[PDF] PRÉCIS DE PHILOSOPHIE DE LA BIOLOGIE

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Cet ouvrage, unique en son genre, présente un panorama des problématiques contemporaines en philosophie de la biologie.

Réunissant les contributions de vingt-cinq spécialistes français et étrangers, l'ouvrage couvre

l'ensemble des grandes questions qui animent, aujourd'hui, la recherche en biologie, depuis l'origine de la vie et le fonctionnement de la cellule jusqu'à la coopération au sein des populations naturelles et l'évolution des espèces.

Ce précis est utile aussi bien aux philosophes qu'aux biologistes. Il constitue pour les étudiants

en Licence et Master de biologie et de philosophie des sciences un indispensable outil d'appro- fondissement des cours et de préparation aux concours de l'enseignement. Collection " Philosophie des sciences » dirigée par Thierry Martin

Introduction. La philosophie de la biologie 1

Partie 1. Le cadre théorique de la biologie

Section 1. Structurations intradisciplinaires

1. Biologie et philosophie de la biologie : paradigmes 11

2. Pluralisme et évolution réticulée en microbiologie

évolutive 25

3. De l"action des gènes aux génomes réactifs 37

Section 2. Structurations interdisciplinaires

4. La modélisation mathématique en biologie 51

5. Similarités ontologiques et di? érences

épistémologiques entre physique et biologie 71

6. Biologie et chimie : une longue histoire de relations

parfois di ciles 83

7. De l"économie à la biologie : in? uences, méthodes,

concepts 95

8. La biologie de la conservation : de la théorie

à la pratique et retour 107

Section 3: Biologie et philosophie générale des sciences

9. Le rôle des diagrammes et des schémas

dans l'activité théorique en biologie 125

10. L"explication en biologie 143

11. Réductionnisme, holisme et émergentisme 157

12. Réalisme, pluralisme et naturalisme en biologie 169

Partie 2. Ontologie de la biologie

(ou l'ameublement du monde biologique)

13. Dé? nir la vie en biologie : trois problèmes 185

14. Cellule et cellule souche : extension et dé? nition 197

15. Organisme et individu 211

16. Générer la forme en biologie : une caractéristique

du processus développemental? 221

17. L"hérédité au-delà du tout génétique : problèmes

et enjeux 237

18. L"évolution par sélection naturelle 251

19. La connaissance des espèces 263

20. Les paradoxes du sexe 277

21. Coopération et altruisme 291

22. Métaphysique et biologie 305

Références bibliographiques 321

PRÉCIS

DE

PHILOSOPHIE

DE LA

BIOLOGIE

Sous la direction de Thierry Hoquet & Francesca

MerlinÉric Bapteste, Anouk Barberousse, Frédéric Bouchard, Vincent Devictor, John Dupré, Sébastien Dutreuil,

Evelyn Fox Keller, Jean Gayon, Philippe Huneman, Marie I. Kaiser, Gladys Kostyrka, Lucie Laplane, Laurent Loison, Virginie Maris, Johannes Martens, Michel Morange, Matteo Mossio, Antonine Nicoglou, Cédric Paternotte, Karine Prévot, Christian Sachse, Jon Umerez, Marion Vorms Sous la direction de

Thierry

Hoquet

Francesca

Merlin

PRÉCIS DE PHILOSOPHIE

DE LA

BIOLOGIE

Sous la direction de

Thierry Hoquet & Francesca Merlin

PRÉCIS

DE

PHILOSOPHIE

DE LA

BIOLOGIECet ouvrage aborde de manière pédagogique les grands domaines de la philosophie des sciences.

Pour en présenter les développements récents, il couvre aussi bien les questions relevant de

la philosophie générale de l'activité scientique (qu'est-ce qu'une explication scientique ?

l'unité des sciences est-elle un mythe ou un idéal ?...) que celles portant sur l'épistémologie

des sciences particulières (de quoi les mathématiques sont-elles l'étude ? l'économie est-elle

une science empirique comme les autres ?...).

Ce précis constitue, pour les étudiants de Licence 3 et de Master en philosophie et en sciences,

un support d'approfondissement de leurs cours mais aussi de préparation aux épreuves d'épisté-

mologie des CAPES scientiques. Il sera également utile aux doctorants et aux chercheurs conrmés qui souhaitent élargir ou actualiser leur savoir dans ce domaine. Collection " Philosophie des sciences » dirigée par Thierry MartinLes auteurs

Introduction

Partie 1.

Philosophie générale des sciences

I. L'explication scientique

II. Conrmation et induction

III. La causalité

IV. Le réalisme scientique

et la métaphysique des sciences

V. Le changement scientique

VI. Philosophie des sciences

et études sur la science

VII. Réduction et émergence

Partie 2.

