L'émergence et la complexité biologique

Les reseaux biologiques possedent une organisation qui est en fait l'expression d'une information. Une fonction, I(X:Y) N , appelee information mutuelle d'integration, definit, sur des bases quantitatives, trois types possibles d'organisation. Si I(X:Y) N = 0, les proprietes du systeme global XY peuvent etre reduites a celles des sous-systemes constitutifs X et Y. Ainsi, XY n'est pas un vrai systeme possedant des proprietes collectives, mais le simple regroupement de X et de Y. Ses proprietes sont simplement celles des sous-systemes X et Y. Si I(X:Y) N > 0, le systeme est integre. Bien qu'il se comporte comme un tout coherent, il ne possede que peu de proprietes collectives. Enfin, si I(X:Y) N < 0, le systeme peut etre considere comme complexe, car il possede de nombreuses proprietes emergentes qui ne peuvent pas etre predites a partir de l'etude independante de ses deux sous-systemes X et Y. Dans un systeme biologique, l'emergence d'information signifie habituellement l'emergence d'une fonction. C'est probablement ce qui se passe avec les enzymes. Si une proteine fixe deux ligands theoriquement capables d'interagir, et si la condition evoquee plus haut est satisfaite, alors la proteine se comporte comme une enzyme capable de catalyser effectivement la reaction chimique entre les reactifs consideres.