer l'organisme.
 

4. Croissance : Tout être vivant "entre dans la vie" par une naissance résultat de la reproduction. Puis il entreprend une croissance et un développement et finalement, généralement après s'être reproduit une ou plusieurs fois, meurt. La durée de la vie et de la croissance varie beaucoup selon les organismes vivants:  certains ne vivent que quelques jours, d'autres des années, d'autres encore des centaines et même des milliers d'années. Plusieurs passent par différents stades de développement (stades larvaires chez les insectes) suivis de métamorphoses ou de mues, avant d'atteindre l'âge de se reproduire. La croissance résulte de la transformation et de l'accumulation de la nourriture ingérée et absorbée; une partie de cette nourriture s'incorporant aux tissus pour faire augmenter la masse corporelle (voir biomasseproductivité et rendements).
 

5. Reproduction : Se reproduire signifie produire des exemplaires identiques. Comme la mort est inéluctable, il est donc nécessaire que tout être vivant produise des copies de lui-même pour que l'espèce à laquelle il appartient puisse se maintenir dans le temps. Cependant, il est bon de noter que contrairement à une photocopieuse où chaque copie est identique, les exemplaires résultant de la reproduction d'un être vivant ne sont pas complètement identiques (reproductionsexuée) : chacun d'entre eux diffère quelque peu des autres comme on peut facilement s'en rendre compte en regardant par exemple les personnes assistant à un spectacle ou encore les chatons d'une portée. Chaque idividu a un petit quelque chose qui lui est propre.
 

6. Réaction : Les êtres vivants répondent ou réagissent plus ou moins rapidement à des variations des facteurs environnementaux. Ces réponses face aux stimuli de l'environnement peuvent être très variées d'autant plus sophistiquées que l'organisme est complexe. La plupart des animaux réagissent rapidement aux changements en accomplissant certains mouvements : ils explorent, ils fuient, ils se roulent en boule, ils se cachent, etc. Les plantes réagissent plus lentement : les tiges et les feuilles se courbent vers la lumière, les racines poussent vers le bas, les fleurs peuvent se fermer ou s'ouvrir selon la présence ou l'absence de lumière, etc.
 

7. Évolution et adaptation : Les organismes actuels sont tous apparus par évolution, c'est-à-dire qu'ils sont les descendants modifiés de formes de vie plus anciennes. L'évolution s'y prend de telle façon que les organismes et leurs composantes sont bien adaptés à leur mode de vie. Un simple examen de la forme et de la structure des poissons, des insectes, des mammifères, par exemple, permet de déterminer approximativement leur mode de vie. Cela est très évident chez les oiseaux si on compare leurs becs et leurs pattes qui se sont modifiés selon leur régime alimentaire et leurs habitudes de vie. L'adaptation des organismes à leur environnement est un résultat de l'évolution.
 

8. Diversité :Le monde vivant est fascinant par la diversité des êtres vivants qui le compose. Il ne s'agit par exemple, pour s'en rendre compte, que de se promener dans les terres au sud de Rimouski. Une foule de paysages différents défileront devant nous : des montagnes enveloppées d'épinettes, de petites collines où poussent des érables, un lac avec ses plantes aquatiques, un petit ruisseau à fort courant, un champ cultivé, un champ couvert d'aulnes et de cornoullers, une tourbière, une trouée dans une sapinière causée par un incendie, etc.

 Il est facile de s'apercevoir que les êtres vivants qui peuplent cette variété de paysages ne sont pas les mêmes et sont souvent fort différents par leur grosseur, leur forme, leur couleur, leur habitude de vie, etc.  Certains sont facilement observables (les arbres par exemple), d'autres demandent plus d'attention comme les oiseaux et certains mammifères. D'autres encore exigeront pour être vus une loupe ou un microscope.

 Si nous faisions la même promenade, mais cette fois-ci dans une autre région ou un autre pays, beaucoup de paysages seront semblables (des montagnes, des collines, des lacs, des champs cultivés, etc.), mais ce ne serait plus les mêmes sortes d'êtres vivants que nous y observerions; il serait très surprenant de rencontrer des ours noirs et des érables dans une forêt du Brésil. C'est ainsi que, peu importe où on se trouve sur la terre, tous les milieux sont peuplés par une foule d'espèces d'êtres vivants, ceux-ci différant selon l'endroit où on se trouve.