Philosophie des sciences spéciales

VIII. Philosophie de la logique

IX. Philosophie des mathématiques

X. Philosophie de la physique

XI. Philosophie de la biologie

XII. Philosophie de la médecine

XIII. Philosophie des sciences sociales

XIV Philosophie de l'économie

XV. Philosophie des sciences cognitives

XVI. Philosophie de la linguistique

Références bibliographiques

Index des noms de personnes

Index des notions ISBN : 978-2-7117-2070-5

PRÉCIS

DE

PHILOSOPHIE

DES

SCIENCES

Sous la direction de Anouk Barberousse, Denis Bonnay & Mikaël Cozic Daniel Andler, Jacques Dubucs, Paul Égré, Jon Elster, Michael Esfeld, Élodie Giroux, Max Kistler, Hélène Landemore, Pascal Ludwig, Thomas Pradeu, Philippe de Rouilhan & Marion Vorms

Sous la direction de

Anouk Barberousse

Denis Bonnay

Mikaël Cozic

DE

PHILOSOPHIE

DES

SCIENCES

Sous la direction de

Anouk Barberousse, Denis Bonnay & Mikaël Cozic

PRÉCIS

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Dans la même collection :

Précis de philosophie

des sciences ISBN : 978-2-311-40019-99782311400199_COUV.indd 116/10/14 15:45

Table des matières

Remerciements ........................................................... VIII Présentation des auteurs ................................................... IX INTRODUCTION. La philosophie de la biologie ...................................1

1. Pourquoi faire marcher ensemble "philosophie» et "biologie»

? ............... 1

2. Histoire de l'expression "philosophie de la biologie»

........................ 2

3. Deux styles .......................................................... 3

4. L'autonomie de la biologie? ............................................. 5

PREMIÈRE PARTIE

Le cadre théorique de la biologie

SECTION 1

Structurations intradisciplinaires

CHAPITRE 1. Biologie et philosophie de la biologie: paradigmes ................. 11

1. " Biologie » ......................................................... 11

2. La biologie comme discipline: sens intellectuel et institutionnel de

la diffusion d'un mot .......................................................... 14

2.1. Le paradigme disciplinaire de la biologie ............................. 14

2.2. Institutionnalisation de la biologie ................................. 16

2.3. L'unité intellectuelle de la biologie .................................19

3. Conclusion ......................................................... 22

CHAPITRE 2. Pluralisme et évolution réticulée en microbiologie évolutive ......... 25

1. L'évolution microbienne: perspective généalogique ......................... 25

2. Quelques phénomènes mal expliqués par le modèle généa

logique classique ...... 28

2.1. Une classe de processus évolutifs non arborescents: l'introgr

ession ....... 28

2.2. Introgression gène-gène: le remodelage massif des gènes ............... 30

2.3. Introgression gène-génome: la découverte des pangénomes

............. 31

2.4. Du réseau du mobilome au réseau social du vivant ..................... 32

2.5. La vie sociale microbienne ........................................33

2.6. Transitions égalitaires et systèmes composés (en partie) de mi

crobes ....... 34

3. Conclusion ......................................................... 36

CHAPITRE 3. De l'action des gènes aux génomes réactifs ........................ 37

1. Prélude ............................................................. 37

2. Au commencement ................................................... 39

3. La génomique entre en scène ........................................... 41

4. Le génome post-génomique ............................................ 459782311400199001002.PrécisBIOLOGIE.indb 320/10/14 13:08

IV PRÉCIS DE PHILOSOPHIE DE LA BIOLOGIE

SECTION 2

Structurations interdisciplinaires

CHAPITRE 4. La modélisation mathématique en biologie ........................ 51

1. Introduction ........................................................ 51

2. Modèles: patterns, processus, mathématiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53

3. Modèles de patterns: mathématiques et réalité ............................. 54

4. Modélisation mathématique de processus ................................. 58

4.1. Modèles de processus en biologie évolutive . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

4.2. Modèles de processus en biologie fonctionnelle ....................... 64

5. Explications mathématiques vs explications mécanistes ...................... 68

6. Conclusion ......................................................... 69

CHAPITRE 5. Similarités ontologiques et différences épistémologiques entre physique et biologie ....................................... 71

1. Comparaison sur le plan ontologique ....................................72

2. Comparaison sur le plan ontologique: l'exemple des fonctions ................ 73

3. Comparaison sur le plan épistémologique ................................. 78

4. Comparaison sur le plan épistémologique: l'exemple des esp

èces .............. 80

CHAPITRE 6. Biologie et chimie: une longue histoire de relations parfois dif ciles ... 83

1. Chimie et biologie: un compagnonnage de longue date ..................... 85

2. Une nouvelle forme de chimie .......................................... 85

3. L'invisibilité de la chimie dans les sciences du vivant ........................ 87

4. Explications chimiques et explications biologiques .......................... 89

5. La signication de la biologie synthétique ................................. 91

6. Conclusions ......................................................... 92

CHAPITRE 7. De l'économie à la biologie: inuences, méthodes, con cepts ........ 95

