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Conception : Clarification - Explicitation

Conceptions canoniques

Finalisme

Mécanisme

Depuis deux décennies, les philosophes des sciences ont reconnu l'importance du concept de mécanisme dans les sciences biologiques. La conception 'causale-mécanique' de l'explication scientifique, définie ainsi par le philosophe des sciences Wesley Salmon , rompt avec le modèle 'nomologique-déductif' de l'explication scientifique, soutenu par les partisans de l'empirisme logique et faisant référence à des lois ayant un pouvoir prédictif.

Une des questions centrales autour de laquelle s'organisent les études de la nouvelle philosophie mécaniste est celle de définir ce qu'est un mécanisme. Diverses définitions ont été proposées ; bien qu'elles présentent des divergences certaines, il est néanmoins possible de dégager des similitudes les unissant, et constituant une base conceptuelle solide en vue d'appréhender ce qu'est un mécanisme .

Un mécanisme rend compte d'un phénomène

Un mécanisme cherche toujours à expliquer un phénomène, c'est-à-dire un comportement d'un système biologique, auquel le biologiste s'intéresse. C'est pour cela que le terme de mécanisme n'est jamais utilisé seul, mais toujours accompagné du (ou des) phénomène(s) en question : les biologistes parlent du « mécanisme de ... » : par exemple, du mécanisme de transmission synaptique (c'est-à-dire la transmission du message nerveux entre deux neurones). La nature du phénomène d'intérêt n'est pas figée, mais est au contraire susceptible d'être redéfinie par le chercheur au fur et à mesure que s'accumulent les connaissances sur le mécanisme correspondant. Par ailleurs, la détermination du phénomène dont le biologiste cherche à rendre compte spécifie quels sont les composants qui devront être intégrés dans le mécanisme, et quels sont ceux qui devront en être exclus.

Un mécanisme est constitué de parties

La description d'un mécanisme fait intervenir des composants, ou parties. Dans l'exemple du mécanisme de la transmission synaptique, ces parties sont : le neurotransmetteur, le calcium, la vésicule pré-synaptique, le récepteur post-synaptique, etc. Les parties des mécanismes possèdent des propriétés qui sont pertinentes pour justifier leur présence au sein du mécanisme et le déroulement de celui-ci. Les propriétés structurales et de distribution des charges du neurotransmetteur et de son récepteur permettent ainsi de rendre compte de la liaison de ces deux molécules qui se produit lors du processus de transmission synaptique. Seules sont intégrées dans l'explication mécaniste les propriétés des parties qui sont essentielles à la compréhension des étapes du mécanisme.

L'identification des parties d'un mécanisme constitue une phase majeure du processus de découverte des mécanismes.

Les parties d'un mécanisme interagissent causalement entre elles

Disposer des parties composant un mécanisme n'est pas suffisant pour obtenir une explication mécaniste satisfaisante. Il est indispensable d'élucider la manière dont ces parties interagissent physiquement entre elles, dans des relations d'ordre causal : il s'agit de déterminer ce qu'elles font au sein du mécanisme (leurs opérations ou activités, selon les philosophes). Par exemple, les vésicules contenant le neurotransmetteur fusionnent avec la membrane du neurone pré-synaptique ; le neurotransmetteur diffuse dans la fente synaptique (l'espace entre les deux neurones) et se lie à son récepteur sur la membrane post-synaptique.

La nature de ces opérations est variable. Il peut s'agir d'opérations géométrico-mécaniques (les seules reconnues par Descartes), lorsque les parties bougent, subissent des rotations ou des torsions, ou entrent en contact les unes avec les autres. Mais, il existe également d'autres types d'opérations : les opérations électrico-chimiques (par exemple, lorsqu'il existe une attraction électrique entre deux molécules), énergétiques (cas de la diffusion d'une molécule, s'expliquant par des considérations thermodynamiques), ou électro-magnétiques.

La connaissance des parties du mécanisme et de leurs opérations permet d'établir la continuité des étapes du mécanisme, sans aucune lacune, depuis les conditions initiales du mécanisme jusqu'à ses conditions finales.

Les parties du mécanisme et leurs relations sont organisées spatialement et temporellement

Les composants des mécanismes et leurs opérations doivent être organisés spatialement et temporellement afin d'assurer la production du phénomène. Ces aspects spatio-temporels font partie intégrante d'une explication mécaniste complète. L'organisation spatiale du mécanisme inclut entre autres la localisation des parties du mécanisme ainsi que leurs positions relatives, leur forme, taille, orientation. L'organisation temporelle englobe, quant à elle, l'ordre de l'enchaînement des étapes, la durée et la fréquence de ces étapes. L'aspect dynamique des mécanismes, sur lequel nous reviendrons plus loin, a par ailleurs été mis en valeur par certains philosophes.

