Le vitalisme est-il soluble dans la science (4) : Un nouveau vitalisme

Le vitalisme, tel qu’il a été décrit depuis ses origines par Barthez (voir partie 2), en réaction de la théorie mécaniste issue de Descartes (voir partie 1), ne subsiste plus qu’à travers des pratiques un peu douteuses, non rigoureuses d’un point de vue scientifique, grâce en particulier aux efforts tout particuliers du  psychiatre et psychanalyste W. Reich (partie 3). Alors, ç’en est fini du vitalisme scientifique ? Pas tout à fait. Et il revient sous une autre forme, particulièrement intéressante, et constructive. Il s’agit ici du refus d’un réductionnisme épistémologique.

Bon, les gros mots ont été lâchés. Tachons maintenant d’être plus clair… Le réductionnisme, c’est la doctrine selon laquelle, il faut expliquer tous les phénomènes par le nombre le plus réduit de loi et de théorie.

On peut prendre un joli exemple : Avant le concept de gravitation universelle (mis en avant par I. Newton), le mouvement des astres et celui d’un projectile sur terre n’était pas considéré comme découlant des mêmes phénomènes physiques. Que le poids (la force « poids ») et l’attraction des astres entre eux puissent être expliqués par les mêmes lois de la mécanique constitue une réduction de la mécanique terrestre et celeste. C’est assez systématique en science. On invente la théorie de la relativité, la mécanique quantique, et on essaie ensuite de réduire tout cela en une théorie qui permet de tout expliquer.

La chimie n’est pas en reste. On cherche des règles qui régissent chacun des éléments, ou chacune des espèces chimiques isolées durant tout le moyen âge et la renaissance, et puis on (ré)invente l’atome, puis l’électron et le noyau, et toutes les  réactions chimiques sont réduites à des échanges d’électrons entre les espèces. ça en devient presque énervant. Surtout si on considère que finalement, tous ces échanges d’électrons peuvent être réduits aux interactions fondamentales; qui elles-mêmes…

On en vient à la biologie, même s’il y a déjà beaucoup de chose à dire sur les limites du réductionnisme dans la chimie…

La théorie mécaniste des sciences de la vie nous dit, finalement, que la biologie peut se réduire aux sciences physiques et chimiques. Simplement, si on regarde en détail chacun des organismes, on voit un assemblage dynamique de molécules compoosées elles-mêmes d’atomes, liés entre eux grâce à des liaisons qui ne sont finalement que la mise en commun d’électrons, régies par les lois de l’électromagnétisme. Ce qu’on appelle le réductionnisme ontologique :  c’est justement dire que dans l’absolu, la matière étant faite de ce qu’elle est, tout peut être réduit à la physique fondamentale.

Doit-on pour autant nier que la biologie est une science à part entière, et affirmer qu’il ne s’agit que d’un champ d’application un peu particulier et assez complexe de la physique et la chimie ? là, ça serait réduire la biologie à une simple émanation de la physique. Ce réductionnisme, dit épistémologique, semble aller trop loin.

Pourtant, lors de la seconde moitiée du XXeme siècle, la biologie s’est considérablement transformée. L’arrivée de la biochimie, de la génétique moléculaire est apparue comme un rapprochement inexorable avec la chimie. Toute l’évolution darwinienne, tous les processus cellulaires semblaient se résumer à quelques transformations chimiques. La  biologie de l’observation a déclinée, au profit de la biologie moléculaire. On ne compare plus aujourd’hui la morphologie de deux organismes, mais leur ADN, pour connaître les liens de parentés. Sans doute à raison dans la plupart des cas. Et que dire de la « biologie synthétique » ? Puisqu’un organisme vivant ne semble être que la somme de composant chimique, pourquoi l’homme n’arriverait pas à synthétiser une bactérie ? On a ainsi par exemple déterminé le nombre minimal de gènes qu’un organisme doit contenir (voir par exemple cet article de Science). Et fabriqué des organismes dont le génome avait été synthétisé en laboratoire (voir ici pour l’article de l’équipe de C. Venter, et là pour mon commentaire).

Mais est-il possible de s’arrêter là ? Force est de constater que l’organisation du vivant reste un grand mystère moléculaire. De nombreux phénomènes analysés, modélisés en biologie résistent à une approche purement ‘chimique’. L’arrivée en force de l’épigénétique bouleverse les lois « chimiques » de l’évolution et de la génétique moléculaire. La complexité des phénomènes en jeu dépasse tout ce que l’on avait prévu. Certains exemples sont saisissants, et paraissent échapper à toute logique chimique. Prenez le rapport entre taille des cellules et taille des organismes : une très vieille expérience a montré que si on fabriquait des cellules dont on multipliait le nombre de chromosomes par 2 ou par 5, on augmentait considérablement leur taille. Mais lorsqu’on regarde la taille de l’organisme formé par ces cellules, elle reste identique ! Il y a simplement moins de cellules présentes…

l'organisme pentaploïde (5 chromosomes) a la même taille, mais beaucoup moins de cellules que l'haploïde

(Je vous laisse apprécier cet article de Kirschner et al., paru dans Cell en 2000 sur différents exemples de propriétés biologiques insolubles dans la chimie)

Voir les sciences de la vie de façon uniquement mécaniste revient donc plutôt à nier cette science. Alors que certains des processus de la vie, ne seront jamais compris à l’échelle moléculaire. Alors que cela n’a même pas réellement d’intérêt. Je n’ai pas besoin en chimie d’invoquer l’interaction faible qui permettrait éventuellement de briser la symétrie entre les énantiomères R ou S, je n’ai pas non plus ce besoin d’expliquer chaque changement infime dans les énergies d’interaction entre l’histidine 148 et le glutamate 349 de telle protéine, lorsque son substrat se lie à elle.

Alors, n’est-il pas là, le nouveau vitalisme ? Les êtres vivants sont constitués d’atomes, dont l’organisation dépend uniquement des grandes interactions fondamentales et des grandes lois de la mécanique, de l’électromagnétique… Mais la vie correspond à un niveau supérieur d’organisation, non soluble dans le monde de la physique et de la chimie. Soyons humble devant ces organismes qui évoluent, se reproduisent, et meurent. Ne les abaissons pas à des « mécanismes d’horloges très sophistiqués ».

