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L’autre jour, j’étais cloué au lit, malade. Impossible de bosser sur mes systèmes, pas la concentration pour coder quoi que ce soit. Alors j’ai fait ce que je fais quand je ne peux rien faire d’autre : j’ai réfléchi.
Je venais de tomber sur un article qui parlait des tentatives de « dé-extinction » à partir de la poule domestique. L’idée générale : réactiver des traits ancestraux pour faire émerger des caractères de dinosaure, dents, queue longue, griffes, museau. Le problème m’a sauté aux yeux immédiatement.
Partir d’une poule pour atteindre un raptor, c’est comme vouloir transformer un éléphant d’Afrique en mammouth laineux. On part de trop loin. Les contraintes anatomiques, comportementales et métaboliques sont tellement grandes que chaque modification en entraîne dix autres. Demander à un éléphant d’Afrique de tolérer le froid sibérien et de s’adapter aux steppes, ce n’est pas un ajustement : c’est une reconstruction complète.
Même chose pour la poule. C’est un animal domestiqué, sélectionné pendant des millénaires pour pondre, grossir vite et répondre aux contraintes humaines. Son anatomie, sa physiologie et son comportement se sont éloignés de ce qu’on chercherait chez un morphotype théropode prédateur.
Le vrai problème, à mon sens, n’est donc pas seulement : « quels gènes faut-il réactiver ? »
C’est d’abord : quelle espèce de départ choisir ?
Ce qu’il faut, c’est un oiseau qui soit déjà le plus proche possible de la cible. Un organisme chez lequel les modifications nécessaires seraient minimales. Un animal capable d’encaisser ces transformations anatomiquement, métaboliquement et comportementalement. Pas une reconstruction totale : un déplacement contraint dans un espace morphologique déjà compatible.
Première chose : les oiseaux ne descendent pas des dinosaures. Les oiseaux sont des dinosaures. Une branche survivante des théropodes.
Les dromaeosauridés, les fameux « raptors », ne sont pas les ancêtres directs des oiseaux modernes. Ce sont des cousins. Ils ont coexisté avec des lignées aviennes pendant des millions d’années. Dire que les oiseaux descendent des raptors, c’est comme dire que les humains descendent des chimpanzés : c’est faux. Les deux partagent un ancêtre commun, puis ont évolué en parallèle.
Cela change profondément l’approche.
« Faire régresser un oiseau vers un dinosaure » est une formule pratique, mais scientifiquement imprécise. On ne remonte pas un arbre généalogique. On ne revient pas vers un ancêtre. On cherche plutôt à faire converger un organisme vivant vers une morphologie cousine, disparue, mais construite sur des fondations développementales partagées.
Raptor ne vise donc pas à inverser l’évolution. Il vise à explorer ce qu’il faudrait modifier, conserver ou contraindre pour déplacer un oiseau moderne vers un morphotype dromaeosauridé plausible.
Les zones réellement difficiles sont ailleurs.
La première, c’est la queue. Les oiseaux modernes possèdent un pygostyle, c’est-à-dire une fusion des dernières vertèbres caudales. En 2023, Botelho a montré que cette fusion est conduite par une inflammation stérile postnatale, ressemblant à un mécanisme de réparation osseuse. Empêcher cette fusion pourrait donc être plus accessible qu’on ne le pensait, peut-être par intervention sur le processus inflammatoire.
Mais empêcher la fusion n’est pas la même chose que rallonger la queue. Passer de quelques vertèbres caudales à une longue queue fonctionnelle de dromaeosauridé implique de prolonger l’élongation axiale, de restaurer une musculature caudale efficace, et probablement de prendre en compte la rigidification partielle par tendons ou structures équivalentes. À ce jour, personne n’a produit un oiseau moderne avec une longue queue fonctionnelle de théropode.
La deuxième difficulté est la griffe-faucille. La griffe hypertrophiée du deuxième doigt des dromaeosauridés est un trait emblématique, mais son mécanisme développemental exact n’est pas identifié. Les rapaces modernes possèdent des griffes puissantes et courbes, parfois comparables fonctionnellement, mais aucune expérience n’a reproduit chez un oiseau une véritable griffe-faucille de dromaeosauridé.
