Question : « Qu'est-ce que la complexité irréductible ? »
Réponse :
La complexité irréductible décrit une caractéristique de certains systèmes complexes qui ne peuvent fonctionner que si chacun de leurs composants est à la bonne place. Autrement dit, la complexité d'un système irréductiblement complexe ne peut être réduite (c'est-à-dire que ce système ne peut être simplifié) en retirant un de ses composants : il cesserait alors de fonctionner.
L'auteur de cette expression est le professeur Michael Behe, de l'Université Lehigh, qui l'emploie pour la première fois dans son ouvrage de référence Darwin’s Black Box (La boîte noire de Darwin), publié en 1996. Behe a popularisé ce concept en présentant le piège à souris comme un exemple de complexité irréductible. Un piège à souris est composé d'un piège, d'un ressort, d'un marteau, d'une barre de maintien et d'une fondation. Behe fait valoir que si l’on retirait un de ces composants sans le remplacer par un autre élément comparable (ou sans restructuration significative des éléments restants), tout le système cesserait de fonctionner. Le professeur John McDonald, de l'Université de Delaware, a remis en cause la complexité irréductible du piège à souris. Il a créé une présentation flash en ligne qui illustre ses arguments (voir Un piège à souris à complexité réductible, http://udel.edu/~mcdonald/oldmousetrap.html). Behe a publié une réfutation de la critique de McDonald, également en ligne (voir Défense du piège à souris : réponse aux critiques, http://www.arn.org/docs/behe/mb_mousetrapdefended.htm). Ainsi, le débat continue ; mais ce n'est pas le sujet : ce qui compte, c'est la notion même de complexité irréductible.
La notion, par ailleurs anodine, de complexité irréductible, suscite beaucoup de controverse lorsqu’on l’applique aux systèmes biologiques, car elle semble contredire la théorie de l'évolution de Darwin, qui demeure le paradigme dominant dans le domaine de la biologie. Charles Darwin a lui-même reconnu : « Si l'on arrivait à démontrer qu'il existe un organe complexe qui n'ait pas pu se former par une série de nombreuses modifications graduelles et légères, ma théorie ne pourrait certes plus se défendre. » (De l'Origine des Espèces, 1859, p. 158) Behe répond : « Un système irréductiblement complexe ne peut être produit directement (c'est-à-dire par l'amélioration continuelle de la fonction initiale, qui continue de fonctionner par le même mécanisme) par une série de nombreuses modifications légères d'un système précédent, car tout système précédant un système irréductiblement complexe auquel il manquerait un élément ne fonctionnerait pas par définition. » (Darwin’s Black Box, 1996, p. 9)
À noter qu'en affirmant que ce système précédent « ne fonctionnerait pas », Behe ne veut pas dire qu'il n'aurait aucune fonction possible : un piège à souris sans ressort peut toujours servir de presse-papier, mais serait inefficace en vue de la fonction qu’il était censé jouer (attraper des souris) ni par le biais du même mécanisme (par un marteau armé d'un ressort).
Il demeure une possibilité que des systèmes irréductiblement complexes évoluer à partir de systèmes précédents qui soient plus simples et jouent des fonctions non apparentées. Ce serait une forme d'évolution indirecte. Behe a reconnu : « Si un système est irréductiblement complexe et ne peut donc pas avoir été produit directement, on ne peut cependant pas exclure totalement la possibilité d'un circuit indirect. » (ibid, p. 40)
Un piège à souris composé de cinq éléments n'aurait pas pu évoluer directement à partir d'une version plus simple et non fonctionnelle (cela violerait la notion darwinienne d'évolution par sélection naturelle), mais il aurait pu évoluer à partir d'un presse-papier composé de quatre éléments. D'après Behe, l'évolution d'un modèle de piège à souris plus efficace et plus complexe à partir d'une version plus simple serait un cas d'évolution directe, tandis que son évolution à partir d'un presse-papier complexe serait un cas d'évolution indirecte. La complexité irréductible est considérée comme un défi à l'évolution directe.
À noter que l'évolution par sélection naturelle n'a pas pour seul effet de rendre les systèmes précédents plus complexes : elle peut aussi les simplifier. L'évolution darwinienne peut produire la complexité irréductible rétroactivement. Jenga est un jeu de société dont les joueurs retirent des pièces de bois d'une tour jusqu'à ce qu'elle s'écroule. Au début du jeu, la tour compte 54 pièces. La complexité de la tour diminue (c'est-à-dire qu'il y a de moins en moins de pièces) à chaque tour, jusqu'à ce que la tour devienne irréductiblement complexe (c'est-à-dire qu'elle s'écroulerait en en retirant une de plus). Cela montre qu'un système irréductiblement complexe peut évoluer indirectement à partir d'un système plus complexe.
Behe affirme que moins un système irréductiblement complexe est complexe, plus la probabilité d'une évolution indirecte est élevée (soit à partir d'un système précédent plus simple ayant une fonction différente, soit à partir d'un système précédent plus complexe ayant perdu des composants). À l'inverse, plus un système irréductiblement complexe est complexe, plus une évolution indirecte est improbable. Behe écrit : « Plus la complexité d'un système interactif augmente, plus la probabilité d'une voie indirecte diminue fortement. » (ibid, p. 40)
Behe cite le système flagellaire de la bactérie e. coli comme un exemple de système irréductiblement complexe, qui, selon lui, ne peut avoir évolué directement (du fait de sa complexité irréductible) et n'a très probablement pas évolué indirectement (du fait de sa complexité extrême). Il s'agit d'un moteur hors-bord microscopique extraordinaire, qui permet à la bactérie e. coli de se déplacer dans son environnement. Il est composé de 40 composantes, dont un stator, un rotor, un arbre, un joint universel et une hélice. En retirant un seul de ces composants, tout le système cesserait de fonctionner. On en retrouve certains ailleurs dans le monde microscopique, notamment dans le système de transport de type III, auquel ils pourraient donc avoir été empruntés (par le biais d'un processus appelé cooptation), mais la plupart d'entre eux sont uniques, si bien que leur origine évolutive demeure un mystère.
La notion de complexité irréductible fait face à une forte opposition de la part du camp darwiniste. Certaines critiques sont valides, d'autres non. Les affirmations des partisans de la complexité irréductible doivent également être examinées attentivement. Certains exemples biologiques fréquemment cités précédemment se sont finalement avérés réductibles. Cela n'invalide pas la notion elle-même, ni les exemples bien réels de systèmes biologiques irréductiblement complexes (comme le flagelle de la bactérie e. coli) : cela montre seulement que les scientifiques peuvent se tromper, comme tout le monde.
Pour résumer, la complexité irréductible est un aspect de la théorie du dessein intelligent, qui affirme que certains systèmes biologiques sont si complexes et dépendent de tant de composants qu'ils ne peuvent provenir d'une évolution aléatoire. Un tel système serait inutile, et même nocif pour l'organisme, si tous ses composants n'avaient pas évolué au même moment. Donc, d'après les « lois » de l'évolution, ils auraient été exclus de l'organisme par la sélection naturelle. La complexité irréductible n'est pas une preuve claire de l'existence d'un dessein intelligent et n'invalide pas forcément l'évolution, mais elle montre clairement qu'il y a plus que des processus aléatoires derrière l'apparition et le développement de la vie biologique.
