Comment la découverte d'organismes marins unicellulaires a donné naissance à l'un des livres illustrés les plus influents jamais publiés

Aucune créature du monde microscopique n'a réussi à captiver l'imagination humaine avec autant d'autorité que les radiolaires. Depuis la fin du XIXe siècle, ils ont fait connaître leur existence dans l’art, l’architecture, le design et même la littérature. Ces organismes marins unicellulaires, qui semblent s'être téléportés directement d'un espace euclidien raréfié vers tous les océans du monde, fusionnent harmonieusement géométrie et biologie. Leurs squelettes de glassine étonnamment complexes peuvent servir à protéger et réguler la flottabilité de la cellule à l’intérieur, mais ils semblent également une sorte d’incarnation physique dans le verre sculpté de ce que signifie l’éclat.

Les radiolaires sont experts dans la distillation de la silice, une forme de quartz, à partir de l'eau de mer, un processus connu sous le nom de biominéralisation. Dans ce processus, ils génèrent une sorte de vocabulaire de formes de géomètre fou – polyèdres, solides d'Archimède, icosaèdres, dodécaèdres, etc. – des formes tordues par la langue, perforées par des épines rayonnantes et des microtubules. Leurs morphologies extraordinaires servent à réfuter toute suggestion selon laquelle les formes biologiques devraient se simplifier à mesure qu’elles deviennent plus petites.

Au contraire, c’est le contraire qui semble être vrai. On les trouve partout où l’eau salée fait des vagues, mais particulièrement dans les couches superficielles plus chaudes des océans Indien et Pacifique. Aucune espèce n’est prédominante.

La complexité intégrée à la géométrie est une signature radiolaire.

Les squelettes des radiolaires sont généralement constitués d'un maillage ordonné de polygones rigides. Celles-ci sont fréquemment façonnées en sphères imbriquées, bien qu'il existe de nombreuses exceptions, notamment des symétries axiales complexes. La sphère centrale contient l'endoplasme et le noyau de la cellule, site de la plus grande activité cellulaire. Autour de cela et protégé par une enveloppe externe se trouve le cytoplasme, un liquide mousseux de ribosomes synthétisant des protéines, de mitochondries productrices d'énergie, de lipides stockant l'énergie, etc.

La plupart des radiolaires sont hétérotrophes, c'est-à-dire qu'ils consomment de la matière végétale et animale, mais beaucoup possèdent également des capacités photosynthétiques dues à l'endosymbiose (dans laquelle un organisme, l'organisme photosynthétique, vit au sein du radiolaire plus grand, au bénéfice des deux). Cela leur permet également d’acquérir l’énergie de la lumière du soleil. Leurs épines saillantes caractéristiques servent à la fois de modulateurs de flottaison (via un processus complexe semblable à la montée et à la descente de voiles protoplasmiques) et de mâts permettant à la cellule de s'étendre vers l'extérieur dans l'eau environnante et de se nourrir. La complexité intégrée à la géométrie est une signature radiolaire.

Pour autant, ils ne vivent qu’environ deux semaines. Après quoi les radiolaires coulent, produisant une chute de neige constante composée de verrerie délicate sur le fond de l'océan. Selon la profondeur, leurs squelettes peuvent mettre jusqu'à cinquante ans à descendre – une douce pluie tombant continuellement sur tous les océans du monde depuis au moins l'ère du Cambrien moyen, il y a plus de 500 millions d'années. Le tapis de formes tombées qui en résulte finit par se transformer en un limon siliceux qui, à l'échelle d'un million d'années, finit par produire une roche particulièrement dense et à grain fin appelée radiolarite, également connue sous le nom de chert ou silex.

De cette manière, l’une des premières formes de vie à avoir possédé un squelette quelconque revient sur terre. Le chert était à son tour utilisé par certains des premiers protohumains pour fabriquer des outils et constituait donc un matériau clé au cours de l'âge de pierre, long de 3,4 millions d'années. Il existe de nombreuses façons d’infiltrer la culture humaine.

Alors, comment les radiolaires ont-ils réussi à faire un peu plus cela, dans une histoire relativement récente ? C’est là une histoire.

