Diversité et évolution : des idées en mutations !

Action de développement professionnel. Jeudi 5 février et vendredi 6 février 2015

Quelle est l’origine de la diversité du vivant ? Darwin le premier comprend l’implication évolutive de la variabilité au sein des espèces. Sa théorie n’a cessé de s’affiner ensuite avec l’avènement de la génétique.

La formation « Diversité du vivant : ce que la génétique peut nous dire » propose aux enseignants stagiaires du second degré, de faire le point sur le concept de gène , d’aborder la diversité des groupes zoologiques à travers la génétique du développement et d’envisager l’enseignement de l’évolution en accord avec les concepts de la biologie moderne.

Biologie du développement, au-delà du gène.

La formation à destination des enseignants de SVT en collège de l’académie de Strasbourg, a débuté au sein de l’impressionnant bâtiment de l’IGBMC . Nous avons comme tous les 400 employés de l’Institut, dû montrer patte blanche avant d’intégrer les lieux en signant le registre.  Bienvenue dans la science en action !

http://archive.igbmc.fr/igbmc/images/batiment.gif

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Atelier origami pour illustrer le develloppement

Atelier origami pour illustrer le développement

La présentation débute avec Vincent Leclerc, maître de conférence CNRS, dans le laboratoire « Réponse immunitaire et développement chez les Insectes » à l’Université de Strasbourg. Tout le monde autour de la table est invité à donner sa propre définition de « gène » et l’on découvre que les définitions sont aussi nombreuses qu’il y a d’applications au terme. Cependant, une chose est certaine : le concept « un gène, une protéine, un caractère » est définitivement enterré. Les caractères du vivant sont liés à une multitude de facteurs, pas uniquement génétiques mais aussi environnementaux (épigénétiques)

C’est en se concentrant la biologie du développement que l’intervenant a tenté de nous démontrer l’importance de ces facteurs variables dans la modulation de l’expression des gènes. Mais avant tout, nous sommes revenu sur la définition du développement : le passage d’une cellule œuf à un adulte capable de se reproduire. Comment se mettent en place les organes et les axes des organismes ? Peut-on cartographier ces événements ?

Le développement d’un embryon est contrôlé génétiquement et il y a de nombreux retours en arrière permettant d’assurer une homogénéité dans les étapes de la mise en place des organes. Mais cela ne signifie pas qu’il n’a pas de place à de la variabilité. Au niveau moléculaire, il peut y avoir des processus aléatoires à l’origine de la diversité. Ceci ouvre une multitude de possibilités, comme nous montre l’exercice de l’origami. Étape par étape, et à partir du même bout de papier, les stagiaires font des pliages sous les indications de M. Leclerc. Au fur et à mesure nous comprenons où il veut en venir, nous sommes en train de créer une grenouille !  La métaphore est la suivante : au départ le carré de papier commun à tous est le génome, au fil du pliage on obtient la grenouille, il n’y a donc pas de programme mais une succession d’événements avec ses variabilités. Nous n’avons pas tous procédé de la même manière, les grenouilles sont toutes un peu différentes !

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            On se questionne avec Vincent Leclerc

La formation permet aussi d’aborder les questions du développement via des sujets plutôt ludiques comme : « Peut-on cloner un mammouth ? ». Cette question a permis aux stagiaires de se remémorer quels sont les éléments indispensables pour enclencher un développement embryonnaire. Vincent Leclerc s’attache à illustrer que le plan d’organisation d’un être vivant contient également une part de flexibilité grâce à ses mécanismes de régulations par exemple. L’expression des gènes qui forme un individu adulte n’est pas forcement conservé de façon parfaite et cela est la clé de la diversité du vivant.

« La variation n’est pas incompatible avec l’homogénéité » Vincent Leclerc

« Un enfant à un certain âge doit savoir lire. Ce n’est pas la manière avec laquelle il apprend qui importe,  l’essentiel est qu’au final, il sache lire. ». Vincent Leclerc

Mettre des visages sur la science.

Après le déjeuner, nous avons plongé dans la vie quotidienne du laboratoire avec Sophie Jarriault, chercheur en biologie du développement à l’IGBMC, département « Plasticité cellulaire et reprogrammation directe chez C. elegans ». Son sujet d’étude a été au cœur de l’actualité de l’an passé, car elle compte dans son équipe la désormais célèbre Marie-Charlotte Morin, grande gagnante du concours « Ma thèse en 180 secondes ».

Ces rencontres sont faites pour découvrir le monde dynamique de la recherche, et de montrer que c’est un milieu pluridisciplinaire où plusieurs corps de métiers interagissent au quotidien.

« Favoriser les interactions pour une vie scientifique riche. Dans une équipe, chacun apporte sa pierre. » S.Jarriault

A travers une présentation de son propre parcours qui l’a menée à piloter son équipe de recherche, Sophie insiste sur les valeurs de la recherche fondamentale, une recherche imprévisible motivée par la curiosité et la production de connaissances.