Sources : 

Wikipedia

http://plato.stanford.edu/entries/reduction-biology/

L’article de Kirshner (Cell, 2000)

Merci à mon Beauf, agrégé de philo pour ces quelques discussions sur le sujet ! J’espère ne pas avoir trahi les notions qu’il a tenté de m’expliquer, les auteurs dont il m’a parlé. Il n’a pas de blog, mais il est intervenu dans lesvendredisintellos.com , sur le droit à l’enfant et sur l’articulation Nature /culture dans l’éducation.

About Mr Pourquoi

Ce blog est né il y a quelques années du désir de parler des sciences, de toutes les sciences, depuis les plus insignifiants phénomènes qu’on peut rencontrer dans la vie courante, jusqu’aux sujets de recherche les plus pointus, particulièrement en chimie, et pharmaceutique.

Je suis agrégé de chimie, docteur en chimie organique, et actuellement prof en lycée en France, et aussi, (et surtout ! ) un père heureux d’une famille (très) nombreuse.

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13 Responses to Le vitalisme est-il soluble dans la science (4) : Un nouveau vitalisme

  1. Taupo says:

    Bon alors, après avoir lu tous les articles sur le sujet, j’interviens pour défendre la lutte contre le vitalisme.
    Si je devais résumer en une phrase mon propos, je dirai que le vitalisme ne peut être amalgamé avec une lutte contre le réductionnisme épistémologique.
    Je remets donc ici ta définition du vitalisme, apparue dans ton second article (http://pourquoilecielestbleu.cafe-sciences.org/articles/le-vitalisme-est-il-soluble-dans-la-science-2-le-vitalisme-medical/ )
    Toute doctrine admettant que les phénomènes de la vie possèdent des caractères sui generis, par lesquels ils diffèrent radicalement des phénomènes physiques et chimiques, et manifestent ainsi l’existence d’une « force vitale » irréductible aux forces de la matière inerte
    En cela, aucun des exemples présents dans cet article ne permet de soutenir le vitalisme et donc d’infirmer le fait qu’il s’agisse de phénomènes non réductibles à des processus physiques. Prenons les un par un:

    Force est de constater que l’organisation du vivant reste un grand mystère moléculaire. Ce n’est pas parce qu’un phénomène est difficilement explicable, qu’il ne peut être rangé dans un domaine (mécanistique ou vitaliste). Tu le dis toi même c’est un mystère moléculaire. En cela, il reste réductible à un processus physique.

    De nombreux phénomènes analysés, modélisés en biologie résistent à une approche purement ‘chimique’. L’arrivée en force de l’épigénétique bouleverse les lois « chimiques » de l’évolution et de la génétique moléculaire. L’épigénétique ne renverse pas l’argument que les processus biologiques sont des processus ultimement physiques. L’épigénétique propose de nouveaux mécanismes héréditaires qui permettent d’affiner les modèles évolutifs. L’épigénétique reste un processus qui peut être expliqué au final par des interactions entre atomes et particules élémentaires.

    La complexité des phénomènes en jeu dépasse tout ce que l’on avait prévu. Ce n’est toujours pas un argument pour le vitalisme. La complexité d’un phénomène ne joue pas sur sa catégorisation. A ce niveau, la météorologie, qui est l’étude de phénomènes de complexité incroyables, serait, selon cet argument, si complexe qu’il faudrait invoquer un ‘principe météorologique’ pour l’expliquer plutôt que de gager qu’elle soit réductible aux interactions des atomes de toutes les molécules de l’atmosphère.

    Certains exemples sont saisissants, et paraissent échapper à toute logique chimique. Prenez le rapport entre taille des cellules et taille des organismes… En quoi cet exemple vient à l’encontre d’une logique chimique m’échappe. Ce serait dire que les lois de la chimie auraient déterminés à l’avance une règle entre nombre de cellules et taille des organismes? Quelles sont ces lois?

    Voir les sciences de la vie de façon uniquement mécaniste revient donc plutôt à nier cette science. Ben voilà le nœud du problème. C’est cette phrase qui te pousse à écrire cette série d’articles. Mais est-elle vraie? N’y a-t-il pas une différence entre admettre que la biologie est mécanistique et considérer que la biologie ne peut répondre à des questions scientifiques? Moi je n’y vois aucun inconvénient.

    Alors que certains des processus de la vie, ne seront jamais compris à l’échelle moléculaire. Pourquoi? Par manque de temps, de moyen, ou par véritable impossibilité? Répondre à cette question met en exergue une limite du monde scientifique à mon avis, et n’est pas un argument pour habiliter le vitalisme.

    Alors que cela n’a même pas réellement d’intérêt. L’intérêt n’en reste-t-il pas philosophique? Savoir que le vivant n’est qu’une extension du monde physique n’est-il pas une leçon d’humilité ultime? N’est-ce pas là l’opportunité de s’élargir l’esprit à la recherche d’autres formes vivantes? J’y vois un intérêt crucial! Et en dehors d’intérêt, ça ne réfute toujours pas l’origine mécanistique du vivant.

    Je n’ai pas besoin en chimie d’invoquer l’interaction faible […] lorsque son substrat se lie à elle. On revient sur l’exemple de la météorologie. Certes, il serait vain d’essayer de modéliser les interactions faibles entre atomes pour prédire le temps de demain, ça n’en rend pas la météorologie une science à part des sciences physiques! Nous sommes dans l’utilité pratique d’employer des modèles par rapport à d’autres. Celui qui ne se soucie pas des interactions faibles pour modéliser les mouvements d’une bactérie risque d’avoir de gros problèmes!