La troisième difficulté est l’augmentation de masse. Passer d’un oiseau de 3,5 à 5 kg vers un animal de 15 à 20 kg ne consiste pas seulement à grossir l’organisme. Cela implique des contraintes en cascade : thermorégulation, respiration, structure osseuse, posture, locomotion, circulation, dépense énergétique. L’inhibition de la myostatine, spectaculaire chez certains mammifères, donne chez les oiseaux des résultats variables et parfois contre-intuitifs. Une augmentation réaliste de masse demanderait probablement une combinaison de voies, notamment GH/IGF-1, musculature, croissance osseuse et contraintes métaboliques.
Enfin, la posture horizontale d’un théropode n’est pas un simple angle à changer. Elle implique le bassin, la colonne, les membres postérieurs, l’équilibre, la queue, la position du centre de gravité et la coordination locomotrice. C’est un redesign biomécanique global.
Ces limites ne disqualifient pas Raptor. Elles indiquent où le modèle doit être honnête.
La Magpie Goose (Anseranas semipalmata) est l’oiseau le plus basal des Anseriformes. Elle a divergé des autres lignées de ce groupe il y a environ 57 millions d’années. Ce statut basal ne signifie pas qu’elle serait « primitive », mais qu’elle conserve certains traits intéressants dans le cadre d’une exploration morphologique.
Elle possède des pattes semi-palmées, mais aussi des griffes fonctionnelles. Elle présente une capacité de préhension plus marquée que beaucoup d’autres oiseaux aquatiques. Son profil cervical est plus court que celui de nombreuses oies. Son régime est principalement herbivore mais peut inclure une part opportuniste. Son métabolisme et sa masse restent dans une zone plus exploitable qu’un oiseau minuscule ou hautement spécialisé.
Elle n’est pas le plus proche analogue morphologique des derniers oiseaux à dents. Si l’on cherchait uniquement une proximité avec certains oiseaux aquatiques archaïques comme les Hesperornithiformes, un cormoran serait probablement plus pertinent sur le plan morphométrique.
Mais le cormoran pose d’autres problèmes : animal protégé, moins facile à élever, plus spécialisé, moins pratique pour une démarche expérimentale ou computationnelle généralisable. La Magpie Goose, elle, vit en colonies, se reproduit en captivité et conserve une combinaison de traits anatomiques exploitables.
Le choix de la Magpie Goose est donc à la fois scientifique et pragmatique. Ce n’est pas « l’oiseau parfait ». C’est un meilleur point de départ que la poule pour explorer une trajectoire vers un morphotype théropode prédateur.
Raptor n’est pas un protocole de dé-extinction réelle. Ce n’est pas un programme d’édition génétique, ni une proposition d’expérimentation animale immédiate.
Raptor est un programme de recherche computationnel.
Son objectif est d’explorer l’espace des configurations morphologiques possibles entre un oiseau moderne et un morphotype dromaeosauridé, à l’aide d’algorithmes évolutionnaires contraints par la biologie du développement, la biomécanique et la viabilité physiologique.
Le principe n’est pas de dire : « voici comment fabriquer un Velociraptor ». Le principe est de demander : quelles combinaisons de traits sont théoriquement cohérentes, lesquelles s’effondrent, lesquelles restent viables, et dans quel ordre les transformations pourraient être explorées ?
Ce qui m’a surpris en lisant la littérature, c’est que plusieurs transformations nécessaires ont déjà été obtenues en laboratoire, au moins partiellement. Pas sur la Magpie Goose, mais sur le poulet, qui reste le modèle aviaire le mieux annoté et le plus utilisé en embryologie expérimentale.
En 2015, Bhullar et son équipe ont montré qu’en inhibant les voies FGF et Wnt dans la zone ectodermique frontonasale d’embryons de poulet, on pouvait perturber la fusion du bec. Les embryons obtenaient des prémaxillaires non fusionnés, avec une morphologie rappelant celle d’Archaeopteryx et de certains théropodes non aviens dans les scans CT.
En 2006, Harris et son équipe ont observé que le mutant talpid2 du poulet développait des dents coniques de type archosaurien. L’activation directe de la voie beta-catenin dans des embryons normaux peut reproduire les premières étapes de la formation dentaire. Ce ne sont pas des dents complètes au sens d’une dentition fonctionnelle moderne, mais cela montre que certains programmes odontogéniques restent accessibles.