Enfin, la possibilité d'une intégration hiérarchique des mécanismes n'est pas constitutive de ce qu'est un mécanisme, mais son importance a été soulignée par les nouveaux philosophes mécanistes . La description des mécanismes de la mémoire spatiale englobe par exemple 4 niveaux : le niveau de l'organisme (description des différents types de mémoire et des conditions sous lesquelles ces différentes mémoires sont mises en jeu) ; le niveau de l'hippocampe, une région du cerveau impliquée dans les processus de mémoire (mécanismes par lesquels il traite l'information, etc.) ; le niveau de la synapse (mécanismes par lesquels le message nerveux est transmis à l'échelle synaptique) ; le niveau moléculaire. L'explication mécaniste rendant compte du processus de mémorisation est donc multi-niveaux. Au fur et à mesure que de nouveaux résultats expérimentaux s'accumulent, les parties, ainsi que les opérations qu'elles effectuent, sont intégrées sur différents niveaux : un composant d'un niveau donné est inclus au sein d'un mécanisme de plus haut niveau, et les propriétés de ce composant peuvent être expliquées grâce à un mécanisme de plus bas niveau. Les neurosciences sont un domaine particulièrement propice à de telles explications mécanistes multi-niveaux.

Déterminisme

Quelques définitions

Le déterminisme est une notion philosophique selon laquelle la succession de chaque événement est déterminée en vertu du principe de causalité, du passé et des lois de la physique.

Le déterminisme est la théorie selon laquelle la succession des événements et des phénomènes est due au principe de causalité, ce lien pouvant parfois être décrit par une loi physico-mathématique qui fonde alors le caractère prédictif de ces derniers.

Le déterminisme est une thèse qui soutient que le passé conjugué avec les lois de la nature détermine un futur unique. Cela signifie que parmi tous les futurs possibles et imaginables un seul sera possible lorsqu'il sera actualisé, c'est à dire actuel. La position déterministe n'exclut pas la possibilité d’autres possibilités ou cours du monde, au contraire du nécessitarisme qui exclut toute alternative possible. À partir de cette thèse, une autre acceptation définissant le déterminisme soutient que nos choix, nos décisions, aussi chaque événement ou phénomène sont l'effet certain ou probable de causes nécessaires. Généralement, lorsqu'on affirme qu'un événement a une cause, cela est parfaitement déductible, sauf si nous croyons que les événements se produisent par pur hasard. Toutefois, le plus souvent, nous pouvons ignorer la nature de la cause, car seul l'effet est perceptible ou appréhendé. La question générale du principe de causalité est le rapport entre les choses, des relations décrites au conditionnel : « si l'allumette n'avait pas été grattée, alors elle ne se serait pas enflammée ». Nous parlons aussi de connexions « nécessaires » liant les faits qui ne peuvent pas être autre chose de ce qu'ils sont, ainsi, la régularité des phénomènes est soumise au déterminisme causal.

Le principe du déterminisme peut être défini comme la condition nécessaire d’un phénomène, sa problématique a ravivé le débat sur le libre arbitre. Le déterminisme n’implique pas que les effets puissent être prédits : déterminisme ne signifie pas prédictibilité effective, il y a des systèmes déterministes non prédictibles - (voir la théorie du chaos) - la "complexité" ou "la sensibilité aux conditions initiales" pouvant rendre impossible la prédiction. Bien que les considérations d'ordre scientifique méritent toute attention, nous prenons ici d'abord le « déterminisme » dans sa dimension philosophique plutôt que celle du « déterminisme scientifique », qui implique la possibilité de la prédictibilité (voir Laplace).

Pour autant que le monde physique soit déterministe ou non, sommes-nous soumis au déterminisme ? dans quelle mesure la notion du Libre arbitre est-elle affectée ? relier toutes ces questions et trouver des réponses exige, au minimum, les considérations d’une théorie de la connaissance, si ce n’est d’une ontologie. C’est justement là que les points de vue divergent.

On distingue schématiquement le déterminisme régional et le déterminisme universel. Est régional le déterminisme qui gouverne un nombre fini d'éléments (le système boulet/obus est déterministe en ce sens : une fois donnés la force propulsive de la poudre, l'angle du canon par rapport à l'horizontale, la masse du boulet et la résistance de l'air, on peut calculer avec une très grande précision la forme et la durée de la trajectoire ainsi que, par conséquent, le point d'impact). Le déterminisme universel, parfois qualifié de « déterminisme laplacien », est problématique : peut-on considérer l'univers dans sa totalité comme un système déterministe ? Le déterminisme régional semble a priori moins problématique (de nombreux systèmes obéissent apparemment à des lois qui les rendent nécessaires).[réf. souhaitée]

L'idée du déterminisme universel fut esquissée la première fois par le baron d'Holbach[1] :

« Dans un tourbillon de poussière qu'élève un vent impétueux ; quelque confus qu'il paraisse à nos yeux, dans la plus affreuse tempête excitée par des vents opposés qui soulèvent les flots, il n'y a pas une seule molécule de poussière ou d'eau qui soit placée au hasard, qui n'ait sa cause suffisante pour occuper le lieu où elle se trouve, et qui n'agisse rigoureusement de la manière dont elle doit agir. Un géomètre qui connaîtrait exactement les différentes forces qui agissent dans ces deux cas, et les propriétés des molécules qui sont mues, démontrerait que, d'après les causes données, chaque molécule agit précisément comme elle doit agir, et ne peut agir autrement qu'elle ne fait. »(Paul Henri Thiry d'Holbach, Système de la nature).