    Alors, n’est-il pas là, le nouveau vitalisme ? Les êtres vivants […] Mais la vie correspond à un niveau supérieur d’organisation, non soluble dans le monde de la physique et de la chimie. Et bien non, selon ta définition initiale, ce n’est pas le nouveau vitalisme (à moins que tu recycles un terme en lui accolant une nouvelle définition, ce qui est peu intéressant). Et d’autre part, le fait que l’on soit capable de hiérarchiser l’organisation du vivant ne confère pas au vivant un passe-droit vis à vis de son origine mécanistique. Certes, le vivant possède des qualités intrinsèque propres: cela n’empêche pas de pouvoir modéliser ses qualités à partir des qualités qu’elle a hérité des niveaux d’organisation inférieurs. Si tu as besoin de te convaincre que le vivant est mécanistique, je t’invite à considérer son émergence sur terre (j’en parle dans cet article: http://goo.gl/Phf3N et surtout dans la vidéo en fin d’article). Où est le fluide vital dans cet évènement? Où sont les qualités non chimiques ou non physiques de ces proto-cellules?

    Sur ce, j’attends ta réponse (et te félicite pour avoir eu le courage, la patience et le dévouement pour installer un si passionnant débat!)

    • Mr Pourquoi says:

      Merci Pierre pour ce long commentaire, et dans lequel il y a plein de choses passionnantes, qui remettent fort justement en cause mes propos.
      Alors sans doute, pour répondre à ta remarque la plus importante, sur le mot « vitalisme » que j’use dans ce billet, au mépris de la définition que j’en avais donné 2 billets précédents (et que j’avais piqué sur le site d’un colloque d’épistémologie sur le sujet). Tu as raison, je n’invoque pas le même « vitalisme » dans les deux cas, et cela entretient une confusion regrettable. A ma décharge, j’ai repris ce terme, plutôt que « néo-vitalisme » ou « pseudo-vitalisme », car c’est celui utilisé par Kirschner et al. dans leur revue publié dans Cell : ils parlent de « Molecular Vitalism »… [J’ai hâte d’ailleurs que tu m’en dises ce que tu en penses, car je crois que je passe aussi en partie à côté de certains débats, compte tenu de mon manque de culture biologique]
      De façon générale, à aucun moment je nie les fondements ancrés dans la chimie et la physique fondamentale des processus du vivant. Quand j’évoque l’épigénétique, c’est pour insister sur la complexité des phénomènes en jeu : alors qu’on se dépatouille tant bien que mal avec la chimie pour expliquer la génétique moléculaire, pour expliquer une partie de l’évolution, on se rend compte qu’en ne tenant pas compte des phénomènes epi-génétique (« autour de la génétique ») on manque des choses essentielles.
      Cette histoire de complexité est finalement au centre de mon propos : Tout est mécanique, sans doute, puisqu’in fine tout est composé de molécules elles-mêmes composées d’atomes. Mais est-ce que cela vaut vraiment le coup, d’aborder la biologie par cet angle moléculaire, voire atomique ? J’estime (peut être à tort) que cela a été le but poursuivi pendant quelques décennies. C’est l’idée de Kirschner dans son papier.
      Maintenant, cela n’empêche pas de faire le processus inverse : partir du phénomène biologique, décrit à un certain niveau d’organisation, et tenter de descendre vers les processus moléculaires. Et peut-être de s’arrêter avant.
      Juste une petite précision : j’ai choisi encore un mauvais exemple avec cette histoire d’interaction faible : quand je parle chimie, je parle de l’interaction faible comme une des 4 interactions fondamentales (gravitationnelle, Electromagnétique, forte et faible). Quand je parle bio, je parlais des interactions de type liaisons faibles (Van Der Waals, liaisons H,…). Et elles sont évidemment essentielles (appariements de l’ADN, liaisons entre le substrat et la protéine,…) Mais quand tu étudies un changement de conformation, lors de la liaison d’un substrat : tu ne cherches pas à modéliser individuellement chaque atome pour expliquer, mettre en équation chaque mouvement. Tu t’interesses au changement global, puis tu regardes à quel endroit de ta protéine ce changement est intervenu, puis au niveau de quel acide aminé,… Bref, tu effectues un mouvement de « zoom » en avant. Tu cherches pas à modéliser ta protéine atome par atome, etc. !
      De la même manière, l’exemple météorologique est intéressant : Tout est lié à l’organisation microscopique de la matière.Oui, mais les lois de la physique et des phénomènes chaotiques interdisent déjà à cette science de tenir compte d’infimes mais macroscopiques modifications des conditions initiales (le fameux et mal nommé ‘effet papillon’). Il serait destructeur de se concentrer sur l’échelle microscopique pour comprendre ces phénomènes, comme les tornades ! C’est cet effet « destructeur » dont je voulais parler en évoquant la « négation » des sciences de la vie. J’espère que j’ai pu être plus clair !

      Effectivement, on arrive aux limites de la science. Et c’est peut-être là le coeur de ce refus du réductionnisme épistémologique, que j’ai appelé maladroitement « vitalisme ». Et j’espère avoir répondu à tes remarques.
      Une dernière chose : l’idée d’écrire cette série de papier, c’est venu à propos de W.Reich, pas de la phrase que tu soulignes !! Comme quoi !

  2. MRR says:

    Tout-à-fait d’accord avec les commentaires de Taupo.
    Je ne ferais pas une réponse aussi longue, parce que j’ai déjà exposé mon point de vue ici : http://bit.ly/A3iv02. Mais je voudrais faire remarquer que l’épigénétique ne me semble d’aucune manière changer la situation.

    Avant : on saivait que l’hérédité était portée par l’ADN, dont on connaissait la structure générale, et on saivait que le passage ADN – phénotype était complexe ; on commençait à comprendre des bouts de ce passage.
    Après : on comprend un petit bout de plus de la relation structure – fonction de l’ADN.

    Quoi de neuf ? Je trouve que les gens qui bossent sur l’épigénétique aiment bien écrire des articles de revue affirmant qu’ils font une révolution, mais je pense que c’est plus du marketing que de la science. En tous cas, pas de quoi remettre en cause le rôle des interactions chimiques en biologie moléculaire, ni le rôle de la biologie moléculaire dans notre compréhension du vivant.