En 2016, Botelho et son équipe ont montré que l’inhibition de la protéine IHH (Indian Hedgehog) empêche la maturation terminale de la fibula chez le poulet. Le résultat est une fibula plus longue, complète jusqu’à la cheville, fusionnée au fibulare, morphologiquement comparable à celle d’Archaeopteryx.
En 2015, Botelho a également montré que la paralysie de la musculature embryonnaire peut produire un hallux non opposable, plus proche de l’état ancestral des théropodes. Ce point est important : il ne s’agit pas d’une manipulation génétique directe, mais pharmacologique. Il montre que certains traits morphologiques ne dépendent pas uniquement du génome, mais aussi de l’activité musculaire embryonnaire.
Ces exemples ne suffisent pas à créer un animal viable de type raptor. Mais ils prouvent une chose essentielle : certaines transformations souvent présentées comme purement spéculatives ont déjà des bases expérimentales.
Cinq visuels. Deux d’entre eux, le génome et les contraintes, appellent le même oracle de fitness, gelé et haché en SHA-256 : celui-là même qui jugera les cinquante mille évaluations d’un run. Son empreinte est affichée à l’écran, et rien n’y est illustratif, ce qui s’affiche est calculé. Les trois autres ne calculent rien et ne le prétendent pas : ils donnent la position des espèces, l’ordre du protocole et l’état exact de la littérature, publication par publication.
Sept oiseaux et théropodes, placés selon leur temps de divergence et leur distance morphologique à la cible. Les deux axes ne disent pas la même chose : un taxon peut être ancien et proche, récent et loin.
La poule est la plus éloignée de toutes. La Magpie Goose est le meilleur compromis parmi les candidats qu’on peut réellement élever. Chaque taxon affiche ce qu’il a déjà et ce qui lui manque, avec ses références.
Les vingt-huit paramètres morphogénétiques abstraits du modèle, groupés en six modules. Survolez-en un : ses dépendances s’allument. L’émail dépend des germes dentaires, la queue longue dépend de sa musculature, la masse dépend de la ventilation.
En dessous, la mesure. Sur trois mille croisements entre parents viables, évalués par le même oracle : échanger les paramètres un à un annule 27,9 % des descendants, échanger des modules entiers 0,1 %.
Le protocole n’ouvre pas les vingt-huit paramètres en même temps. Il déverrouille un module, le laisse se stabiliser, puis le fige, et ce module devient une contrainte pour le suivant. Le crânien avant l’appendiculaire, l’axial avant le métabolique. Avancez dans la séquence : chaque étape indique ce qu’elle ouvre et ce qu’elle impose à celles d’après. Réduire le bréchet à l’étape axiale, par exemple, coûte de la capacité ventilatoire à l’étape suivante, et c’est le module métabolique qui paie l’addition. Cette dépendance n’est pas une commodité de calcul : l’hypothèse est qu’elle garde viables les formes intermédiaires, et c’est précisément ce que les runs doivent trancher, face à un groupe de contrôle où tous les modules sont ouverts d’emblée.
Sept curseurs déplacent l’oie vers le morphotype cible. À chaque mouvement, le modèle recalcule les huit critères et dit si le phénotype tient.
La cible haute, quatorze kilos, plumage dense, métabolisme de prédateur, est refusée : bilan thermique négatif. Une forme peut être visuellement convaincante et physiologiquement impossible. C’est précisément ce que le modèle sert à montrer.
Six transformations, classées par ce qu’on sait réellement en faire. Quatre ont été obtenues en laboratoire et sont publiées avec leur DOI : le museau chez Bhullar en 2015, l’initiation des germes dentaires chez Harris en 2006, la fibula complète et le doigt non opposable chez Botelho. La cinquième, la griffe-faucille, repose sur un mécanisme plausible que personne n’a mené jusqu’au phénotype. La sixième, la queue longue, n’a aucune base expérimentale, et c’est écrit aussi gros que le reste. Chaque fiche se termine d’ailleurs par la section qui compte le plus : ce que le résultat ne prouve pas. Un dossier qui ne montrerait que ses réussites ne vaudrait rien.
Dans Raptor, chaque individu simulé possède un génome abstrait. Ce génome n’est pas une séquence ADN réelle. C’est un vecteur de paramètres morphogénétiques organisés en modules fonctionnels.
