Why Penguins Don’t Fly

Il y a soixante-six millions d’années, des volées d’oiseaux aquatiques vivant sur les côtes de la Nouvelle-Zélande ont été témoins de l’un des événements les plus marquants de l’histoire de notre planète. À l’autre bout du monde, un astéroïde de près de six miles de diamètre a frappé la péninsule du Yucatan, obscurcissant l’atmosphère de cendres et privant les plantes de lumière du soleil. Les réseaux alimentaires mondiaux se sont effondrés, éteignant les dinosaures qui régnaient sur le paysage du Crétacé, ainsi que les mosasaures et les plésiosaures qui terrorisaient les mers.

Ce fut une bonne journée pour les oiseaux marins néo-zélandais. D’ici plusieurs millions d’années, leur progéniture deviendrait des prédateurs de premier plan, revendiquant la niche océanique autrefois occupée par les reptiles.

Ils sont devenus des pingouins.

Étant donné que les oiseaux marins pesaient probablement quelques kilos au maximum, il leur fallait beaucoup de choses pour conquérir les océans. Le geste le plus important a été d’abandonner la fuite. Sans contraintes aérodynamiques, leurs corps pourraient se dilater et leurs os devenir plus denses, qualités qui permettaient une plongée plus profonde sur de plus longues périodes de temps. À mesure que leurs articulations se raidissaient, ils apprirent à voler dans l’eau. Les ailes sont devenues des nageoires.

L’évolution des nageoires est un cas classique d’exaptation, un phénomène biologique qui a beaucoup à apprendre à notre propre espèce. Les humains ne sont sur Terre que depuis un instant au cours de l’évolution. D’autres espèces font face à des changements catastrophiques depuis des lustres. Alors que nous sommes confrontés à une transformation existentiellement menaçante de notre propre initiative, il est temps de reconnaître leur ingéniosité innée.

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Il existe un précédent pour cette façon de penser. Depuis près d’un siècle, les ingénieurs se tournent vers d’autres formes de vie pour s’inspirer de nouveaux produits. (Le Velcro a été inspiré par le caractère collant des chardons.) Mais nous devons élever le biomimétisme au-delà de la conception de produits. Nous devons appliquer le biomimétisme systémiquement. Les humains peuvent apprendre de nouvelles formes de gouvernance grâce aux bactéries et aux moisissures visqueuses. Nous pouvons tirer des enseignements des droits de propriété des arbres mesquites. Et à partir des pingouins et de leur exaptation métamorphe, nous pouvons découvrir de nouvelles approches pour construire des villes plus adaptables aux communautés individuelles dans des conditions environnementales changeantes. Nous pouvons apprendre à concevoir pour l’exaptabilité.

Tel que défini par les paléontologues Stephen Jay Gould et Elizabeth Vrba dans l’article de 1982 qui introduisait le terme exaptation Pour la science, les exaptations sont « des caractéristiques qui améliorent désormais la forme physique mais qui n’ont pas été construites par la sélection naturelle pour leur rôle actuel ». La structure de base du flipper a été initialement sélectionnée pour le vol à voile ; l’aile était réservée à la nage.

En prétendant que exaptation est distinct de adaptation– représentant rien de moins qu’« un élément manquant dans la taxonomie de la morphologie évolutive » – Gould et Vrba ont proposé de multiples exemples. Les os pourraient être à l’origine des organes permettant aux créatures marines cartilagineuses de stocker des minéraux essentiels à l’activité métabolique et ne sont devenus que plus tard un support structurel pour la vie sur terre. Les plumes pourraient provenir d’un isolant duveteux, finalement exapées par les oiseaux qui prenaient leur envol (seulement, dans le cas des pingouins, pour être à nouveau exapées pour s’isoler).

Dans chacun de ces cas, selon Gould et Vrba, la fonction n’est pas née de l’accumulation progressive de mutations mineures caractéristiques de l’adaptation. Au contraire, l’opportunité d’occuper un nouvel environnement a été exploitée par une réaffectation soudaine d’un appareil existant. « Nous soupçonnons que le cadre conceptuel de la pensée évolutionniste moderne, en soulignant continuellement l’importance suprême et la continuité de l’adaptation et de la sélection naturelle à tous les niveaux, a subtilement relégué la question de l’exaptation à une périphérie sans importance », écrivent-ils. Sans un mot approprié, un mécanisme crucial de la biologie a été systématiquement négligé.

L’élaboration de ce concept insaisissable n’a pas commencé avec les pingouins, ni avec les oiseaux volants ou les poissons-poumons. Gould a extrait le processus de l’architecture, en s’inspirant de la cathédrale Saint-Marc de Venise.