    • Mr Pourquoi says:

      Merci MRR ! L’épigénétique est, pour un profane comme moi, un symbole du niveau d’organisation supérieur sur lequel repose la vie et l’évolution. Sans doute y a t il meilleur exemple, en effet. Maintenant, sur le fond, j’ai apprécié ton article sur le réductionnisme que tu cites, et j’aurais espéré être aussi clair… maintenant, c’est, tout au moins en partie, le refus de ce réductionnisme méthodologique dont tu parles et qui te semble pertinent, que j’ai appelé maladroitement « nouveau vitalisme » : il ne semble pas réaliste d’imaginer un mouvement « ascendant », depuis les atomes jusqu’aux systèmes complexes tels les organismes vivant (la méthodologie de la physique ou de la chimie est inopérente pour décrire les processus biologiques). Par contre, un mouvement ‘descendant » semble pertinent, depuis le système complexe jusqu’à des niveaux d’organisations plus simple, et utile pour étudier en détail certains processus. Qu’en penses-tu ? Qu’en pensez vous tous ?

      • MRR says:

        Merci du compliment (et du tweet) concernant mon billet précédent.

        Je ne suis pas sur qu’il y ait en soi un meilleur exemple. C’est plutôt que la complexité du vivant ne me paraît pas un argument pour le vitalisme. Ce du dont tu veux parler me paraît plutôt lié aux problèmes de non linéarité en biologie des systèmes.

        Je ne suis pas non plus sur de comprendre ce que tu veux dire par « mouvement ascendant » et « descendant ». Mouvement de causalité, ou de méthodologie expérimentale ? Pour la causalité, il me semble clair que c’est généralement ascendant, à savoir que les causes au niveau des éléments constitutifs affectent les éléments composés, et non l’inverse (il y a des cas particuliers de sélection au niveau des groupes me semble-t-il). Pour la méthodologie, il me semble que l’on peut être efficace dans les deux directions.

        • Mr Pourquoi says:

          Je voulais parler de méthodologie de façon générale. En terme de causalité, il semble évident que c’est ‘ascendant’, même si effectivement la thermodynamique de groupe semble être très surprenante (mon directeur de M2 avait publié un papier sur un lien mathématique Energie – Enthropie dans le cas d’ARN si je me souviens bien…). Mais en terme de méthodologie, je ne vois pas trop comment on peut aller « dans les deux directions » : on étudie un phénomène, puis on regarde de plus en plus près… En faisant l’inverse, c’est-à-dire en modélisant depuis le moindre atome, et en supposant que cela soit réalisable (on parle donc bien ici de l’impossibilité technique d’un réductionnisme absolu), comprendre quels sont les éléments qui jouent un rôle clé dans les phénomènes étudiés me semblent très nettement plus difficile. On aura modélisé, aura-t-on compris ?
          Hélas, je parle ici en non spécialiste. Ma tasse de thé au départ, c’est la chimie organique. Un niveau d’organisation sacrément inférieur. Et pourtant, cette discussion pourrait déjà y être transposée. C’est la raison pour laquelle j’apprends énormément de cette discussion ! Merci à tous !

          • MRR says:

            « Dans les deux directions » je veux dire du plus simple vers le plus complexe, même si on ne part pas des quarks. Par exemple du clonage d’un gène vers son rôle dans la cellule puis dans l’adaptation de l’organisme.
            C’est en effet cool que cette plateforme permette de telles discussions.

          • Mr Pourquoi says:

            Effectivement, cet exemple de clonage de gène pour voir ‘ce que ça donne’ d’un point de vue cellulaire et de l’organisme est un bel exemple de mouvement ‘ascendant’. Seulement, et c’est encore une fois le non biologiste qui parle, comment as-t-on choisi ce gène ? Ne vient-il pas d’une constatation à un niveau supérieur, qui, lorsqu’on zoome, aurait pour cause le gène, qu’on étudie alors avec les outils propre à la génétique, c’est-à-dire le clonage ?

  3. JP_Colin says:

    Hello !

    Il me semble, comme l’a dit MRR, que ce débat ne porte pas sur le vitalisme, mais sur la pertinence du réductionnisme.

    Pour finir d’enterrer le vitalisme, disons que « l’élan vital » et autres « souffle de vie » sont typiques d’une science dépendante de la religion ou d’autres considérations sociales. Il faut dire que le passage de vie à trépas a de quoi intriguer des générations d’humains. Si d’un instant à l’autre toute l’activité d’un organisme peu cesser une hypothèse vitaliste est tentante… D’ailleurs allez tenter d’expliquer la mort au niveau moléculaire au grand public.
    Bref le vitalisme (ancien) est pour moi à la fois un refus à la fois des approches mécanistes et réductionnistes.

    Je refuse le réductionnisme sans pour autant être vitaliste car je crois en des explications mécanistes.

    En science il est à mon avis un point essentiel, c’est la pertinence de la question et la pertinence des moyens employés pour y répondre.
    La question scientifique est pertinente dans un contexte global définit par les connaissances antérieures et parfois par des demandes nouvelles de la société.
    Donc lorsqu’un physicien propose une approche réductionniste à la reproduction du Panda il n’est pas pertinent. Cela ne veut pas dire qu’on son approche est fausse.
    Ensuite les moyens employés pour répondre à la question vont déterminer le niveau d’étude, ou plutôt la quantité de données à analyser… Cette quantité augmentant avec la diversité des échelles étudiées qu’elles soient grandes (approche ecosystémique) ou petites (approche moléculaire ou atomique).

    Pour conclure je pense l’univers peut être expliqué par des hypothèses mécanistes (cause –> conséquence), mais que le réductionnisme, c’est à dire l’étude de systèmes complexes par l’étude des parties composant ce système, est rarement une approche pertinente en raison de la quantité et de la complexité des données à traiter.