 Une des propriétés fondamentales de la vie est donc sa diversité. C'est vrai aujourd'hui, cela a aussi été vrai dans le passé (grande diversité des fossiles retrouvés).

Le tableau qui suit présente un aperçu de la diversité actuelle :
 

Groupes taxonomiques Nombre approximatif
d'espèces 
Nombre potentiel
d'espèces
Virus
4 000
500 000 ?
Bactéries
4 000
1 000 000 ?
Champignons
72 000
1 à 2 millions ?
Protozoaires
40 000
200 000 ?
Algues
40 000
400 000 ?
Plantes
270 000
320 000 ?
Arachnides
75 000
750 000 ?
Crustacés 
40 000
150 000 ?
Insectes
950 000
8 000 000 ?
Autres arthropodes
125 000
 
Mollusques 
70 000
200 000 ?
Nématodes
25 000
400 000 ?
Autres
115 000
250 000 ?
Poissons
19 000
21 000 ?
Amphibiens
4 200
4 500 ?
Reptiles
6 300
6 500 ?
Oiseaux
9 000
9 200 ?
Mammifères
4 000
4 200 ?

Remarques sur le tableau
 

  1. La colonne du centre représente les espèces actuelles qui ont été recensées, la colonne de droite le nombre d'espèces que les biologistes estiment qu'il serait possible de trouver sur la terre.
  2. Chaque année, de nouvelles espèces sont découvertes : on a découvert au début des années 90 deux espèces de mammifères dans les forêts du Vietnam, au printemps 98, deux espèces de singe en Amazonie, à l'automne 98, une centaine de nouvelles plantes dans un désert chilien où la dernière pluie remontait à il y a plus de 100 ans (c'est ainsi qu'après la pluie le désert s'est recouvert de plantes qu'on n'avait jamais recensées auparavant)
  3. Chaque année, disparaissent également des centaines d'espèces dû essentiellement aux activités humaines (dégradation ou disparition d'habitats, pollution, urbanisme, agriculture, etc.)
  4. On estime que les espèces actuelles ne représentent en fait que 10% des espèces que la Terre a portées, 90% se sont éteintes dans le passé (dinosaures entre autres).
  5. Cette diversité se réflète aussi chez l'être humain par la diversité des langues parlées sur la Terre (plus de 3 000 aujourd'hui sans compter les quelques 4 000 qui sont disparues) et la diversité des cultures.


9. Autonomie : L'autonomie est une caractéristique fondamentale du vivant. Ce terme signifie de façon générale une liberté de pouvoir : par exemple, pour un pays, de se gouverner par ses propres lois, et pour un individu, de disposer librement de soi. C'est ainsi que les Amérindiens réclament l'autonomie gouvernementale et qu'un des grands objectifs des cégeps est de rendre l'élève autonome dans ses apprentissages, de même, un adolecent ou une adolescente veulent devenir autonomes par rapport à leurs parents.

Autrement dit, un système autonome sait "quoi faire, quand le faire, où le faire et comment le faire", il trouve à l'intérieur les instructions et les mécanismes nécessaires à son fonctionnement sans recourir à l'extérieur. C'est ainsi qu'un ordinateur ne peut pas (à l'heure actuelle) être autonome car ses instructions (son programme) lui viennent de l'extérieur (il est incapable de se régénérer, se réparer, se reproduire, bien qu'il puisse effectuer des opérations intellectuelles surhumaines). Les êtres vivants, au contraire des ordinateurs, ont  tout ce qu'il faut pour être capables de se conduire eux-mêmes. Cette autonomie s'exprime par ses capacités d'auto-conservation, d'auto-régulation et d'auto-reproduction.

Afin de bien saisir ce qu'est l'autonomie il nous faut décrire trois concepts importants qui la définissent : ceux d'homéostasie, d'information et de communication.
 


Pour terminer, nous pouvons tenter une définition de ce qu'est un être vivant. Un être vivant est un système constitué d'éléments mis en ordre grâce à l'information génétique, doté d'une série d'appareils qui assurent son autonomie et doté de la capacité de se reproduire. Il existe que pour être c'est-à-dire maintenir son information-structure, de la molécule à l'organisme entier, par niveaux d'organisation.

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