histoire de la biologie
- Histoire de la biologie
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L'histoire de la biologie retrace les études de l'homme sur le monde du vivant depuis la nuit des temps jusqu'à nos jours. Cependant, le concept de biologie comme n'étant qu'une seule discipline ne naquit seulement qu'au XIXe siècle. Les sciences biologiques émergent des traditions de la médecine et l'histoire naturelle venant directement des Grecs anciens et particulièrement de Galien et d'Aristote.
1. Vue générale
Pendant la Renaissance et pendant le siècle des découvertes, renaissait un intérêt dans l'empirisme aussi bien que le nombre grandissant d'organismes connus conduisaient à de signifiants développements dans la pensée biologique. Vesalius est à l'origine du développement de l'expérimentation et de l'observation en physiologie. Une série de naturalistes comme Linné et Buffon commencèrent à fonder un travail conceptuel d'analyse de la diversité du vivant et de l'archivage des fossiles, aussi bien que le développement et le comportement des plantes et des animaux.
2. Étymologie
Portrait de Jean-Baptiste Lamarck, 1893.
Le terme biologie est formé par la combinaison du grec βίος (bios) et du suffixe –logy, qui signifie science de, connaissance ou étude de. Ce suffixe est basé sur le verbe grec λεγειν (legein), signifiant sélectionner et rassembler (cf. λόγος (logos), signifiant monde. Le sens moderne du terme biologie a été introduit séparément par :
- Karl Friedrich Burdach en 1800 ;
- Gottfried Reinhold Treviranus (dans Biologie oder Philosophie der lebenden Natur, 1802) ;
- Jean-Baptiste Lamarck (Hydrogéologie, 1802).
Le terme lui-même est apparu dans le titre du volume 3 du livre Philosophiae naturalis sive physicae dogmaticae : Geologia, biologia, phytologia generalis et dendrologia, écrit par Michael Christoph Hanov et publié en 1766.
Avant la création de ce mot, un certain nombre de termes étaient utilisés pour décrire l'étude des animaux et des plantes. Le terme histoire naturelle faisait allusion à l'aspect descriptif de la biologie, même s'il comprenait aussi la minéralogie ainsi que d'autres domaines qui ne concernent pas la biologie au sens contemporain du terme. Du Moyen Âge à la Renaissance, tous les domaines de l'histoire naturelle étaient confondus et étaient désignés par le terme scala naturae ou grande chaîne de la vie. La philosophie de la nature et la théologie naturelle ont inclus les bases conceptuelles de la vie animale et végétale en tentant de répondre à la question de l'existence des organismes et en essayant d'expliquer leur fonctionnement. Ceci même si ces matières comprenaient aussi ce qui est aujourd'hui appelé géologie, physique, chimie et astronomie. La pharmaceutique physiologique (et botanique) fut précédée par la médecine.
3. La connaissance antique et médiévale
3.1. Les débuts de la biologie mésopotamienne, chinoise et indienne
Depuis des temps très anciens, sans doute même avant l'apparition de l'homme moderne, les êtres humains se sont transmis leurs connaissances à propos des animaux et des plantes afin d'augmenter leurs chances de survie. Par exemple, ils devaient savoir comment éviter (ou parfois utiliser) les plantes vénéneuses et les animaux venineux. Ils devaient également savoir comment traquer, capturer, et chasser différentes espèces animales. Ils devaient de la même façon maîtriser des techniques permettant de réaliser de bons filets ou paniers. En ce sens, la biologie précède l'écriture de l'histoire de l'Homme.
L'agriculture requiert des connaissances précises sur les plantes et les animaux. Les anciennes populations orientales eurent très tôt des connaissances à propos de la pollinisation des palmier-dattiers. En Mésopotamie, la population savait que le pollen pouvait être utilisé dans la fertilisation des plantes. Un contrat commercial datant de la période Hammurabi (XVIIIe siècle av. J.-C.) mentionne les fleurs de datte palmier-dattier comme un article de commerce.
Couverture d'une version de 1644 d'une édition amplifiée et illustrée d'Historia plantarum (env. 1200), qui fut originellement écrite autour de 200 av. J.-C.
En Inde des textes décrivent certains aspects de la vie des oiseaux. De la même façon, la métamorphose de certains insectes et de la grenouille a été décrite en Égypte. Les Égyptiens et les Babyloniens maîtrisaient aussi l'anatomie et la physiologie dans une certaine mesure. Enfin, en Mésopotamie, des animaux étaient parfois retenus dans ce que l'on pourrait comparer aux premiers jardins zoologiques.
Quoiqu'il en soit, la superstition a souvent été mêlée aux faits réels. À Babylone et en Assyrie, les organes des animaux étaient utilisés pour des prédictions, et en Égypte la médecine incluait une large part de mysticisme.