D'Holbach se distingue des nécessitaristes tels que Spinoza ou Hobbes en affirmant la calculabilité de la nécessité. Mais c'est à l'astronome et mathématicien Pierre-Simon de Laplace, que revient d'avoir affirmé le déterminisme universel dans toute sa rigueur :

« Nous devons envisager l'état présent de l'univers comme l'effet de son état antérieur, et comme la cause de celui qui va suivre. Une intelligence qui, pour un instant donné, connaîtrait toutes les forces dont la nature est animée et la situation respective des êtres qui la composent, si d'ailleurs elle était assez vaste pour soumettre ces données à l'analyse, embrasserait dans la même formule les mouvements des plus grands corps de l'univers et ceux du plus léger atome : rien ne serait incertain pour elle, et l'avenir, comme le passé, serait présent à ses yeux. L'esprit humain offre, dans la perfection qu'il a su donner à l'astronomie, une faible esquisse de cette intelligence. Ses découvertes en mécanique et en géométrie, jointes à celles de la pesanteur universelle, l'ont mis à portée de comprendre dans les mêmes expressions analytiques les états passés et futurs du système du monde. En appliquant la même méthode à quelques autres objets de ses connaissances, il est parvenu à ramener à des lois générales les phénomènes observés, et à prévoir ceux que les circonstances données doivent faire éclore. »( Pierre-Simon de Laplace, Essai philosophique sur les probabilités)

En vertu du déterminisme universel, l'intelligence qui connaîtrait avec une absolue précision la position et l'énergie de tout objet dans la position initiale pourrait calculer l'évolution de l'univers à tout moment du temps. Déterminisme est dans ce cas synonyme de prédictibilité. Cependant, il existe des systèmes déterministes formellement non prédictibles (voir Problème de l'arrêt).[réf. souhaitée]

Le déterminisme social est le modèle sociologique qui établit la primauté de la société sur l'individu.

Le déterminisme n'est pas un terme expressément employé par Spinoza, mais par ses commentateurs pour qualifier la doctrine selon laquelle tout ce qui existe, existe nécessairement. Le spinozisme est un déterminisme au sens où «les choses qui ont été produites par Dieu n'ont pu l'être d'une autre façon, ni dans un autre ordre», mais non un fatalisme. Seulement ce déterminisme n'implique pas absolument qu'il soit possible de tout prévoir à partir d'un état donné de l'univers : étant données ses limites, le Mental humain ignorera toujours un grand nombre de choses. Voir aussi Détermination.

Un point de vue : idéalisme transcendantal et réalisme empirique

Kant ne dit pas exactement que « la réalité est déterministe », mais il dit plutôt qu’on ne peut appréhender la réalité objectivement autrement que de façon déterministe. La loi de causalité est une condition a priori de toute connaissance : une représentation ou une connaissance n'est objective que si et seulement si elle se conforme à cette loi (par opposition à une représentation subjective, telle qu’une hallucination). La loi de causalité est nécessaire a priori pour construire l’objectivité de la connaissance. Le monde en tant que représentation, c'est-à-dire la réalité phénoménale, est déterministe, parce que nos représentations ne sont objectives que dans la mesure où elles obéissent nécessairement à cette règle a priori.

Dans ce sens, on peut affirmer que dans le monde phénoménal (celui de notre expérience) « rien n’arrive sans cause ». Cela s’applique à tous les domaines de la connaissance : par exemple, la mécanique quantique relève elle aussi du déterminisme, malgré son prétendu « indéterminisme », et de même aussi les théories du chaos car toutes ces théories continuent à manifester des régularités (et peut-être aussi des irrégularités), elles ne s’écartent donc jamais du « si ceci est, alors cela est ».

Notons que notre expérience directe ou immédiate (par opposition aux expérimentations des théories scientifiques "mathématisées") ne nous donne jamais à percevoir des "causes", mais uniquement des "effets" : la cause n'existe jamais que comme une hypothèse, qui est toujours à vérifier, et qui est forgée par notre esprit.

Affirmer que la réalité (connaissable) serait "en soi" indéterministe ne semble pas avoir beaucoup de sens ; que les modèles de description de la réalité adoptés par les théories actuelles soient les meilleurs ou soient même les seuls possibles, cela est une toute autre question qui reste toujours ouverte ; qu’une indétermination apparaisse dans le cadre d'un modèle est davantage une propriété du modèle (qui est une création de notre esprit) que celui de la réalité (qui, elle, existe certes hors de notre esprit, mais que nous ne pouvons connaître qu'au moyen des productions de notre esprit).

