HISTOIRE DE LA BIOLOGIE

« dans les sciences physiques par un autre professeur de Padoue , Galileo Galilei (1564-1642 ).

L'idée anticipe certes sur l'observation mais celle-ci s'appuie en retour sur un faisceau de données -ici 11mpossibilité de satisfaire les besoins en sang du corps par la seule nourriture -qui faisait précisément défaut à l'app roche purement qualitative des Anciens .

Le discours • biologique• moderne était né.

Une rigueur que l'on retrouve dans les travaux du naturaliste italien Francesco Redi {1626 -v.

1697) qui, en introduisant le procédé du •témoin • -ici des flacons hermétiquement fermés -, démontra expérimentalement l'absence d'une génération spontanée des insectes que le médec in belge Jan Baptist van Helmont {1577 -1644 ) affirmait pourtant • observer » dans la matière putride.

Un autre bouleversement.

technique celui-là , en marche depuis 1604 et 11nvention du microscope composé , allait permettre l'essor d'une anatomie d'un genre nouveau , sous l'impulsion de l'italien Marcello Malpighi {1628 - 1694 ) dont la description des vaisseaux capillaires du poumon étaya un peu plus encore les théses harvéiennes , déjà confortées par la découverte du système lymphatique.

La ressemblance à cette nouvelle échelle de la structure du liège avec celle des rayons d'une ruche d'abeilles , devait ainsi inspirer au physicien anglais Robert Hooke {1635 - 1703) le terme de « cellules •· Dans le même mouvement.

le naturaliste néerlandais Jan Swamme rdam {1637 -1680) faisait faire un bond à l'ana­ tomie des inver ­ tébrés , tandis que son compatrio te AJftonk Von Lee-nhftk (1632-1723) révélait à l'aide de son microscope simple, un monde vivant jusque- là insoupçonné , peuplé de bactéries et de protozoaires .

Sa description des • animalcules spermatiques • -nos spermatozoïdes - fit de lui le principal adversaire de la théorie oviste fondée sur la découve rte en 1672 par un autre Hollandais, Régnier De Graaf (1641-1673) , des follicules qui porten t son nom, preuves selon lui que le fœtus se développe à partir du seul ovule.

On le voit.

l'instrument est à double trancha nt: l'épigenése d'un Harvey est pour un temps oubliée et le problème de la complexité de l'air posé par la respiration trouve , faute d'une chimie adaptée , sa solution dans la subsfüution par le médecin et chimiste allemand Georg Ernst Stahl (1660-1734 ), du principe • phlogistique • -à la fois matérie l et non isolable -au traditionnel élément « feu» de la combustion .

L'AGE DE IIAISON Alors qu'au XVI~ siècle , Nicolas Sténon (1638-1686) fondait la paléontologie sur le principe de continuité, le nouveau siècle s'ouvre avec la formulation en 1704 par le philosophe allemand Gottfried Wilhelm Leibniz (1646-1716 ) du concept de chaine des étres, selon lequel « la nature ne fait jamais de saut •.

C'est ce cadre qui permet au naturaliste suédois Carl von Linné (1707-1778) de classer l'homme parmi les quadrupèdes anthropomorphes dés la première édition de son S~tema naturae {1735 ), oeuvre fondatrice de la taxinomie moderne .

Rien de tout cela dans la monumentale Histoire naturelle de Buffon (1707-1788 ) qui considère en effet la systématique linnéenne comme une abstract ion arbitrai re, ne reconnaissant de taxon que l'espèce , dont il est ainsi le premier à donner une définition fondée sur le critère concret de la reproduction .

À la fois encyclopédiste et savant soucieux de fonder les sciences du vivant sur des lois de type • newtonien •.

il ouvrit la voie à une • évolution • qui ne disait pas encore son nom.

Mais il eut en France méme en la personne de Réaumur (1683 -1757 ), un adversaire dont l'approche plus expérimentale est à l'origine de travaux décisifs sur la fonction digestive , que compléta la première expérience de digestion artificielle réalisée en 1780 par Lauaro Spallanzani (1729-1799 ).

Après avoir contrarié les velléités de crédibilité des partisans de la génération spontanée en en pointant le biais méthodologique , le pionnier de la physiologie expérimentale qu'était le savant abbé italien démontra la nécessité d'un contact physique entre le sperme et I'• œuf • au cours de la fécondation .

Ce qui ne l'empêcha pas de rester un partisan convaincu de la préformation , conforté en cela par la découverte en 1740 de la parthénogenèse naturelle du puceron par le naturaliste suisse Charles Bonnet (1720-1793 ).

Une conception qu'allait toutefois ébranler la cohérence du système proposé en 1759 à l'appui de l'épigenèse par le physiologiste allemand Kaspar Friedrich Wolff (1733- 1794 ), selon qui l'embryon se développe par une success ion de sécrétion s/solidifications de fluides en autant de structures différenciées.