Ces modules représentent les grandes zones de transformation :
Le point important est que le crossover de l’algorithme génétique n’échange pas des « gènes » isolés au hasard. Il échange des modules entiers ou des sous-modules cohérents. Cela évite de produire des combinaisons biologiquement absurdes, par exemple des dents sans espace cranial adapté, une queue longue sans musculature, ou une masse élevée sans capacité respiratoire suffisante.
Le modèle ne cherche donc pas seulement une forme visuelle. Il cherche une cohérence entre anatomie, développement, physique et comportement.
Chaque phénotype généré est évalué par une fonction de fitness à huit dimensions.
Un seul oracle de fitness est partagé par tous les algorithmes. Son code est hashé en SHA256 afin de garantir que la comparaison reste stable et non biaisée. Chaque algorithme sera testé sur 15 runs indépendants, ils restent à lancer. GA et CMA-ES seront comparés sur la morphologie ; NEAT, lui, sur le seul critère comportemental. Les résultats sont ensuite comparés statistiquement avec un test de Friedman et un post-hoc de Nemenyi, standards dans les comparaisons d’algorithmes évolutionnaires.
L’objectif n’est pas de produire une belle chimère. L’objectif est de savoir quel algorithme explore le mieux un espace morphogénétique contraint.
Raptor est conçu pour comparer plusieurs approches évolutionnaires sur le même problème ; les runs comparatifs restent à lancer.
Le premier algorithme est un GA classique (Genetic Algorithm). Il fonctionne avec une population d’individus simulés. Les meilleurs candidats, selon une fonction de fitness partagée, sont sélectionnés. Ils se reproduisent, leurs modules sont croisés, puis mutés. La structure du génome reste fixe, mais les valeurs évoluent.
Le deuxième est CMA-ES (Covariance Matrix Adaptation Evolution Strategy). C’est une stratégie évolutionnaire plus sophistiquée, qui adapte automatiquement sa distribution de recherche à partir des résultats précédents. Elle ne cherche pas seulement au hasard autour des meilleurs individus : elle apprend progressivement dans quelle direction l’espace de recherche semble prometteur.
Le troisième est NEAT (NeuroEvolution of Augmenting Topologies). Ici, l’intérêt n’est pas seulement l’évolution de paramètres morphologiques, mais aussi l’évolution de structures de décision. Dans une extension comportementale du simulateur, NEAT peut faire évoluer des réseaux où de nouveaux neurones et de nouvelles connexions apparaissent progressivement. Cela permet d’explorer des comportements non explicitement programmés : orientation, approche, attaque, évitement, coordination, curiosité.
Ces trois algorithmes ne répondent pas exactement au même rôle. GA et CMA-ES explorent très bien l’espace morphologique paramétrique. NEAT devient particulièrement intéressant dès qu’on ajoute le comportement incarné, c’est-à-dire le lien entre corps, environnement et décision.
Raptor ne transforme pas tout en même temps.
Le protocole prévoit une évolution séquentielle. Les modules sont déverrouillés progressivement, l’hypothèse étant que cela évite d’exploser l’espace de recherche et préserve la viabilité des formes intermédiaires. Un groupe de contrôle, tous modules ouverts d’emblée, servira à la vérifier.
Une séquence possible serait :
Chaque module stabilisé devient une contrainte pour le module suivant. Cela devrait limiter les formes impossibles et construire progressivement une cohérence globale, c’est ce que la comparaison avec le groupe de contrôle doit établir.
Le système respiratoire ne peut pas être traité comme un détail.
Les oiseaux possèdent déjà un système très avancé de sacs aériens et une ventilation unidirectionnelle. Les théropodes non aviens avaient probablement eux aussi des éléments importants de ce système. Cela rend la Magpie Goose intéressante : elle part déjà d’une architecture respiratoire aviaire efficace.
Mais augmenter la masse, modifier la cage thoracique, réduire le bréchet ou changer la posture peut compromettre l’équilibre respiratoire. Une morphologie raptor-like viable doit donc maintenir une capacité respiratoire suffisante pour soutenir un métabolisme actif.
Dans le simulateur, un phénotype dont la capacité respiratoire ne suit pas la masse et le métabolisme doit être fortement pénalisé. C’est typiquement le genre de contrainte qui empêche le modèle de produire une créature spectaculaire mais biologiquement absurde.
La thermorégulation est l’autre contrainte majeure.