    Voilà je termine avec une image qui me vient en tête celle du développement de l’intelligence artificielle pour répondre à des problèmes complexes. On se rend bien compte que la puissance de calcul brute ne fait pas tout, et que l’efficacité des programmes/scripts dans obtention d’un résultat rapide est tout aussi importante. La biologie est en quelque sorte ce programme/script permettant d’obtenir de façon rapide un résultat approché à une question complexe…

  4. Taupo says:

    J’aime beaucoup cette discussion. On arrive enfin au nœud du problème: Le vitalisme étant enterré, on se confronte au réductionnisme qui se rejette uniquement pour des raisons pratiques et non absolues (si nous étions dotés d’outils capables de modéliser la reproduction du Panda via les interactions moléculaires mises en jeu, on ne se priverait pas, afin d’éviter la moindre erreur).
    Un exemple édifiant de l’importance cachée que peut avoir des notions fondamentales en physique des particules dans un domaine extrêmement lointain: l’estimation de l’âge de la Terre.
    Lord Kelvin a été l’un des scientifiques proposant une estimation rigoureuse de l’âge de la Terre (http://goo.gl/oNb2E ) : entre 20 et 400 millions d’années. Son calcul, modélisant le refroidissement progressif de la Terre en faisant l’hypothèse (correcte) qu’elle démarra comme une boule de roche en fusion, mis à mal pendant de nombreuses années les partisans de la Théorie de l’évolution car une si courte fourchette de temps ne permettait pas véritablement d’offrir assez de générations pour des modifications graduelles des espèces. (De quoi faire intervenir Dieu dans l’affaire, ce qui arrangeait pas mal Lord Kelvin qui était croyant).
    Et pourtant, ce calcul est incorrect car il ne prenait pas en compte une source de chaleur pouvant altérer le modèle. Et d’où vient-elle cette source de chaleur? De la radioactivité! C’est bien dire si, négliger un aspect fondamental et pourtant picoscopique de la matière, peut avoir des conséquences catastrophiques sur une modélisation à grande échelle. La radioactivité apporte une source de chaleur telle qu’elle entraîne en plus des mouvements de convection des couches magmatiques ce qui fausse de surcroît le modèle initial de Kelvin qui envisageait une dissipation thermique par simple conduction.
    Bref, il aura fallu la découverte de la radioactivité pour rejeter les calculs de Kelvin, d’une part en ajoutant cette source d’énergie dans l’équation, et d’autre part en utilisant ces applications pour dater les roches des diverses couches géologiques.
    Je pense que de nombreux éthologues du début du XIXème siècle n’aurait pas pu véritablement comprendre les tenants et les aboutissants du comportement des Pandas ou des fourmis sans l’avènement de la biologie moléculaire et la compréhension de l’impact parfois possible de fragments d’ADN sur le comportement complexe et total de ces animaux. C’est en ça que le réductionnisme, sans nier son manque de praticité à certains moments, ne pourra pas être rejeté en Science, à moins de démontrer une propriété émergente d’un niveau d’organisation supérieur imprévisible par les interactions des agents d’un niveau d’organisation inférieur.

    • MRR says:

      +1

      Autre exemple : la quantité de polymorphisme (variabilité naturelle entre individus) dans les séquences moléculaires a conduit à revoir la biologie évolutive une première fois dans les années 1960-70 (premières données protéiques), et conduit à de nouvelles ré-évaluations maintenant (données génomiques).

      • Mr Pourquoi says:

        Les exemples que vous prenez montrerait effectivement que les différents niveaux d’organisation, pour être appréhendés, sont si étroitement liés qu’il n’est pas judicieux d’en extraire un unique. Intéressant, bien sûr…
        Pour l’exemple de Kelvin, il s’agit ici de l’apport d’un autre pan de la physique, inconnu et/ou négligé alors, et je ne suis pas sûr qu’on puisse parler de réductionnisme dans ce cas, non ?
        Et tout à fait d’accord avec Taupo quand il dit « C’est en ça que le réductionnisme, sans nier son manque de praticité à certains moments, ne pourra pas être rejeté en Science, à moins de démontrer une propriété émergente d’un niveau d’organisation supérieur imprévisible par les interactions des agents d’un niveau d’organisation inférieur. » Avec cette nuance (un peu floue, j’en conviens) de mouvement « ascendant » et « descendant » dans la science…

