Evolution d'un système complexe
Imaginons que l'un de nos très lointains ancêtres poïkilotherme ait subit une mutation modifiant la perméabilité aux protons de la membrane interne de ses mitochondries. Il va augmenter sa production de chaleur et sa température interne et en tirer des avantages sélectifs, par exemple une meilleure incubation des œufs et un temps d'activité accru. Mais cette modification des mitochondries va nécessiter davantage de nourriture et d'oxygène. La période d'activité accrue permettra d'augmenter la prise d'aliments mais les capacités respiratoires et circulatoires vont limiter les capacités des mitochondries.
Chez un mammifère, les interactions entre les structures et les fonctions responsables ou affectés par l'endothermie constituent un système complexe. (d'après Kemp, 2006)
Si la fuite de protons a été trop forte la mutation a pu être défavorable et même létale. Nous venons de voir l'une des contraintes d'un système complexe : la modification d'un de ses éléments ne peut se faire que dans les limites permises par ses autres éléments. Les bénéfices potentiels de la modification d'un constituant peuvent être sous exploités par les contraintes imposées par les autres. Il faut attendre la modification d'un autre composant pour améliorer le fonctionnement de l'ensemble. Par contre cette nouvelle modification sera conservée puisqu'elle apporte un avantage sélectif à l'individu. Certains éléments utilisés pour d'autres fonctions peuvent s'avérer utiles pour l'homéothermie. Par exemple les cornets et turbinaux utilisés pour économiser l'eau ont pu servir à réguler la température de l'air inhalé ou exhalé. Un système complexe ne peut évoluer que lentement, 70 millions d'années dans le cas qui nous intéresse, car il lui faut acquérir la bonne mutation au bon moment, au bon moment vis à vis des conditions du milieu mais aussi vis à vis de l'état atteint par le système. L'évolution des systèmes complexes est responsable du phénomène de l'évolution en mosaïque maintes fois constatée en paléontologie.
A la fin du trias et au début du jurassique, les petits Mammifères avaient atteint un degré d'homéotherme tel qu'ils pouvaient être actifs la nuit échappant aux prédateurs poïkilothermes et limitant la concurrence avec les petits diapsides exploitant les mêmes sources de nourriture qu'eux. Ils étaient les héritiers de millions de générations de bricoleurs chanceux qui lentement avaient amélioré l'homéothermie. D'autres lignées n'ont pas eu les bonnes mutations au bon moment, elles n'ont pas été épargnées par la sélection naturelle.
L'évolution de l'homéothermie est un exemple d'évolution d'un système complexe. Ces systèmes évoluent lentement. Les grands plans d'organisation des êtres vivants sont des systèmes complexes. Ceci nous rappelle qu'un organisme est une unité fonctionnelle qui dépend de chacune de ses parties. Un être vivant n'est pas un simple sac de gènes mais la résultante de la cascade de leurs interactions depuis sa conception jusqu'à sa mort. Les analyses cladistiques qui décomposent les êtres vivants en caractères indépendants ne doivent pas nous le faire oublier. Depuis son origine, la vie n'a pas cessé de se structurer en systèmes de plus en plus complexes : cellules, organismes pluricellulaires, écosystèmes et sociétés animales.