Une question fondamentale se pose alors: quelle place peut-on concevoir pour la liberté humaine ? La liberté n’est pas prouvable, mais c’est pourtant une croyance rationnelle (elle résulte d’une hypothèse de la « raison pratique » et non de la seule raison théorique selon Kant), ou bien encore (ce qui revient à peu près au même) elle est rejetée dans la « chose en soi », c’est-à-dire dans l’être plutôt que dans sa manifestation phénoménale (Schopenhauer). La liberté n’est donc pas abolie par le déterminisme et elle n'est même pas logiquement contradictoire avec lui, mais, comme elle ne peut faire l’objet ni d’une démonstration ni d'une perception totalement probante, elle retrouve un aspect résolument "métaphysique". Notre comportement perceptible est, lui, explicable comme étant entièrement déterminé par des motifs, et le déterminisme est certes un principe explicatif valide (et même inévitable), mais notre « être » le plus intime pourrait bien, lui, être libre (c'est-à-dire affranchi de tout déterminisme).

Le point de vue ontologique

C’est le plus souvent à l’ontologie (doctrine voulant répondre à la question: « qu’est-ce que l’être? ») plutôt qu’à "une théorie de la connaissance" à la façon kantienne qu'il est fait appel pour statuer sur le déterminisme ou la liberté de l'homme. On aboutit alors à des positions nettement plus tranchées mais cependant au prix d’hypothèses beaucoup plus fortement engagées sur la nature de la réalité, sur l’essence ou sur la substance. Le déterminisme, quand il est affirmé au sein d'une ontologie, est, le plus souvent, jugé compatible avec la liberté (« compatibilisme »), même si l’articulation entre les deux est assez rarement claire ou peut ressembler, parfois, à une simple pétition de principe.

Le point de vue anti-ontologique

Ce point de vue volontairement non métaphysique vise à réconcilier les partisans du libre arbitre et les partisans du déterminisme. Il est développé par le philosophe Bernardo Kastrup[4], qui définit ainsi le libre arbitre :

Le libre arbitre (free will) est la capacité d'un agent d'opérer un choix sans être empêché par un facteur externe à ce à quoi cet agent s'identifie personnellement.[5] Selon Kastrup, la plupart des gens s'identifient à leurs pensées et émotions conscientes (contrairement au point de vue matérialiste strict qui identifie la personne à son corps physique — mais personne en pratique ne s'identifie à des processus cérébraux). Il y a donc libre arbitre dès que tous les facteurs derrière un choix relèvent des pensées et émotions conscientes d'une personne ; que ces facteurs soient l'expression d'un processus complètement déterministe ne pose pas de problème : « mon choix est complètement libre s'il est entièrement déterminé par ce que je perçois être "moi". » Il est impossible qu'un choix soit non-déterminé : cet indéterminisme le rendrait aléatoire, ce qui n'est pas conforme à l'idée que l'on se fait du libre arbitre.

Friedrich Nietzsche, bien qu'opposé au libre arbitre, exprime déjà la même idée. Il essaie d’expliquer le concept de libre arbitre par le fait que "chacun se croit le plus libre quand son sentiment de la vie est le plus intense"[7], ou quand l’on postule que celui qui ordonne est le même que celui qui exécute, et que l’on tire un plaisir à exécuter en s’identifiant à l’action ("L’effet c’est moi").

La question se ramène donc au choix d'un "périmètre" d'identification : c'est là que l'ontologie peut intervenir pour aboutir à des positions tranchées, et déclarer le libre arbitre tantôt une illusion (le sujet s'identifie de façon erronée à ce qui n'est en réalité pas lui : philosophies du soupçon, matérialisme, David Hume, etc.) ou une réalité (il existe bien un sujet autonome, transparent à lui-même, de part en part conscient, libre et rationnel).

Conceptions erronées et origines possibles

Bien distinguer entre Finalisme et Mécanisme

En philosophie, le mécanisme est une conception matérialiste qui perçoit la plupart des phénomènes suivant le modèle des liens de cause à effet. Cette conception rejette l'idée d'un finalisme, selon laquelle les phénomènes ont un but (une fin), objet d'étude de la téléologie.

Le finalisme est une théorie qui estime plausible l'existence d'une cause finale de l'univers, de la nature ou de l'humanité. Elle présuppose un dessein, un but, une signification, immanents ou transcendants, présents dès leur origine. Le finalisme se retrouve souvent dans l'évocation de processus d'évolution biologique, dont le but serait par exemple l'apparition de l'espèce humaine. Cette perspective est aussi dite téléologique.

La question des causes finales à l'œuvre dans la nature touche de près à celle de l'existence de Dieu. Le finalisme s'oppose au mécanisme.