  5. Gilles St-Pierre says:

    J’ai suivi vos discussions et interventions depuis quelques jours avec grand intérêt. Je me porterai toutefois à la défense d’un retour du vitalisme. Et je mettrai un nom dessus: Henri Bergson. Étrangement, il n’est même pas mentionné dans vos textes. Très respecté de son vivant, on s’est empressé de l’oublier après sa mort. La biologie et la philosophie l’ont condamné au motif de « spiritualisme ». L’église l’a rejeté pour cause de « panthéisme » comme elle l’avait fait pour Spinoza.
    Pourtant, il s’était tout simplement demandé quelle différence y-a-t-il entre le vivant et le non vivant. Qu’est-ce donc que la vie? Sa réflexion s’est concentrée sur la nature du temps vécu, le temps des êtres et non celui des horloges et de la physique. Mais encore et surtout il s’intéresse à l’instinct chez l’animal qui devient l’intuition chez l’homme. Il mettra cette question au centre de sa philosophie.
    Il apparaît de plus en plus clairement qu’il manque un élément important dans notre définition de la vie. Descartes avait dit: « Je pense donc je suis. » Aujourd’hui, on peut dire: je suis donc je pense. Tout ce qui vit pense. On a observé que des végétaux s’échangent des informations à l’approche de prédateurs! Des méduses qui n’ont pas de cerveaux se comportent en chasseurs redoutables. Alain Prochiantz déclare que même les virus pensent! D’ailleurs Alain Prochiantz et Denis Duboule ont tous deux rendu hommage à Bergson au cours des dernières années. Pourquoi?
    La grande erreur de Descartes aura été de penser que dans le monde vivant, seuls les hommes pensent. Et c’est encore l’erreur de bien des contemporains comme Jean-Pierre Changeux qui croient qu’il faut un cerveau pour penser. Le matérialiste cherche toujours à nier l’intériorité. Les organismes participent à leur transformation évolutive. Parce qu’ils sont vivants, ils s’efforcent de s’adapter aux conditions du milieu pour survivre, se reproduire et je dirais même, progresser. Tout ce qui vit à une certaine forme de conscience. Certes, tout être vivant a un corps qui est fait de matière et de mécanismes extrêmement complexes d’ailleurs (ne serait-ce qu’une cellule), mais contrairement à n’importe quelle machine, il y a quelqu’un dedans. Un « je suis ». Voilà ce qu’est le vitalisme! On objectera que c’est de l’animisme. Mais n’est-il pas normal qu’en biologie, étude de l’animé, la question de l’animisme se pose?
    Considérer la pensée comme une sécrétion du cerveau et l’instinct comme un code génétique, pour exclure le sujet du vivant avant même d’en commencer l’étude, voilà le réductionnisme.
    Observez ce petit oiseau mort mais encore chaud; il ne manque pas un atome, mais la vie est partie, l’oiseau aussi et le corps se décompose. La vie n’est pas que matérielle.
    Bergson avait étudié la biologie de son temps, en particulier l’embryologie.
    Prenez une cellule souche (totipotente), déposez-la sur un os, elle fera une cellule d’os. Sur un cerveau, elle sera neurone ou glie, sur du sang elle fera de l’hémoglobine ou des globules blancs ou rouge, et ainsi de suite. La cellule s’informe du milieu et transmet cette information au noyau. La cellule perçoit, pense et agit. Certains gènes sont exprimés et d’autres pas ou peu. C’est ainsi qu’avec le même ADN, une cellule peut faire des cheveux, de la peau ou un cœur. Et c’est pour cela que l’embryologie n’a pas fait partie de la supposée synthèse néodarwinienne.
    Voici un extrait d’un article de Ron Amundsen paru dans le numéro spécial de « La Recherche 150 ans de théorie de l’évolution » en novembre 2008.
    « La génétique classique fut une bonne nouvelle pour la sélection naturelle, mais pas pour l’évo-dévo. Car elle excluait, dans sa définition même, l’ontogenèse. Pas plus que l’embryologie descriptive, elle ne s’intéressait aux causes des changements embryonnaires. Les gènes étaient certes définis comme les causes des similarités observables entre les parents et leur progéniture, mais ils restaient cachés dans une boîte noire (…)Au lieu d’étudier l’embryologie, ils étudièrent la génétique des populations.
    Ainsi, ils ne comprirent pas que l’étude du développement embryonnaire pouvait concerner l’évolution. Ils pensaient uniquement en terme de populations et accusaient les biologistes de l’évo-dévo de raisonner de manière « typologique », un mode de pensée, selon eux, dépassé et non scientifique (…) Ils considéraient les types comme des superstitions métaphysiques rappelant trop l’idéalisme, voire le créationnisme, pour avoir leur place dans la pensée évolutionniste (…) Les membres d’animaux éloignés, comme les insectes et les vertébrés, avaient toujours été considérés comme des innovations indépendantes, des solutions distinctes au problème de la locomotion. La découverte d’un gène partagé spécifiant le lieu de développement des membres de tous les animaux, y compris les ailes des oiseaux et les bras des humains, mit fin à cette idée. Et l’importance qu’accordait l’évo-dévo à l’unité de type fut confirmée, au-delà de toute attente(…), l’évo-dévo et la génétique des populations ne sont toujours pas synthétisées. Nous devons encore trouver un moyen de concevoir la sélection naturelle comme une force opérant non seulement sur les populations d’organismes, mais aussi sur les ontogenèses. Une chose est sûre : l’embryon est à nouveau au centre de l’attention en biologie évolutive. »

    Voici un autre extrait cette fois de Laurent Loison dans la même revue. (Lamarck fait de la résistance)
    « On comprend bien pourquoi cette nouvelle discipline (la génétique statistique) a été largement critiquée par les biologistes néolamarckiens, et particulièrement en France. Tout comme le principe de sélection naturelle, elle ne semble pas correspondre au modèle d’une science causale tel qu’il est envisagé par ces scientifiques. Pour ces derniers, il est inadmissible de ne pas se préoccuper de la compréhension concrète des enchaînements déterministes qui conduisent de l’antécédent au conséquent au sein même de l’être vivant… Plus, le gène lui-même est considéré comme une entité chimérique, dont rien ne laisse penser qu’il a une existence réelle(…)
    En France néanmoins, comme ni le principe de sélection naturelle ni la théorie génétique n’avaient été regardés comme des explications valables, elle n’est introduite que partiellement et du bout des lèvres. La tradition causale et physiologique de la biologie expérimentale française reste incompatible avec une théorie de l’évolution qui semble se désintéresser de l’organisme individuel et de son développement embryonnaire. Cette situation particulière va perdurer jusque très tard dans le XXe siècle, notamment sous l’influence puissante de Pierre-Paul Grassé, titulaire de la chaire d’évolution des êtres organisés, à la Sorbonne de 1940 à 1967… »