En 1859, un jeune médecin allemand, nouvellement autorisé à exercer la chirurgie et l'obstétrique, décide de partir en voyage en Italie. Ernst Haeckel n’a jamais été entièrement convaincu que la médecine était sa vocation. Il s'était lancé sur le terrain sous la pression de ses parents et avait été rebuté par le carnage chirurgical de l'école de médecine.

Mais Haeckel avait un côté résolument orienté vers la recherche et avait été soutenu dans son intérêt pour les sciences naturelles par un éminent professeur de l'Université de Würzburg, l'anatomiste Albert von Kölliker. En déployant les tout derniers microscopes composés alors produits par Carl Zeiss dans la ville voisine d'Iéna, von Kölliker était en effet passé de la table de dissection au laboratoire, fondant ainsi un nouveau domaine médical : l'anatomie microscopique.

Le voyage italien de Haeckel faisait partie d'un plan de vie alternatif subreptice. Alors qu'il rendait visite à un ami à l'université de Jena, on lui avait proposé une carrière universitaire, ce qu'il avait choisi de garder confidentiel. L'ami Carl Gegenbaur était déjà professeur à l'université. Il a suggéré l'Italie comme destination éducative idéale pour le jeune Ernst en vue d'un éventuel poste à Iéna.

Au début de son voyage, Haeckel était encore secoué par la mort, probablement par suicide, de l'un de ses professeurs, le célèbre médecin et biologiste marin Johannes Müller. Il était déterminé à poursuivre les recherches sur un type d'organisme marin, les radiolaires, que Müller avait initiées.

Considéré comme l’un des plus grands philosophes naturels du XIXe siècle, Müller avait été parmi les premiers à décrire ce groupe de plancton unicellulaire aux structures squelettiques complexes. Il avait également promu le terme radiolaire, un dérivé du latin radiolusqui faisait référence à leurs points rayonnants caractéristiques. Travaillant principalement dans la mer du Nord, Müller était le pionnier de l'utilisation de filets extrêmement fins pour collecter ces organismes marins ainsi que d'autres minuscules.

Lors d'un long voyage à Messine, Haeckel entreprit de reprendre le travail radiolaire de Müller. Il a chargé un pêcheur âgé de la ville portuaire sicilienne, Domenico Nina, de le ramer pendant qu'il tamisait la mer avec des filets basés sur les plans de Müller. Examinant ce qu'il a rapporté avec une fascination croissante, il s'est vite rendu compte que les eaux riches du détroit de Messine – un environnement méditerranéen unique où des courants rapides canalisent les nutriments à travers un espace restreint – produisaient des dizaines d'espèces jusqu'alors inconnues.

Tout comme l'utilisation du microscope par von Kölliker en anatomie avait créé un nouveau domaine, la combinaison des filets de Müller, des capacités artistiques de Haeckel et d'une fonctionnalité spécialisée du microscope qu'il avait apporté d'Allemagne, produit par la société berlinoise Schiek, permettait désormais d'ouvrir un nouveau chapitre de la biologie marine, qu'il avait l'occasion d'écrire.

Émerveillé par leur symétrie radiale et leurs squelettes en forme de joyaux, Haeckel réalisa que la seule façon de rendre justice aux radiolaires était de les dessiner avec autant de précision que possible. Pour ce faire, il a utilisé la caméra lucida de son microscope, une fonctionnalité avancée qui lui a permis de projeter ses échantillons marins directement sur du papier, où ils pouvaient être tracés avec son stylo. Les résultats étaient des rendus d’une précision sans précédent.

Au début des années 1860, Haeckel avait découvert plus d’une centaine de nouvelles espèces de radiolaires. En associant ses capacités artistiques à ce qui était clairement un élan scientifique créatif, il avait également trouvé sa vocation. En 1862, il avait publié une monographie illustrée, Les Radiolairesqu'il dédia à Johannes Müller. Il contenait dix somptueuses planches en couleurs, chacune représentant plusieurs espèces en détail.

Ernst Haeckel Formes d'art dans la nature continue de figurer parmi les livres illustrés les plus influents jamais publiés.