Selon Bergson, le mécanisme et le finalisme sont des "points de vue", c'est-à-dire des opinions qui ne saisissent pas la réalité elle-même, qui lui reste extérieurs.

L'esprit humain a été conduit à interpréter les phénomènes naturels tantôt suivant le modèle de la cause et de l'effet, tantôt sous la forme d'une "cause finale" par le "spectacle du travail de l'homme".

Hannah Arendt a remarqué que la pensée grecque se référait constamment au travail de l'artisan. Par exemple Platon, dans le Timée explique que le monde a été crée par un "démiurge" (démiourgos), à partir de la matière informe, les yeux fixés sur les Idées pures comme un potier façonne un vase avec de la glaise.

Aristote distingue de son côté quatre sortes de causes et prend, lui aussi, l'exemple de l'artisan. Selon Aristote (philosophe grec, - IV ème siècle av. J.-C.), tout objet produit par l'homme (et non par la nature) est déterminé par quatre causes (aïtias) : la cause matérielle : la matière dans laquelle l'objet (par exemple une coupe) est fait (par exemple l'argent), la cause formelle : la forme que l'artisan (en l'occurrence l'orfèvre) va donner à l'argent (celle d'une coupe), la cause finale : ce à quoi la coupe va servir (faire des libations) et la cause efficiente : le travail de l'orfèvre.

La technique est l'ensemble des règles permettant d'ordonner ces causes dans un art donné ; une règle technique nous explique comment travailler telle matière, quelle forme lui donner, comment adapter des moyens à une fin.

Selon Bergson, nous avons tendance à vouloir interpréter les phénomènes naturels sur le modèle des objets techniques et à comparer la Nature à un Artisan en ramenant l'inconnu au connu.

L'entendement explique les phénomènes qui ne sont pas fabriqués comme s'ils l'étaient, le schéma de l'explication étant calqué sur le procédé pratique de la fabrication.

Du fait de leur origine commune : le spectacle du travail humain utilisé comme métaphore explicative des phénomènes naturels, finalisme et mécanisme ne sont opposés qu'en apparence. Elles relèvent toutes deux du schéma de la fabrication car elles sont toutes deux des actes de l'entendement.

L'une et l'autre expliquent les organismes par l'assemblage de parties ; la seule différence qui les sépare, c'est que le mécanisme s'arrête à la représentation de cet assemblage, au lieu que le finalisme, adoptant le schéma de la fabrication, suppose le plan ou l'idée selon lesquels les parties auraient été assemblées.

Le mécaniste est frappé par l'extrême complication d'un organe (par exemple l’œil), le finaliste par la simplicité extrême de sa fonction .

Si un mécanisme limité peut être pertinent en nous permettant de comprendre la fonction d’un organe, un mécanisme plus poussé nous amène vers l’intelligent design, parce que la comparaison donne l’illusion, ou est issue de l’illusion, d’un organisme parfaitement conçu et finalisé. On revient ici sur la question de la finalité.

G. Canguilhem fait remarquer, « il y a plus de finalité dans la machine que dans l’organisme, parce que la finalité y est rigide et univoque, univalente. » « Dans l’organisme au contraire, on observe une vicariance des fonctions, une polyvalence des organes ». Il contredit ici Aristote, qu’il cite : « la nature ne procède pas mesquinement comme les couteliers de Delphes dont les couteaux servent à plusieurs usages, mais pièce par pièce, le plus parfait de ses instruments n’est pas celui qui sert à plusieurs travaux mais à un seul ».

On connait de nombreux exemples d’organes jouant plusieurs rôles dans l’organisme, ce qui peut s’expliquer par leur histoire évolutive. Cette finalité imparfaite, témoin de l’évolution, est une limite du finalisme, et du mécanisme.

Le déterminisme ne doit pas être confondu avec le Finalisme

Si on parle de déterminisme à une personne peu au fait de ces questions, directe elle pense déterminisme = finalisme, non ? En effet elle pense direct celle-là, déterminisme donc déterminé et donc si c’est déterminé c’est donc que c’est finalisé, pense-t-elle direct elle-même, celle-là. Voilà pourquoi préciser les notions est salutaire D’autant que sur un exemple très simple genre le lancer d’un projectile balistiquement déterminé, facile de comprendre ce dont il s’agit. Donc humain finalisme :si on lance un projectile (même étymo que « projet ») avec une vitesse initiale V0 on peut prédire, anticiper, prévoir le point d’impact, et donc déterminisme donc maintenant par hasard V0 ensuite donc par hasard ET par nécessité le point d’impact ultérieur. Facile à comprendre sur cet exemple précis.