    On avait pris le piano pour le pianiste! C’est l’épigénétique qui joue sur le clavier génétique, choisissant les notes et les rythmes.
    L’ADN ressemble aussi à un livre de recettes de cuisine. Nous avons environ trois cent cinquante recettes de cellules dans notre corps et tout au long notre vie nos cellules continuent à mourir et à se reproduire suivant la recette initialement choisie. Ceci est une démonstration du fait que les variations épigénétiques peuvent être très stables et robustes car la différentiation cellulaire est bien un phénomène épigénétique. Pour les ingrédients, il y en a des dizaines de milliers. Les protéines (hormones, enzymes, etc.) qu’il est d’ailleurs urgent de recenser car les gènes n’agissent pas seuls, mais toujours en interaction avec des protéines et des ARN. C’est la cellule elle-même qui a la recette. Pas ses gènes. Enfin pas seulement ses gènes. Autre exemple de réductionnisme. Tout ceci est extrêmement complexe, mais il est clair qu’à l’intérieur de la cellule l’information circule dans les deux sens,(contrairement au dogme central de la biologie moléculaire et de la génétique) à travers des protéines, des ARN, dans un ballet extrêmement chorégraphié où la mémoire joue plus que le hasard. Le génôme est en fait en interaction continuelle avec son environnement et nous savons maintenant que le stress, le manque d’exercice, l’alimentation influencent l’expression de nos gènes. Ces variations, qu’on devrait nommer épimutations ou paramutations, sont héritables.
    C’est un renversement total de la situation en biologie théorique. C’est bel et bien le retour de Lamarck, une grosse et impensable démotion pour Darwin qui, pourtant, n’avait pas complètement rejeté l’hérédité de l’acquis. Les néodarwiniens auront été plus darwiniens que Darwin. La biologie du XXè siècle avait mis la génétique au centre de la compréhension du vivant, mais les assises théoriques de la génétique étaient fragiles, très fragiles et rétrospectivement plus philosophiques que scientifiques.
    À propos de la fameuse expérience dite de Luria et Delbruck, voici un extrait de « L’Homme végétal » de Nissim Amzallag paru chez Abin Michel en 2003. Excusez la longueur de la citation, mais ceci me semble une question extrêmement importante pour le sujet qui nous occupe.
    « Ce n’est qu’au milieu du XXe siècle que la querelle s’éteignit : toutes les innovations, modifications, transformations propres au vivant furent reconnues comme émergeant de mutations fortuites. Cette victoire fit définitivement basculer la biologie dans l’horizon du vivant-machine mû par un hasard aveugle, et les quelques contestataires furent systématiquement accusés d’en revenir à un vitalisme dépassé. Cette révolution est la conséquence directe des travaux de deux éminents chercheurs, Salvador Luria et Max Delbruck, publiés en 1943 dans un article devenu extrêmement célèbre. Cet article peut être considéré comme le tournant décisif dans l’approche du vivant, l’expérience inaugurant une nouvelle ère(…) »
    « La grande innovation de Luria et Delbruck fut la mise au point d’une expérience permettant de vérifier si de rares innovations avantageuses étaient susceptibles d’apparaître au hasard des mutations. L’enjeu était de taille et le résultat fut à la hauteur de leurs prétentions : l’expérience en question devint la démonstration historique de l’origine fortuite des mutations avantageuses(…) Jusqu’aux expériences de Luria et Delbruck, l’immense majorité (pour ne pas dire l’intégralité) des expériences de mutagenèse produisait des individus affaiblis, déficients en certaines fonctions. Comme dans les machines conçues par les hommes, la « machine vivante » semblait tout au plus tolérer les erreurs de copie du génome. On comprend alors l’importance capitale des expériences de Luria et Delbruck : elles montraient pour la première fois un aspect « positif » du hasard des mutations qui complétait magnifiquement l’idée d’organisme machine. C’est pourquoi cette expérience est considérée comme la pierre angulaire de la biologie moderne. »
    « Et pourtant, à y regarder de plus près, les choses sont loin d’être aussi limpides qu’elles le paraissent. En effet, la tolérance des bactéries mutantes ne résulte pas forcément de l’émergence au hasard d’un mécanisme sophistiqué de défense contre l’infection virale. Elle peut également provenir d’une déficience dans la protéine bactérienne que reconnaissait le virus, et qui, par sa présence, stimulait l’infection. La tolérance n’est alors que le produit secondaire d’une altération née d’une erreur de copie. Il est même possible que l’altération en question, celle qui empêche la reconnaissance par le virus, induise également une quelconque déficience ou fragilité chez la bactérie.
    Il était impossible, du temps de Luria et Delbruck, de vérifier le bien-fondé d’une telle interprétation. C’est fort regrettable, parce que, en vertu de ce qui est aujourd’hui connu de l’infection par virus chez les bactéries, il semble bien que ce soit là l’explication du phénomène observé. Dans ce contexte, les bactéries mutantes ne sont pas des individus super-performants. Elles s’apparentent plutôt aux centaines de mutants déficients identifiés jusque-là. Cette objection remet en cause la valeur de cette « expérience historique » en tant que preuve de l’émergence d’une nouvelle fonction par le hasard des mutations. »

    Il n’y a pas si longtemps, on croyait qu’un gène codait pour une protéine. Le fameux modèle de Monod et Jacob. Le schéma est très simple. Un gène code pour une protéine par l’intermédiaire de l’ARN qui n’est qu’un messager. Prix Nobel! Tout va pour le mieux dans le meilleur des mondes. Le hasard et la nécessité, c’est très sélection naturelle. Ça entre dans la théorie. La mutation, qui arrive par hasard et qui est le moteur de l’évolution est un changement dans la séquence des quatre bases (A,C,G,T) qui forment les barreaux de notre fameuse échelle en colimaçon.
    On s’est aperçu qu’un gène peut coder pour plus d’une protéine. Maintenant on sait qu’un gène peut coder pour 30 protéines différentes. Mais ce n’est pas tout. Sur la longue molécule d’ADN, seules les sections codantes sont définies comme des gènes. C’est 2%. Le reste, 98%, c’est de l’ADN poubelle. Ce qu’on séquence au tournant des années 2000, c’est le 2%.C’est ce 2% qui devait nous permettre de percer le secret du vivant, de guérir les maladies et peut-être de créer du vivant. Pourtant, on appelle génôme l’ensemble de la molécule. On réalise ensuite que 45% de l’ADN « poubelle » se déplace dans le génôme. On baptise alors ce 45% gènes sauteurs, même si ce ne sont pas des gènes. Ce ne sont que des séquences répétées, de l’ADN poubelle. En creusant l’affaire, on différencie en transposons et rétrotransposons ces gènes sauteurs qui ne sont pas des gènes mais dont on commence à soupçonner qu’ils jouent un rôle important. Dernièrement on découvre plus de 1600 variétés de micros ARN dont on ne soupçonnait même pas l’existence dans la cellule. Une enzyme, la transcriptase inverse agissant avec les rétrotransposons peut transporter l’information de l’extérieur de la cellule dans le noyau et ainsi créer de nouveaux gènes. Les gènes sauteurs en se déplaçant peuvent en fait activer ou désactiver des « vrais » gènes même s’ils ne les chevauchent pas. Je lis plusieurs articles sur ce qui se passe en recherche et depuis quelques temps on n’hésite plus à qualifier les éléments transposables de « gènes ». L’énorme problème que cela pose, est que si on les considère comme des gènes, l’expression « code génétique » ne veut absolument plus rien dire, car ces éléments transposables se déplacent continuellement. Par exemple il a été démontré qu’un exercice physique violent déclenche immédiatement des mouvements dans ces régions du génôme. Bref, on ne sait plus ce qu’est un gène ni une mutation et l’expression code génétique qui est maintenant sur toutes les lèvres est complètement dépassée. Le roi est nu et ce roi c’est la génétique.