Rien de tel n'avait été vu auparavant, et lorsque Haeckel en envoya une copie à Charles Darwin, dont Sur l'origine des espèces avait été publié trois ans auparavant, il reçut bientôt un accueil enthousiaste. « C'est l'une des œuvres les plus magnifiques que j'aie jamais vues, et je suis fier d'en posséder un exemplaire de l'auteur », écrit le grand naturaliste. « Il est très intéressant et instructif d'étudier vos dessins admirablement exécutés ; car je n'imaginais pas que des animaux d'une organisation aussi faible pouvaient développer des structures aussi extrêmement belles. »

Après s'être imposé comme biologiste marin et avoir noué des liens avec le plus grand scientifique de son temps, Haeckel a rapidement acquis une notoriété internationale. Des monographies illustrées successives sur les éponges de mer, les méduses et la zoologie lui valurent un poste de professeur titulaire à Iéna et il devint le principal partisan des théories évolutionnistes de Darwin en Allemagne.

À la fin des années 1870, on lui demanda de participer à la tâche gargantuesque consistant à évaluer et cataloguer les résultats de l'étude quinquennale. Challenger expédition – un ambitieux voyage de recherche britannique mondial, le premier jamais consacré uniquement à la science. La contribution de Haeckel aux 50 volumes finaux Rapport du voyage du HMS Challenger Il a fallu une décennie pour le terminer et s'étendait sur trois volumes, 2 750 pages et 130 planches.

Ces derniers ont été réalisés avec le talentueux maître lithographe Adolf Giltsch, un collaborateur de longue date à Iéna qui possédait « l'esprit de recherche de connaissances d'un vrai naturaliste », comme le dit Haeckel. Dans son Challenger À lui seul, Haeckel a décrit plus de 4 000 nouvelles espèces de radiolaires. Il était devenu de loin la principale autorité en la matière.

Ernst Haeckel et Adolf Giltsch, Radiolariens, 1887, lithographie. Bibliothèques et archives Smithsonian.

Au tournant du siècle, Ernst Haeckel avait rassemblé suffisamment de dessins pour produire son grand chef-d'œuvre et l'œuvre unique la plus associée à son nom, Arts de la nature (Formes d'art dans la nature). Une fois de plus, les lithographies de Giltsch transformèrent les dessins de Haeckel en rendus finement adaptés à une reproduction de masse. Les radiolaires étaient visibles tout au long du livre, qui fut publié en volumes séparés entre 1899 et 1904 et enfin en édition complète en 1904 avec cent lithographies à pleine page. Succès commercial immédiat, il n'a jamais été épuisé.

Comme déjà évoqué dans l'introduction, Formes d'art dans la nature a eu un impact presque immédiat sur la culture visuelle du début du XXe siècle. Les artistes des mouvements Art nouveau et Jugendstil allemand ont intégré les découvertes de Haeckel dans leur travail, tout comme des architectes et designers de premier plan comme Antoni Gaudí et Louis Sullivan. En 1898, l'architecte René Binet a dévoilé son projet pour la Porte Monumentale, une grande arcade à trois pieds destinée à servir de portail d'entrée à la prochaine Exposition de Paris de 1900. La structure massive était basée sur les radiolaires que Binet avait vus dans l'étude de Haeckel. Challenger plaques, un fait qu'il a clairement expliqué dans des lettres au biologiste marin, aujourd'hui âgé d'une soixantaine d'années.

La Porte de Binet fut construite à la fin de l'année suivante et marqua une sorte d'apothéose du design naturel incorporé à l'architecture. De taille comparable à l'Arc de Triomphe, la Porte Monumentale contenait également des ornements de surface basés sur la documentation rigoureuse de Haeckel sur les organismes présents dans les océans du monde. Cependant, à la clôture de l'Exposition en novembre, elle fut démontée sans ménagement et ne fut plus jamais revue.

En revanche, celui d'Ernst Haeckel Formes d'art dans la nature continue de figurer parmi les livres illustrés les plus influents jamais publiés. Classé comme le premier best-seller international des arts et des sciences basé sur l'image, il a révélé au public le mystère persistant de l'extraordinaire capacité de la nature à forger des structures d'une complexité éblouissante.

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