Or certes le déterminisme est par nature « finaliste », mais si on prête des intentions humaines à la Nature, on est anthropomorphique. L’anthropomorphisme est un mode de pensée peu rare au reste, dans beaucoup de traités dits de vulgarisation scientifique, biologiques etc. qui parfois ressemblent davantage à de véritables traités d’athéisme militant qu’à d’honnêtes traités de vulgarisation scientifique Donc déterminisme finaliste oui, mais à condition de ne pas prêter à la Nature des intentions toutes humaines, cela s’appelle faire de l’anthropomorphisme.

Conceptions: Origines possibles

A la fin du 16ème siècle, se déroule la 'révolution scientifique', telle qu'elle a été nommée, et qui a entraîné de profonds bouleversements dans le monde scientifique. Cette révolution, qui remet en cause la philosophie de la nature d'Aristote, est marquée par la découverte des lois de Kepler, par la géométrie de Descartes, par la mécanique de Galilée et par les lois du mouvement énoncées par Newton. Toutes ces découvertes concourent à adopter une approche mécanique du monde : les objets naturels obéissent à des lois mécaniques, et le monde est perçu lui-même comme une machine. Cette philosophie mécaniste, incarnée principalement par René Descartes (1596-1650), Thomas Hobbes (1588-1679), Pierre Gassendi (1592-1655), et Robert Boyle (1627-1691), modèle ses explications des phénomènes naturels sur les caractéristiques d'une machine représentée de façon emblématique par l'horloge.

La métaphore de la machine, loin d'être cantonnée aux domaines de l'astronomie ou de la physique, est extrapolée au fonctionnement des êtres vivants. En effet, d'une part il n'existe à cette époque aucune frontière bien définie entre les êtres vivants et les objets inanimés, et d'autre part le fonctionnement des êtres vivants est appréhendé comme un reflet du fonctionnement déjà élucidé pour les autres objets naturels. Cette conception des êtres vivants en tant que machines transparaît dans les écrits de Descartes : « car jusques ici j'ai décrit cette terre, et généralement tout le monde visible, comme si c'était seulement une machine en laquelle il n'y eût rien à considérer que les figures et les mouvements de ses parties » ; ou encore, « Lorsqu'une montre marque les heures par les moyens des roues dont elle est faite, cela ne lui est pas moins naturel qu'il n'est à un arbre de produire des fruits » (2). Selon Descartes, les propriétés d'un objet se comprennent à partir de l'arrangement de la matière. Les mécanismes qu'il invoque sont donc fondamentalement de type géométrico-mécanique : seules des figures, des grandeurs, et des mouvements y apparaissent. A cette même époque, les modèles de circulation sanguine et de fonctionnement du cœur développés par William Harvey (1578-1657) sont des illustrations patentes de ces explications géométrico-mécaniques.

Notons enfin que la philosophie naturelle de Descartes comporte deux aspects étroitement liés : d'une part le mécanisme constitue une ontologie de la nature, en ce sens que les êtres vivants sont assimilés à des machines ; d'autre part il est utilisé comme épistémologie, puisqu'il fournit une approche pratique en vue de décrire et d'analyser les propriétés structurales et fonctionnelles des organismes.

La philosophie mécaniste a évolué au cours des siècles suivants, recouvrant différentes significations en fonction des débats animant la communauté scientifique. Au cours du vingtième siècle, les explications mécanistes ont gagné l'ensemble des disciplines de la biologie (neurosciences, écologie, évolution, génétique, etc.), jusqu'à envahir le champ d'étude du vivant au niveau moléculaire. Ces mécanismes correspondent à une description étape par étape de la manière dont les composants d'un système biologique interagissent entre eux pour produire un phénomène. Quel rapport entretiennent ces mécanismes avec la tradition mécaniste cartésienne ? La composante épistémologique est bien évidemment présente : l'approche mécaniste permet d'appréhender le fonctionnement des organismes. Quant à l'aspect ontologique, les biologistes se positionnent de diverses manières : si certains se refusent à établir une analogie entre les êtres vivants et des machines, la métaphore de la machine reste cependant bien présente dans la littérature scientifique. Un exemple emblématique est celui de l'ATP synthase, une enzyme qui synthétise l'ATP (la monnaie énergétique des cellules), et qui est couramment décrite comme la juxtaposition d'un rotor et d'un stator : c'est ici le fonctionnement d'un moteur qui est employé pour décrire le mode d'action de cette enzyme. Autre exemple, Bruce Alberts, éditeur en chef de la célèbre revue Science, écrit : « la cellule entière peut être considérée comme une usine qui contient un réseau élaboré de lignes d'assemblage emboîtées, chacune d'entre elles étant composée d'un ensemble d'imposantes machines protéiques » (3) . Même les mécanismes cellulaires les plus complexes sont donc toujours parfois envisagés sous l'angle de l'analogie avec des machines.