1. Inuences (réelles ou supposées) de l'économie politiqu

e sur la pensée de Dar win .. 95

1.1. Malthus et Darwin .............................................. 95

1.2. L'inuence de l'économique politique ............................... 97

2. Les années 1960: penser l'évolution en termes stratégiq

ues ................... 99

2.1. L'écologie comportementale ...................................... 99

2.2. La théorie évolutionnaire des jeux ................................. 101

3. Les années 1990 à nos jours: vers une "microéconomi

e» des mutualismes? .... 103

3.1. Les marchés biologiques ......................................... 103

3.2. Asymétries d'information et modèle du principal-agent ................ 104

4. Conclusion ........................................................ 106

CHAPITRE 8. La biologie de la conservation: de la théorie à la pratique et retour . 107

1. Introduction ....................................................... 107

2. La notion de "biodiversité» à la croisée des thé

ories scientiques ............. 108

2.1. Diversité biologique et biodiversité ................................ 108

2.2. Vers une quantication de la diversité .............................. 110

3. De la théorie à la pratique ............................................. 111

3.1. La sélection des aires à protéger ................................... 112

3.2. La conservation des espèces ...................................... 113

4. De la pratique à la théorie: une science du particulier ...................... 116

4.1. Logique des études de cas ........................................ 116

4.2. La gestion adaptative ........................................... 117

4.3. La conservation fondée sur les preuves ............................. 117

5. Conclusion: la dimension sociale de la biologie de la conservation ............ 119

9782311400199001002.PrécisBIOLOGIE.indb 420/10/14 13:08

TABLE DES MATIÈRES V

SECTION 3

Biologie et philosophie générale des sciences CHAPITRE 9. Le rôle des diagrammes et des schémas dans l'activité thé orique en biologie 125

1. Introduction ....................................................... 125

2. Formes de représentation et activité théorique ............................ 126

2.1. L'étude des pratiques représentationnelles .......................... 126

2.2. Le cadre goodmanien d'analyse des systèmes symboliques ............. 127

2.3. Les représentations non linguistiques comme représentations thé

oriques .. 128

3. Images, schémas, diagrammes: éléments pour une typologie ................. 129

3.1. Les images et les mots .......................................... 129

3.2. Schémas et diagrammes ......................................... 131

4. Schémas, diagrammes et activité théorique en génétique c

lassique ............ 135

4.1. Cytologie et mendélisme: deux modes de représentation .............. 135

4.2. La théorie chromosomique de l'hérédité: rencontre de

deux types de représentation ................................................. 136

4.3. La cartographie génétique ....................................... 136

CHAPITRE 10. L'explication en biologie .......................................143

1. Introduction ....................................................... 143

2. Théories philosophiques de l'explication .................................144

2.1. Le modèle des lois de couverture .................................. 146

2.2. Le modèle causal-mécanique (CM) ................................ 146

3. L'explication en contexte pragmatique .................................. 148

3.1. La théorie pragmatiste de Van Fraassen ............................. 148

3.2. L'explication devient-elle une pure affaire subjective? ................. 149

3.3. Choisir dans l'ensemble des authentiques relations de pertinence ........ 150

4. Pluralisme explicatif ................................................. 152

4.1. Types d'explications en biologie .................................. 152

4.2. Versions du pluralisme explicatif ..................................153

5. Conclusion ........................................................ 154

CHAPITRE 11. Réductionnisme, holisme et émergentisme .......................157

1. Réductionnisme moléculaire et émergentisme ............................. 159

2. Réductionnisme génétique et holisme ................................... 161

3. Vers plus d'holisme, voire d'organicisme ................................. 164

4. Conclusion ........................................................ 166

CHAPITRE 12. Réalisme, pluralisme et naturalisme en biologie .................. 169

1. Réalisme et modèles ................................................. 169

2. Pluralisme ......................................................... 172

3. Contexte et processus ................................................ 176

4. Réalisme et vérité ................................................... 179

5. Naturalisme ........................................................ 180

DEUXIÈME PARTIE

Ontologie de la biologie (ou l'ameublement du monde biologique) CHAPITRE 13. Dénir la vie en biologie: trois problèmes ....................... 185

1. Les biologistes ont-ils besoin de dénir la vie? ............................ 187

2. Pourquoi y a-t-il plusieurs dénitions de la vie? ........................... 189

2.1. Un pluralisme méthodologique ................................... 189

2.2. Le rôle polémique de la pluralité des dénitions de la v

ie: d'où viennent les désaccords? .................................... 189

9782311400199001002.PrécisBIOLOGIE.indb 520/10/14 13:08

VI PRÉCIS DE PHILOSOPHIE DE LA BIOLOGIE

2.3. Pluralisme ontologique versus universalisme: une dénition un

ique de la vie est-elle possible? ........................................ 192

3. La frontière entre l'inerte et le vivant: les virus, cas limi

tes de vie ............. 193

4. Conclusion ........................................................ 195

CHAPITRE 14. Cellule et cellule souche: extension et dénition ................. 197