Crédit photo: http://www.eurostemcell.org/files/imagecache/200pxSQ/SophieJarriault11.jpg

Crédit photo: http://www.eurostemcell.org/files/imagecache/200pxSQ/SophieJarriault11.jpg

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Zebrafish et escargot « nettoyeur »

Nous avons ensuite arpenté les couloirs labyrinthiques de l’Institut jusqu’aux laboratoires, définitivement débordants d’activité. Au milieu des réactifs, paillasses et autres boîtes de Petri, nous observons le ballet des chercheurs et des techniciens. Quelques coups d’œil dans les microscopes ont permis de visualiser les animaux modèles utilisés dans les recherches en biologie du développement. Levures, poissons zèbres, vers et autres animaux modèles sont observables au sein de l’animalerie et de ces multiples aquariums.

Visite de l'animalerie de l'IGBMC

Visite de l’animalerie de l’IGBMC

Visite des laboratoires, à la rencontre des équipes de recherche de l'IGBMC

Visite des laboratoires, à la rencontre des équipes de recherche de l’IGBMC

Des rencontres qui bousculent.

Le deuxième jour, Annabelle Kremer, enseignante formatrice du second degré en SVT, nous propose quelques activités autour de la diversité et surtout à l’échelle des populations, un sujet souvent un peu éclipsé. Comment amener l’importance des variations et de la sélection naturelle aux élèves ? La nature n’est pas parfaite, elle fait des compromis. Cette démonstration propose de s’extraire de la « loi du plus fort » que Darwin  déjà rejetait. La sélection naturelle est en réalité une sélection sexuelle et pour améliorer leur succès reproducteur, les individus peuvent déployer plusieurs techniques ! Coopérer, attirer son partenaire sexuel, se camoufler pour échapper aux prédateurs etc…Et l’homme n’échappe pas à la sélection naturelle : l’occasion est donnée de comprendre à travers des exemples récents, que la sélection naturelle s’applique aussi à nos cultures, aux langues, à notre alimentation. Avec audace, la formatrice propose de nouveaux supports aux enseignants afin d’aborder ces notions.

Réflexion commune et exercices en ligne

Réflexion commune et exercices en ligne

L’action se poursuit avec Guillaume Lecointre, systématicien et professeur au Muséum d’histoires naturelles de Paris . Très impliqué dans la formation des enseignants, il a écrit de nombreux ouvrages sur l’enseignement de la classification. Ancien chroniqueur scientifique pour le journal Charlie Hebdo, et actuellement dans l’hebdomadaire Espèces, il s’attache à la vulgarisation scientifique afin de lutter contre le fixisme.

Guillaume Lecointre

Guillaume Lecointre

Une présentation titrée « Implications conceptuelles de l’évolution vers une nouvelle biologie », riche en références, explique encore une fois l’importance des variations dans le monde vivant. Guillaume Lecointre nous fait remarquer que « Nous sommes sur-câblé pour repérer les régularités et les identifier» Il souligne que l’évolution cependant est imprédictible, c’est une série d’événements contingents. Il propose de quitter les invariants à tous les niveaux y compris aux échelles cellulaire et moléculaire. Le hasard est présent au cœur même de nos cellules et la variabilité est première. Avec de nouveau point de vue sur la théorie de l’évolution, Annabelle Kremer et Guillaume Lecointre ont su fasciner l’auditoire.

Ouvrage tiré des questions du public du Muséum d'Histoire Naturelle de Paris. G.Lecointre

Ouvrage tiré des questions du public du Muséum d’Histoire Naturelle de Paris. G.Lecointre

La Maison pour la science Alsace a proposé un thème polymorphe, au cœur de l’actualité scientifique. Des acteurs riches, ancrés dans une science dynamique, incarnée, nous ont une fois de plus immergés dans les sciences vivantes. En mêlant temps de réflexion et applications pratiques, ce brassage disciplinaire permettra on l’espère, de fournir de nouveaux outils pédagogiques aux stagiaires du second degré.

Les interactions et les échanges étaient nombreux et les ateliers dynamiques, une réelle cohésion de groupe s’est formée lors de ces deux jours entre formateurs enseignants et chercheurs. C’était une action stimulante, aussi bien intellectuellement que socialement, un brin de nostalgie s’est dessiné à son terme. Rendez-vous à la prochaine formation !

Retrouvez notre fiche formation et les démarches d’inscription à la prochaine session: Fiche formation Diversité du vivant.

« Ce qui m’a plu : L’échange avec des personnes passionnées et d’un haut niveau scientifique, la formation de la Maison pour la science Alsace sont très enrichissantes sur le plan personnel ». Une stagiaire*

« Un réel apport dans le cours et pour l’apport personnel. Très bien ! » Une stagiaire*

« Change du quotidien ». Un stagiaire*

 *Sources: Questionnaires de satisfaction.

Crédits photo: Elena Iuliani pour la Maison pour la science Alsace.


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