Le concept de mécanisme dans la biologie contemporaine a ainsi hérité à certains égards du mécanisme cartésien, témoin de l'héritage culturel fort que constitue la vision mécanique du monde dominante depuis le 17ème siècle. Toutefois, il serait absurde de prétendre que ces deux conceptions mécanistes sont en tout point identiques. Le mécanisme cartésien, géométrique, a en effet révélé ses limites. Premièrement, les opérations géométriques ne sont pas les seules opérations qui sont à l'œuvre dans le vivant. Deuxièmement, les mécanismes biologiques ne peuvent pas être détachés du contexte dans lequel ils opèrent : il est important de considérer le contexte cellulaire, le contexte de l'organisme, voire le contexte environnemental induisant ou accompagnant leur déroulement. Troisièmement, l'organisation du monde vivant étant hiérarchique (molécules, cellules, tissus, organes, etc.), il s'avère parfois nécessaire d'intégrer hiérarchiquement les mécanismes entre eux.

Si le déterminisme scientifique au sens strict semble inexistant aux XVIIe et XVIIIe siècles, certains usages suggèrent un déterminisme dans le champ philosophique en rapport avec l'idée de nécessité universelle. Pourtant, ce n'est pas en ce sens que Leibniz (1646-1716) parle de détermination. Selon Leibniz, Dieu a créé le monde si harmonieux qu'il n'a plus à intervenir. En tant que savoir suprême et créateur de la globalité du monde, il connaît la totalité de la suite des états du monde, mais n'agit pas directement en enchaînant chaque événement aux précédents.

Leibniz n'est donc pas déterministe au sens moderne du terme, puisque, nous le verrons, le déterminisme de Laplace suppose que tout état présent dépend nécessairement de l'état antérieur et impose l'état postérieur. Pour Leibniz, qui cherche à préserver la liberté tout en maintenant une préscience divine, les phénomènes du monde physique sont déterminés à advenir, mais sans être absolument nécessaires.

D'autres philosophes semblent plus proches du déterminisme tel que le formulera Laplace. C'est, par exemple, le cas du baron d'Holbach (1723-1789), philosophe et savant d'origine allemande. Parmi les philosophes du XVIIIe siècle, il fut l'un des plus fermes dans la formulation d'une nécessité universelle, tant physique que morale. Si un déterminisme général peut être pensé au XVIIIe siècle, c'est probablement dans son œuvre. La nécessité occupe le devant de la scène, mais est-ce vraiment une nécessité déterministe ? Il s'agit de manifester que tout est soumis à une dépendance générale des parties d'un système entre elles. L'enjeu est de nier toute intervention transcendante, en particulier l'intervention divine, mais aussi le libre arbitre, compris comme indépendance absolue de la volonté.

D'Holbach associe des déterminations de natures différentes, notamment un modèle mécanique reposant sur la communication universelle du mouvement, un modèle chimique fondé sur les affinités, et qui englobe les passions et les désirs humains. Il y affirme le principe fondamental d'une causalité nécessaire générale : tout effet a une cause naturelle. Il insiste ainsi sur les « lois simples et générales », car elles offrent un repère constant, rassurant et suffisant contre le surnaturel.

Le déterminisme comme notion mathématique vit le jour avec la formalisation des mathématiques à la fin du xixe siècle et au début du xxe siècle et devint une notion centrale de la calculabilité avec l'apparition de la théorie des automates au milieu du xxe siècle. L'apparition de l'informatique quantique à la fin du xxe siècle et celle de la conception forte de la thèse de Church-Turing, baptisée thèse de Church–Turing–Deutsch, permet de concevoir une synthèse entre le déterminisme calculatoire et le déterminisme physique promus par l'école de la physique numérique dont la proposition « it from bit » est devenu l'emblème.

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Stratégie de changement conceptuel

Le concept de mécanisme en biologie moléculaire

Afin d'envisager quelques perspectives concernant le concept de mécanisme, il nous semble judicieux de nous focaliser sur les données issues de la biologie moléculaire. Ce domaine des sciences du vivant a en effet été profondément transformé au cours de la dernière décennie par des avancées technologiques considérables. Les projets de séquençage des génomes de divers organismes, mis en place dans les années 1990, ont plongé la biologie dans l'ère dite génomique. L'analyse des nombreuses données en résultant a, quant à elle, permis le passage de la biologie dans l'ère qualifiée de 'post-génomique' : les composants et processus cellulaires sont désormais étudiés à une échelle plus large (des études de l'ensemble des protéines cellulaires, ou de l'ensemble des gènes, sont par exemple entreprises). Parallèlement, l'ère post-génomique est excessivement féconde pour le développement des techniques expérimentales possédant un haut pouvoir de résolution (résolution quantitative, spatiale, temporelle). Quelles sont les implications de ces développements pour les explications mécanistes qui sont fournies par les biologistes, et, plus généralement ?

a) Mécanismes, motifs, et biologie des systèmes : La biologie des systèmes est une discipline récente qui vise à comprendre le fonctionnement des systèmes biologiques. Elle caractérise les différents composants de ces systèmes, étudie leurs relations les uns par rapport aux autres, et analyse le comportement global des systèmes, à l'aide, entre autres, de modélisations informatiques. A cette fin, les composants biologiques sont regroupés en réseaux (réseaux métaboliques, réseaux d'interaction protéique, etc.), qui peuvent être décomposés en modules (un module est un ensemble de composants d'un réseau collaborant pour accomplir une tâche biologique), pouvant eux-mêmes être subdivisés en motifs. Un motif fait référence à la structure des interactions entre plusieurs composants, et consiste par exemple en une boucle de rétro-action négative (un premier composant active un second composant qui va en retour inhiber le premier composant).