3.2. La biologie de la Grèce antique
Dans la Grèce antique et le monde hellénistique, les érudits s'intéressaient de plus en plus à l'empirisme. Aristote fut l'un des philosophes de la nature les plus prolifiques de l'Antiquité. Malgré ses premiers travaux plutôt spéculatifs, Aristote conduisit plus tard des recherches en biologie en se fondant sur l'observation. Aristote ne réalisa pas d'expérience, mais observa quelle était la réalité naturelle de chaque chose dans son propre environnement, bien que certaines soient contrôlées artificiellement. Bien qu'en physique et en chimie cette méthode ne fut pas considérée comme efficace, ce fut le contraire en zoologie et éthologie ; les travaux d'Aristote apportent un réel intérêt. Il réalisa d'innombrables observations de la nature, et particulièrement au niveau de l'habitat et de l'abstraction de plantes et d'animaux qui vivaient près de lui, en apporter un soin considérable à les catégoriser. En tout, Aristote classifia 540 espèces animales, et en disséqua une cinquantaine environ. Aristote croyait en des buts intellectuels, les causes formelles, qui devaient guider tous les processus naturels. Ce point de vue théologique donnait à Aristote une raison pour justifier les faits qu'il observait comme l'expression d'un modèle formel. En notant qu'« aucun animal ne possède pas, en même temps, des cornes et des défenses » et « qu'il n'a jamais vu d'animal unique à deux cornes », Aristote suggère que la nature, en ne donnant pas aux animaux des cornes et des défenses en même temps, évitait la vanité, et ne donnait aux créatures que les facultés qui avaient un caractère nécessaire. En notant que les ruminants ont de multiples estomacs et de faibles dents, il suppose que la première chose fut de compenser pour le dernier, avec une Nature qui essaie d'équilibrer la balance.
De même, Aristote pensait que les animaux pouvaient être classés selon une échelle graduée de perfection allant des plantes à l'être humain. Son système avait onze graduations représentant « le degré auquel ils étaient atteints par la potentialité », exprimés par leur forme à la naissance. Les animaux les mieux classés mettaient au monde des petits chauds et humides ; à l'inverse, ceux du bas de l'échelle donnaient naissance à des petits froids, secs, dans des œufs à la coquille épaisse. Aristote notait également que si la forme d'un être vivant reflétait son niveau de perfection, elle ne le prédéterminait pas. Selon lui, la qualité de l'âme des animaux était aussi importante. Il divisait les âmes en trois groupes :- les plantes étaient dotées d'une âme végétative qui leur permettait de se reproduire et de croître ;
- les animaux, d'une âme à la fois végétative et sensitive, responsable de la mobilité et des sensations ;
- l'homme enfin, possédait une âme végétative, sensitive, et rationnelle, capable de pensée et de réflexion.
À la différence des philosophes plus anciens, Aristote présentait le cœur comme le siège de l'âme rationnelle, plutôt que le cerveau, et séparait les sensations de la pensée (seul Alcméon de Crotone avait opéré cette séparation auparavant).
Le successeur d'Aristote au Lycée, Théophraste, écrivit une série d'ouvrages de botanique, l'Histoire des Plantes, qui fut considérée comme la plus importante contribution durant l'antiquité et au Moyen Âge en botanique. De nombreuses dénominations apportées par Théophraste perdurent encore de nos jours, comme carpos pour les fruits, et pericarpion pour les vaisseaux conducteurs. Au lieu de se focaliser sur les causes formelles comme Aristote le faisait, Théophraste suggéra une approche mécaniste, en créant des analogies entre les processus naturels et artificiels, en reliant le concept aristotélicien de « cause efficace ». Théophraste reconnu aussi le rôle du sexe dans la reproduction de nombreuses plantes évoluées, chose qui fut perdue dans les âges suivants.3.3. Période médiévale
Albertus Magnus, fresque de Tommaso de Modene, 1332, Trévise.
(Crédit : Tommaso de Modene)
Le déclin de l'empire romain mena à la disparition ou la destruction d'une somme importante de connaissances. Cette période est souvent nommée la période noire. Cependant, certaines personnes travaillaient toujours en médecine ou étudiaient les plantes et les animaux. En Byzance et dans le monde islamique la philosophie naturelle a été maintenue. Plusieurs travaux de Grecs ont été traduits en arabe et plusieurs de ceux d'Aristote ont été préservés. L'œuvre du biologiste arabe, al-Jahiz, mort en 868, est particulièrement notable. Il a écrit Kitab al Hayawan (Livre des animaux). Dans les années 1200, l'Allemand Albertus Magnus écrivit de vastes traités : De vegetabilibus, sept livres, et De animalibus, 26 livres. Il était particulièrement intéressé par la propagation et la reproduction des plantes, il décrivit en détail la sexualité des plantes et des animaux. Il a aussi été un des professeurs de Thomas d'Aquin.
3.4. La biologie persique et arabe
Le golfe Persique et d'autres régions arabes jouèrent un rôle important dans le développement de la science. Basées sur les sciences grecque et indienne, connectées avec l'Europe, ces régions étaient bien situées pour participer au développement de la science. Les scientifiques les plus importants furent les Perses mais on trouve aussi des Arabes et des Turcs. Avicenne (commémoré par le genre Avicenniaceae) a joué un rôle très important en biologie et fit de nombreuses découvertes. Il est souvent considéré comme le père de la médecine moderne. Rhazes a aussi joué un rôle important et a été un grand biologiste.
3.5. La Renaissance
Une célèbre estampe sur bois gravée par Albrecht Dürer en 1515 et appelée le Rhinocéros de Dürer
(Crédit : Albrecht Dürer)
De la même manière que de nombreux artistes s'intéressaient aux aspects des corps animaux et humains, les scientifiques de l'époque se sont mis à étudier la physiologie en détail. Un certain nombre de comparaisons ont été faites entre les membres inférieurs des humains et ceux des équidés (chevaux principalement). Otto Brunfels, Jérôme Bock et Leonhart Fuchs furent trois grands auteurs à propos des plantes sauvages. Ils sont aujourd'hui reconnus comme les pères de la botanique allemande. De la même façon, des ouvrages ont été écrits à propos des animaux comme ceux de Conrad Gessner, illustrés entre autres par Albrecht Dürer.
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