Le grand dôme de Saint-Marc est richement décoré d’iconographie chrétienne, une mosaïque spectaculaire organisée en quadrants correspondant à quatre arcs imposants. Chaque intersection des arcs crée un écoinçon – ou, plus techniquement, un pendentif – un espace triangulaire effilé contenant un motif biblique. Pour un œil non averti en ingénierie structurelle, les écoinçons pourraient être interprétés comme des dispositifs d’encadrement de l’œuvre d’art. Dans une conférence prononcée à la Royal Society plusieurs années avant de rédiger son article déterminant avec Vrba, Gould a observé que mettre en avant la mosaïque « inverserait la voie appropriée de l’analyse ». En tant qu’espaces à combler, les écoinçons suscitent l’imagerie. Et la disposition des arcs formait les écoinçons eux-mêmes.

Supposer que les plumes sont une adaptation constante à la vie volante, ou que les nageoires sont une excroissance de la plongée en eau profonde, confondrait également l’ordre des événements, interprétant mal l’évolution aviaire. À la manière d’un mosaïste byzantin, la biologie a simplement profité de ce qui était déjà présent.

Les écoinçons de Saint-Marc montrent également qu’une exaptation ne doit pas nécessairement s’approprier un trait utile mais peut également recourir à la contingence ou à l’accident. Le génome des manchots est désordonné et comprend de nombreux gènes dupliqués par inadvertance. Inutile à la survie, une partie de ce code génétique peut être récupérée si un environnement est modifié (comme en Nouvelle-Zélande à la suite d’une frappe d’astéroïde). Ce qui s’applique aux manchots s’applique à toutes les espèces.

Bien que le terme exaptabilité n’ait pas été utilisé en biologie, Gould et Vrba ont anticipé ce concept lorsqu’ils ont écrit sur la « nécessité de reconnaître le rôle central de la « cooptabilité pour l’aptitude » », reconnaissant le vaste réservoir de traits non adaptatifs comme « une source de matière première pour une sélection ultérieure ». Faute de fonctionnalités essentielles, les fonctionnalités acquises accidentellement sont particulièrement flexibles. Contrairement aux ailes, qui ont dû perdre leur capacité de vol pour devenir des palmes efficaces, il n’y a pas de compromis inhérent lorsque des fonctionnalités inutiles sont récupérées.

Bien entendu, l’exaptation agit également sur des traits précédemment adaptés à des fonctions indépendantes, comme la capacité de vol abandonnée par les oiseaux marins du Crétacé de Nouvelle-Zélande. Aussi simple que cela puisse paraître pour que des éléments non fonctionnels deviennent utiles, les fonctions qui peuvent être abandonnées sont probablement la plus grande source de matière première pour une sélection ultérieure, et la plus importante à prendre en compte lorsqu’on imagine de nouvelles approches de l’architecture.

Les oiseaux marins néo-zélandais ne pouvaient pas savoir qu’une niche s’ouvrirait s’ils abandonnaient l’aérodynamisme. Lorsque l’astéroïde a frappé, ils n’ont pas discuté de la probabilité que les mosasaures et les plésiosaures disparaissent. Au lieu de cela, chaque génération a probablement passé un peu plus de temps sous l’eau, plongeant plus profondément et revenant sans avoir été mangée. Devenir plus navigable et moins apte à voler faisait partie du même processus progressif. Les plumes se sont transformées. Joints fusionnés. Corps allongés.

À l’Éocène, environ 10 millions d’années après l’obscurité de l’atmosphère, les plus grands manchots mesuraient six pieds et demi et pouvaient pénétrer à des profondeurs de 1 600 pieds. C’est près de trois fois plus profond que la gamme de guillemots de Brünnich mesurant 18 pouces de haut, l’un des plus proches parents en état de voler du manchot aujourd’hui. Ce qui rendait l’aile expaptable, paradoxalement, c’est qu’elle était adaptable. La préadaptation, comme en témoignent les plongées et les vols maladroits des guillemots, était que l’appendice était optimal pour rien.

Ce n’est pas une bonne ingénierie, du moins dans la manière dont les ingénieurs et les constructeurs humains sont formés aujourd’hui. L’ingénierie et la construction sont censées être parcimonieuses. Sous l’influence de la technologie, l’architecture et l’urbanisme modernes atteignent la performance aux dépens des possibilités.

Tous les bâtiments sont des prédictions », a écrit Stewart Brand dans Comment les bâtiments apprennent. “Toutes les prédictions sont fausses.” Publié en 1994, le livre de Brand ne fait aucune mention de l’exaptabilité, mais bon nombre des principes adoptés par Brand sont compatibles avec l’exaptabilité. Par exemple, les structures devraient être « surconstruites ». Ils doivent avoir une diversité spatiale et un « ajustement ample ». C’est parce que « tous les bâtiments grandissent ». Brand a considéré cela comme « une règle universelle – jamais reconnue parce que son action est embarrassante ou illégale ».