1. Introduction ....................................................... 197

2. Les limites du concept de cellule: quelle extension pour la théo

rie cellulaire? ... 197

2.1. Le concept morphologique de cellule: la cellule comme unité de s

tructure .199

2.2. Le concept physiologique de cellule: la cellule comme unité de f

onction .. 200

2.3. Le concept embr yologique de cellule: la cellule comme unité de reproduction 202

3. Les difcultés du concept de cellule souche ............................... 203

3.1. Le principe d'incertitude: peut-on identier les cellules sou

ches? ....... 203

3.2. La dénition des cellules souches ................................. 204

3.3. Ontologie des cellules souches et dénition par grappe de proprié

tés homéostatiques ................................................ 205

3.4. Proposition de dénition binominale .............................. 206

4. Conclusion: l'ontologie du niveau cellulaire .............................. 208

CHAPITRE 15. Organisme et individu ........................................ 211

1. Des concepts interchangeables? ........................................ 211

2. Une dénition affaiblie par la multiplicité des critères qu

i la sous-tendent ...... 213

3. La nécessité d'une nouvelle ontologie pour clarier ces con

cepts .............. 214

4. Les avantages d'une analyse multiniveaux et la question du pluralism

e . . . . . . . . . 218

5. Conclusion ........................................................ 220

CHAPITRE 16. Générer la forme en biologie: une caractéristique du proces sus développemental? ............................................ 221

1. Qu'est-ce que le "préformationnisme»? ................................ 223

2. Un ou bien des "programme(s)» à l'origine de la f

orme en biologie? .......... 226

3. La génération de la forme: entre "robustesse» e

t "plasticité»? .............. 229

4. Quel "développement» pour éclairer notre compréh

ension de l'évolution de la forme? ...................................................... 231

5. Comment distinguer la génération de la forme en biologie de la gé

nération de la forme en physique? ........................................... 233

6. Conclusion ........................................................ 234

CHAPITRE 17. L'hérédité au-delà du tout génétique: problèm es et enjeux ........ 237

1. La conception classique, génétique, de l'hérédité .......................... 239

2. Les mécanismes de transmission non génétique et l'extension

du concept d'hérédité 240

2.1. Redénitions du concept d'hérédité ............................... 241

2.2. Classications des formes d'hérédité en canaux ou en sys

tèmes distincts .. 242

3. Quatre distinctions et leurs leçons ...................................... 243

3.1. T ransmission intergénérationnelle, inuences causales intergé

nérationnelles, et expositions directes à l'environnement ........................... 243

3.2. Trois directions de la transmission: verticale, horizontale et obliqu

e ..... 244

3.3. Transmission avec ou sans chevauchement matériel .................. 246

3.4. L'hérédité en tant que cause et en tant qu'effet ....................... 247

4. Vers une dénition restreinte de l'hérédité étendue

........................ 248 CHAPITRE 18. L'évolution par sélection naturelle .............................. 251

9782311400199001002.PrécisBIOLOGIE.indb 620/10/14 13:08

TABLE DES MATIÈRES VII

CHAPITRE 19. La connaissance des espèces ................................... 263

1. Pauvreté des données et exigences théoriques de la classic

ation .............. 264

2. Le débat sur la dénition du concept d'espèce ............................. 266

2.1. Un débat intense .............................................. 266

2.2. Vers un apaisement du débat ..................................... 268

2.3. Présupposés théoriques sous-jacents ............................... 269

2.4. Espèces et organismes ........................................... 272

3. Des spécimens à la classication ........................................ 273

3.1. La nature du travail taxinomique ................................. 273

3.2. La crise de la taxinomie et ses conséquences ......................... 275

CHAPITRE 20. Les paradoxes du sexe ......................................... 277

1. Problèmes de dénition: y a-t-il un concept unié de

sexe? ................. 278

1.1. Sexe animal et sexe végétal: qui a un sexe? ......................... 278

1.2. Sexe bactérien: quand sexe n'est pas reproduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 279

1.3. Faut-il dénir le sexe par la recombinaison? ......................... 290

2. Origine et maintien du processus sexuel ................................. 280

2.1. Distribution et maintien du sexe .................................. 281

2.2. Anisogamie ................................................... 282

2.3. Pourquoi l'allofécondation? ..................................... 283

2.4. Reproduction sexuée et asexuée comme des stratégies alternativ

es .......283

2.5. Sexe et niveaux de sélection ...................................... 284

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