    En Yougoslavie, dans les années 1970, des scientifiques ont initié une expérience d’évolution “in vivo”. Le lézard “podarcis sicula” fut déménagé sur une île où la nourriture disponible était très différente de celle de son milieu d’origine. À cause de la guerre, les scientifiques furent forçés de quitter l’île, mais ont pu y revenir en 2004. À leur grande surprise, ils ont constaté que le lézard avait évolué très rapidement. Forçé de devenir pratiquement végétarien, l’animal a considérablement changé d’aspect. Grâce à une symbiose avec un ver nématode qui s’est installé dans son système digestif, il peut digérer des plantes, ses pattes ont raccourci, son corps s’est allongé et son poids a considérablement augmenté. Un nouvel organe s’est même développé dans son système digestif. (À remarquer que les symbioses et l’écologie en général sont pratiquement absents de la théorie synthétique de l’évolution.) Tout cela est bel et bien une autre preuve de l’évolution, mais, c’est si rapide que les mutations n’ont pu se produire au hasard. N’est-ce pas là une preuve d’évolution lamarckienne, avec variations induites par adaptation à l’environnement et hérédité des caractères acquis? D’autant plus que de nombreuses découvertes récentes concernant des évolutions ultrarapides semblent pointer dans la même direction. (Pour ceux que cela intéresse, voir la conférence d’Andras Paldi, “L’épigénétique est-elle lamarckienne”).
    Mais si Bergson a raison et que l’instinct est mémoire, mais aussi pensée et action, ceci injecte dans l’évolution une certaine dose de liberté, d’invention. De là « L’Évolution créatrice ».
    Je ne prétendrai pas ici que le hasard ne joue aucun rôle dans l’évolution, mais l’action imprévisible de la pensée peut très bien être prise pour du hasard pour un observateur extérieur.
    D’autre part, il est frappant de constater qu’au cours du XXè siècle, pendant que la biologie tentait de se débarrasser de toute forme de vitalisme, de téléologie ou de finalisme, la physique était infiltrée par des notions comme l’auto-organisation, l’histoire du big bang devenant une théorie de l’évolution de la matière allant clairement du simple vers le complexe, la physique quantique introduisant des notions d’intrications et d’actions instantanées à distance ébranlant même le concept de déterminisme. Les atomes sont à la fois ondes et particules et il est impossible d’en connaître à la fois la position et la vitesse pour des raisons d’ordre ontologique. On définit aujourd’hui le vide comme un océan de particules virtuelles, dans un Univers ou 90% de l’énergie matière est encore inconnue et nage dans onze ou douze dimensions selon la théorie des cordes. Le tout vient d’une singularité initiale où les lois de la physique ne s’appliquent plus! Alors voici: si je crois les physiciens, nous sommes devant un monde qui a évolué du simple au complexe pendant 9 milliards d’années, mais quand la vie apparaît, il y a disons 3 ou 4 milliards d’années, les biologistes prenant le relais me disent que l’évolution de la vie n’est que matière, mais que l’échelle de la complexité s’arrête. C’est à n’y rien comprendre. Ici encore, il faut reconnaître à Bergson un certain génie. Car son élan vital lui permet d’expliquer que l’évolution n’est pas un progrès constant. La vie part dans toutes les directions et il y a beaucoup d’impasses, d’essais, d’erreurs et de bricolages donnant lieu à toutes sortes de bizarreries.
    Mais au final il y a bien progrès, l’animal chevauchant le végétal et l’humain chevauchant l’animal dans une cavalcade épique menant à la personnalité du super-animal que nous sommes devenus. Et je crois que cette échelle de la complexité est aussi
    une échelle de la liberté, comme Hans Jonas. Ce qui ne veut pas dire que l’homme soit totalement libre, loin de là. Cette question hautement philosophique demeure. Mais il paraît évident qu’un homme est plus libre qu’un chien, qui est plus libre qu’un poisson, qui est lui-même plus libre qu’une plante et ainsi de suite jusqu’à la bactérie.
    L’idée que les hommes descendent des animaux n’est vraiment pas nouvelle. Elle ne date ni de Darwin ni de Lamarck. L’unité du vivant avait été pressentie et conceptualisée dans de nombreuses cultures ancestrales comme celle des Amérindiens par exemple.

    Voici un texte qui inspira sûrement Bergson, qui était comme moi un lecteur de Plotin.
    « Qu’un principe un en nombre et identique soit partout présent tout entier, c’est une conception commune de l’intelligence humaine : car tous disent instinctivement que le Dieu qui habite en chacun de nous est dans tous un et identique . Ne demandez pas aux hommes qui tiennent ce langage d’expliquer de quelle manière Dieu est présent en nous, et n’entreprenez pas de soumettre leur opinion à l’examen de la raison : ils affirmeront qu’il en est ainsi, et, se reposant dans cette conception qui est le fruit spontané de leur entendement, ils s’attacheront tous à quelque chose d’un et d’identique, et ils refuseront de renoncer à cette unité. C’est là le principe le plus solide de tous, principe que nos âmes nous murmurent tout bas, qui n’est pas tiré de l’observation des choses particulières , mais qui nous vient à l’esprit bien avant elles, même avant cette maxime que tout aspire au bien. Or, ce principe est vrai si tous les êtres aspirent à l’unité, forment une unité, tendent à l’unité. Cette unité, en s’avançant vers les autres choses, autant qu’elle peut s’avancer, paraît être multiple et elle le devient à certains égards. Mais l’antique nature, le désir du bien, lequel s’appartient à lui-même, mène réellement à l’unité, et toute nature aspire à posséder cette unité en se tournant vers elle-même : car le bien de la nature qui est une, c’est de s’appartenir à soi-même, d’être soi-même, c’est-à-dire d’être une. Voilà pourquoi on dit avec raison que le bien lui appartient en propre, qu’il ne faut pas le chercher hors d’elle. Comment le bien pourrait-il en effet être tombé hors de l’Être ou se trouver dans le non-être? Il doit certainement être cherché dans l’Être, puisqu’il n’est pas lui-même non-être. Si le bien est être et se trouve dans l’Être, il est en lui-même dans chacun de nous. Nous ne sommes donc pas loin de l’Être, mais nous sommes en lui . Il n’est pas non plus loin de nous. Tous les êtres ne font donc qu’un. »

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