Un oiseau moderne fonctionne avec une température interne élevée, souvent autour de 40–42°C. En augmentant fortement la masse, le rapport surface/volume diminue : l’animal dissipe moins bien la chaleur. Un individu plus massif, couvert de plumes et doté d’un métabolisme élevé, pourrait rapidement devenir inviable en climat chaud.
Le simulateur doit donc intégrer la température interne, la masse, le plumage, la surface exposée, la vascularisation et les stratégies de dissipation thermique. Certains phénotypes devront être rejetés non parce qu’ils sont morphologiquement éloignés de la cible, mais parce qu’ils surchaufferaient.
C’est une des raisons pour lesquelles Raptor ne peut pas être un simple générateur de silhouettes. Une forme peut être visuellement convaincante et physiologiquement impossible.
La question des dents demande aussi de la prudence.
L’activation de beta-catenin peut initier des structures dentaires chez le poulet. Mais former des dents de première génération n’est pas la même chose que restaurer une dentition complète, fonctionnelle, avec émail mature et remplacement continu.
Les oiseaux ont perdu leurs dents il y a environ 116 millions d’années. Plusieurs gènes liés à l’émail et à la dentine sont pseudogénisés : ENAM, AMELX, AMBN, AMTN, MMP20, DSPP. Restaurer une dentition pleinement fonctionnelle demanderait donc probablement bien plus que l’activation d’une seule voie.
Dans Raptor, cela implique de classer les dents en niveaux :
Cette distinction évite de surévaluer ce que la littérature permet réellement d’affirmer.
Raptor ne prétend pas recréer un Velociraptor.
Il ne prétend pas produire une espèce éteinte.
Il ne prétend pas qu’une Magpie Goose puisse devenir un dromaeosauridé réel.
Ce que Raptor propose, c’est autre chose : explorer un espace morphologique biologiquement contraint entre un oiseau moderne et une forme théropode cousine. Il s’agit de tester jusqu’où des mécanismes connus, théoriques ou inconnus peuvent être combinés sans rompre la cohérence du corps.
Le résultat, si un tel programme était un jour transposé au vivant, ne serait pas un dinosaure. Ce serait un organisme nouveau, une chimère au sens morphologique : un animal qui n’a jamais existé, combinant des traits anciens, modernes et artificiellement sélectionnés.
C’est précisément pour cela que le simulateur est indispensable. Avant toute spéculation biologique réelle, il faut cartographier les possibles, les impossibles, les impasses et les zones dangereuses.
Raptor est autant un projet sur la biologie qu’un projet sur l’intelligence artificielle.
Il pose une question simple : que se passe-t-il lorsqu’on donne à un système évolutionnaire un corps, un monde, des contraintes physiques, des contraintes développementales et une pression de sélection ?
L’intelligence ne vient alors pas d’un dataset. Elle ne vient pas d’une imitation. Elle vient de l’interaction entre un organisme et son environnement.
C’est de la cognition incarnée.
Dans un tel cadre, le comportement n’est pas entièrement programmé. Il émerge de la morphologie, des contraintes, de l’énergie disponible, des risques, des opportunités et des objectifs de survie. Un prédateur de taille moyenne, trop petit pour dominer uniquement par la force brute mais assez grand pour être dangereux, est poussé vers des stratégies : anticipation, coordination, exploration, apprentissage, communication.
Cela ne signifie pas qu’un tel animal deviendrait automatiquement « intelligent » au sens humain. Mais cela crée un terrain sélectif dans lequel des comportements complexes ont de fortes raisons d’émerger.
C’est le lien direct avec les algorithmes génétiques : donnez à un agent un corps, un environnement et des contraintes, et vous n’obtenez pas seulement une solution optimisée. Vous obtenez parfois des comportements que vous n’avez pas explicitement écrits.
Raptor n’est pas une promesse de dé-extinction.
C’est un instrument de recherche computationnelle.
Il combine :
Son but est d’explorer, de comparer, de falsifier et de comprendre.
La question n’est pas : « peut-on fabriquer un raptor ? »
La question est : quelles trajectoires morphogénétiques restent cohérentes lorsqu’on contraint l’imaginaire par la biologie ?
Et si certaines trajectoires tiennent, alors Raptor devient plus qu’une expérience spéculative. Il devient une méthode pour explorer la frontière entre morphologie, développement, évolution artificielle et cognition incarnée.
Algorithmes génétiques + biologie du développement + simulation physique = évolution morphogénique émergente.