Un autre édifice , le phlogistique, devait encore s'effondre r sous les coups de boutoir du chimiste français Antoine Lo11nnt h Lovoisier (1743 -1794 ) qui mit en évidence la consomma­tion d'oxygène , le rejet de gaz carbonique et la production de chaleur au cours des processu s de respiration et de transpiratio n animales .

C'est d'ailleurs à la suite des travaux de Pries tley sur la respi ration des végétaux que son ami, le médecin et botaniste hollandais Jan Ingen-Housz (1730- 1799) , dégagea en 1779 les principes de base de ce qui devint plus tard la photosynthèse et qu'avant lui, le médecin John Pringle (1707-1782 ) suggérait déjà que le gaz carbonique pût constituer leur • nourriture •· Une thèse que la nouvelle chimie permit à Nicolas Théodore de Saussure (1767 - 1845 ) d'asseoir sur des bases quantitatives , fondant au début du siècle suivant la physiologie végétale moderne, tandis que le transa lpin Luigi Galvani (1737-1798) refermait le XVII~ sur la découverte fortuite d'une autre énergie organique invisible : le •fluide • électrique nerveux.

lequel pourrait bien se confondre avec ce • principe vital • si longtemps conjecturé .

LA BIOLOGIE MOOERNE ESPACE ET TIMPS Le terme adopté en 1802 par Jean ­ Baptiste Lamarck l'est à un double titre , le champ d'étude qu'il définit devant à la fois intégrer les nombreux spécimens vivants rapport és par les voyageurs naturalistes des siècles précédents et ceux fossiles identifiés comme « esphes perd11es » par son grand rival Georges Cuvier (1769 -1832 ) qui, sur la base du principe de la corrélation des formes posé par lui, s'applique à les reconstituer , faisant de l'anatomie comparée le fondement de la classi­ fication en zoologie .

Insistant pour sa part davantage sur le concept d'« espèces analogues •• Lamar ck développe une philosophie transformiste qui s'oppose au fixisme cuviérien , tandis qu'Étienne Geoffroy Saint -Hilaire (lm -1844 ) défend contre le méme Cuvier l'unité de plan d'organisation en anatomie , permettant la formu lation dès 1836 du concept d'homologie par l'anatomiste anglais Richard Owen (1804 -1892 ).

Complétant le puule à l'aide des nombreu ses données biogéographi ­ ques récoltées lors de son périple autour du monde , son compatriote , le naturaliste CIH,rles Donrfn (1809-1882 ) renouvelait -non sans heurts - l'exp lication de L'origine des espèces {1859) autour du concept de sélection naturelle ou • persistance du plus apte •.

Ce n'est que quelques années plus tard que le mot • évolution • lui est définitivement attaché et celui de • développement • à l'embryologie .

LA THÉOIIE CEUULAIIE l'étude de l'embryon entrait en effet dans une ère nouvelle avec la description en 1828 des feuillets germinat ifs à l'origine des organes par l'anatomiste russe Karl Ernst von Baer (1792 -1876 ).

En 1801 encore , Xavier Bichat (1771-1802 ) considérait le tissu comme l'uni té fondamentale du vivant.

Avec les débuts du microscope achromatique vers 1826, Theodor Schwann (1810-1882 ) situe bientôt cette unité organique de base au niveau de la cellule, entité structurellement et fonctionnellement autonome dont la forme sanguine -le globule rouge - était déjà pour le chimiste suédois Jons Jacob Berzelius (1779 -1848 ) l'agent de la diffusion de l'oxygène dans l'organisme.

Une théorie que confortèrent bientôt les travaux du médecin prussien Rudolf Virchow (1821 -1902) qui, à la suite de ceux de Robert Remak (1815-1865 ) sur la division cellulaire , affirmait en 1858 que • toute cellule provient d'une cellule •· LA MÉTHODE UPÉIIMENTAll Ce tournant dans l'histoire de la biologie devait étre définit ivement négoc ié par l'lntrodudion à l'étude de la médecine expérimentale (1865 ) de Claude Bernard (1813 -1878 ).

Le physiologiste français , à l'origine notamment des concepts fondateurs de sécrétion intern e et de milieu intérieur , y codifie en effet le processus d'investigation en biologie en l'articulant autour des temps successifs de l'observation , de l'hypothèse et de l'expérience .

Une rigueur qu'appe lait de ses vœux un Louis Pasteur (1822 -1895) dont les expériences menées entre 1860 et 1864 réfutèrent les conclusions troublantes du médecin spontaniste rouennais Félix-Archimède Pouchet {1800-1872 ).

Si les travaux de Pasteur furent déterminants dans les domaines de l'asepsie , de l'antisepsie et des maladies infectieuses , ils eurent également pour conséquence méconnue de retarder les recherches sur une explication non créationniste des origines de la vie.

Mais les bases de la microbiologie étaient jetées et le mot • microbe • forgé dès 1878.