Les lois qui restreignent l’adaptation sont aussi préjudiciables à l’exaptation que les préjugés technologiques. Les quartiers informels où les infrastructures sont les plus changeantes sont professionnellement dénigrés et juridiquement précaires. Beaucoup de noms pour eux, comme taudis et bidonvillesont péjoratifs. D’autres noms affirment leur statut d’illicite. Par exemple, Muhoga Chongchakji est le coréen pour « règlement sans autorisation ».

L’un des rares endroits où les architectes et les urbanistes ont tenté d’apprendre de l’improvisation communautaire est Iquique, au Chili, où le cabinet d’architecture Elemental a construit 93 « demi » maisons en 2003. Conçues par Alejandro Aravena et incarnant d’ailleurs certains des principes de Brand, les maisons subventionnées ont été intentionnellement laissées incomplètes afin que les familles puissent remplir les modules vides en fonction de leurs besoins et en suivant quelques règles décidées collectivement. Certains résidents ont construit des extensions pour les enfants, ensuite exapées en sous-location.

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D’autres colonies de demi-maisons ont ensuite été construites ailleurs au Chili et au Mexique. Mais ils restent anormaux – assez inhabituels pour qu’Aravena remporte un prix Pritzker – et leur exaptabilité consiste simplement à laisser un espace négatif à une créativité opportune.

Pour fonctionner à grande échelle et donner aux villes la flexibilité résiliente dont elles auront besoin pour résister au changement climatique sans démolition inutile, l’exaptabilité devra être la valeur architecturale par défaut, légalement mandatée dans les codes du bâtiment et appliquée aux travaux publics. Les bâtiments doivent être des pastiches structurels, intégrant de multiples traditions architecturales pour aborder une myriade d’avenirs possibles. L’infrastructure doit disposer de redondances comprenant des modules reconfigurables, tous extensibles à tout moment.

Si tous les bâtiments sont des prédictions, les lois qui régissent leur construction et leur configuration le sont également. Ces prédictions sont également forcément fausses et peu judicieuses à long terme.

Il existe des cas dans lesquels des lois ont été exemptées dans le passé. Les recours collectifs utilisés aujourd’hui pour regrouper un grand nombre de réclamations étaient à l’origine destinés uniquement à regrouper les plaintes de groupes sociaux établis, tels que les paysans d’un village anglais. Ou prenons un exemple constitutionnel : le droit à la vie privée découle de la « pénombre » des garanties écrites, telles que la protection du quatrième amendement contre les perquisitions et saisies abusives. La common law britannique n’aurait pas pu prévoir la mixité sociale des classes. Les créateurs n’auraient pas pu prévoir les menaces auxquelles les gens seraient confrontés en ligne, où la surveillance gouvernementale peut être exercée avec une efficacité impitoyable. Dans les deux cas, l’exaptation a adapté les anciennes lois aux nouvelles circonstances.

Les lois sont expaptables lorsque leur pénombre est large. La pénombre d’une loi s’élargit d’ambiguïté. L’exaptabilité est compromise lorsque les tribunaux se concentrent sur les intentions des législateurs, fondant leur interprétation sur la téléologie.

Bien entendu, des lois sont créées, contrairement aux pingouins. Le fait est que les pingouins ne seraient jamais apparus si la vision téléologique du créationnisme était vraie. Les oiseaux marins de Nouvelle-Zélande auraient été fixés pour l’éternité comme une invention immuable de Dieu, sans jamais profiter de l’impact de l’astéroïde qui a dégagé les océans du Crétacé. Agir comme si les lois n’étaient pas rédigées est peut-être une fiction juridique, mais elle est utile.

Aptenodytes forsteri est le plus grand pingouin vivant aujourd’hui. Populairement connue sous le nom de manchot empereur, cette espèce mesure plusieurs pieds de moins et pèse des dizaines de livres de moins que les grands manchots de l’Éocène. La plus petite taille coïncide avec le fait que les mammifères marins deviennent de plus en plus des prédateurs au sommet. Depuis lors, les humains sont devenus un problème encore plus grave, accélérant le réchauffement climatique à tel point que Aptenodytes forsteri a récemment atterri sur la Liste rouge de l’UICN des espèces menacées.

Tout change avec le temps. À l’avenir, les palmes pourraient être transformées en ailes. Les pingouins, à ma connaissance, sont ouverts à cette possibilité.

Adapté de Un guide de terrain pour une gouvernance plus qu’humainepublié par Berggruen Press.

Image principale : mdurinik / Adobe Stock