Le microscope n'est toutefois pas le révé lateur exclusif du nouvel horizon : l'approche quantitative trouve ainsi de sérieux auxiliaires dans les techniques d'enregistrement graphiques , ou plus simplement dans une mét rologie à l'origine en particulier de la mesure , en 1850 , de la vitesse de propagation de l'influx nerveux par l'Allemand Hermann von Helmholtz {1821-1894 ).

I.ES GIIANDES FONCTIONS VITAllS À sa suite , le physiologiste russe Ivan Petrovitch Pavtov (1849 -1936 ) mit en évidence vers 1905 l'existence à côté des innés, de réflexes conditionnels dits acquis , rendant de fait concevable une convergence du physiologique et du psychologique .

Les concepts de réflexe chimique et d'hormon e étaient quant à eux connus depuis 1902, tandis que cet autre agent effecteur du milieu intérieur -c'est-à-dire du sang et de la lymphe - qu'est l'anticorps était nommé dès 1891 par le médecin et chimiste allemand Paul Ehrlich (1854 -1915 ).

Ces progrès d'une immunologie née avec Pasteur , coïncident avec la découverte en 1901 par le médecin américain d'origine autrichienne Karl Landsteiner {1868-1943 ) des différents groupes sanguins moins le rhésus, qu'il devait leur adjoindre en 1937.

Avec la mise au point dans les années 1920 du microrespiromètre -technique dite des coupes en survie -par le biochimiste allemand Otto Heinrich Warburg (1883 -1970 ), c'est toute la chaine respiratoire qui devait étre localisée au cœur de la cellule.

VEIS ll GÉNIE GÉNÉTIQUE C'est l'introduction décisive des colorants dans les préparations microscopiques par François-Vincent Raspail (1794-1878 ) qui permit avec celle plus tardive de l'objectif à immersion dans l'huile , de distinguer les différents constituants de ce• suc nutritif » dont Hooke remplissait déjà la cellule .

Ains i le médecin allemand Walther Flemming (1843-1905 ) est-il dès 1882 en mesure d,dentifier la chromatine , dont la disposition en filaments lors de la division cellula ire lui révèle les différentes étapes de celle-ci ou mitose .

C'est d'ailleurs la faculté de cette partie du noyau à fixer certains colorants qui inspira en 1888 à son compatriote , le cytologiste Wilhelm von Waldeyer (1836-1921) , le terme de • chromosome •· Avec la redécouverte quasi simultanée au début du XX' siècle des • lois • de Mendel (1822 -1884 ) par plusieu rs biologistes dont le botaniste néerlan ­ dais Hugo de Vries (1848 -1935) , c'est toute leur universalité qui fait sortir d'un demi-siècle d'oubli les travaux sur l'hybridation de ce moine autrichien qui dégagea d'une large assise statistique le concept de caractère dominant.

rtendant ces lois au règne animal, l'anglais William Bateson {1861-1926 ) nomma dès 1906 la nouvelle discipline • génétique •.

terme à l'origine du nom que reçurent en 1909 les supports matériels de cette hérédité , les « gènes •· La simplicité de la mouche drosophile devait ainsi permettre au zoologiste américain Thomas Hunt Morgan (1866-1945 ) de formuler les concepts de liaison et d'enjambement dans une théorie chromosomique de l'hérédité qui rompait définitivement avec l'hérédité des caractères acquis .

Le développement dans les années 1920 d'une génétique des popula tions qui confirmait la variabilité observée en leur sein par Darwin rendit bientôt nécessaire une synthèse conciliant génétique , systématique et paléontologie dans une perspective néo-darwinienne : c'est la théo rie synthétique de l'évolutio n, initiée dans les années 1940 par le généticien américain d'origine russe Theodosius Dobzhansky (1900-1975 ).

C'est à la méme époque qu'un autre élève de Morgan , George Wells Beadle {1903- 1989 ), découvre la relation fondamentale • un gène -une enzyme •• tandis que James Dewey Watson (né en 1928) et Francis Harry Compton Crick (1916-2004 ) faisaient connaître en 1953 la structure secondaire , en double hélice, de la molécule d'ADN , dont on savait depuis 1944 que les gènes en forment des segments.

C'est la transmiss ion de ce code -dont les quatre bases azotées A(dénine), C(ytosine ), T(hymine) et G(uanine) constituen t l'alphabet -aux protéines que les travaux des biologistes français François Jacob (né en 1920) et Jacques Monod {1910-1976 ) allaient éclairer en 1960 en démontrant l'existence de l'ARN messager .

Le développement de la microscopie éléctronique à balayage n'est évidemment pas étranger à toutes ces percées dans la « logique du vivant•, lesquel­ les devaient con­ duire à la publi­ cation en 1996 de la carte génétique humaine comp lète et l'année suivante à la naissance par clonage de /o bnbis Dolly , avec tous les enjeux, éthiques en particulier , qu'elles impliquent. »