Le développement de la biologie des systèmes fournit des données en termes de motifs, modules, ou réseaux, qui sont articulées avec les explications mécanistes et les enrichissent. Une véritable diversité des motifs présents au sein des mécanismes est ainsi dévoilée.

b) Mécanismes : conservation ou foisonnement évolutif ? Grâce aux projets de séquençage, les biologistes disposent désormais d'un grand nombre de génomes d'organismes très variés. Les comparaisons de ces séquences ont permis de réaliser l'étude d'un point de vue évolutif de nombreux gènes (codant des protéines ou des ARN). Ces analyses comparatives, effectuées grâce à l'outil informatique (et faisant de ce fait partie du domaine de la 'bio-informatique'), sont couplées à des études expérimentales biochimiques, ce qui nous renseigne sur l'histoire évolutive des mécanismes dans lesquels ces gènes, protéines, ou ARN sont impliqués.

A l'ère post-génomique, les explications mécanistes sont donc susceptibles d'être articulées avec des explications évolutionnistes. Les résultats qui en sont issus, révèlent que les mécanismes peuvent évoluer de façon variée : si certains ont été remarquablement conservés au cours de l'histoire évolutive du vivant, ou bien dans un groupe phylogénétique donné, d'autres en revanche se sont considérablement diversifiés entre différents organismes.

c) Une composante quantitative de plus en plus marquée Les explications mécanistes présentent obligatoirement une composante qualitative : la simple description des interactions entre les parties du mécanisme correspond à un aspect qualitatif. Cependant, le développement de l'étude du vivant à l'échelle moléculaire s'accompagne de plus en plus d'une étude quantitative des processus moléculaires. Prenons l'exemple de la régulation de l'expression génétique par un facteur de transcription. Un facteur de transcription est une protéine pouvant s'associer au promoteur d'un gène (le promoteur étant la région à partir de laquelle est initiée la transcription du gène en ARN). Cette association peut entraîner, selon le facteur de transcription et le contexte cellulaire, soit une diminution de l'activité du gène, soit une augmentation de son activité : on parle de régulation de l'expression génétique. Le phénomène de régulation comporte un aspect qualitatif : il s'agit du simple fait que l'activité du gène est modifiée, soit à la hausse, soit à la baisse. Mais, il est également possible d'adjoindre à la description de ce phénomène une composante quantitative, correspondant au niveau précis auquel l'activité du gène est régulée. Cet aspect quantitatif n'est pas trivial, puisqu'une modification parfois légère du niveau d'expression d'un gène peut être responsable de pathologies.

Depuis une dizaine d'années, le perfectionnement des techniques de puces à ADN, et leur usage de plus en plus répandu dans les laboratoires, permet d'analyser toujours plus finement le niveau d'expression des gènes. Ces données quantitatives (ici, la concentration d'un composant du mécanisme) complètent alors avantageusement l'aspect qualitatif des mécanismes de régulation de l'expression génétique.

Plus généralement, c'est tout un ensemble de techniques utilisées aujourd’hui en routine par les biologistes qui conduisent à mettre l'accent sur l'aspect quantitatif des processus cellulaires (pour les connaisseurs, en voici quelques unes : hybridation in situ, RT-PCR quantitative, puces, PCR en temps réel sur cellule unique, etc.). Notons que les données quantitatives sont un aspect important des modélisations effectuées par la biologie des systèmes.

d) Des mécanismes dynamiques L'aspect dynamique des mécanismes a été souligné par le philosophe des sciences William Bechtel. Cette dynamique mécanistique peut se comprendre de la manière suivante : il s'agit de la « façon dont les parties et opérations organisées du mécanisme sont orchestrées en temps réel pour produire des phénomènes dynamiques » (8). Les rythmes biologiques circadiens par exemple, lorsqu'ils sont envisagés à l'échelle moléculaire, doivent être appréhendés dans leur aspect dynamique afin de pouvoir rendre pleinement compte du phénomène d'intérêt.

La dynamique d'un mécanisme peut être appréhendée au moins à deux niveaux. Premièrement, il peut s'agir du suivi d'une partie du mécanisme au cours du temps (quels sont les aspects temporels de son comportement ?). La mise en place d'approches expérimentales particulières est requise pour réaliser ces études : par exemple, des techniques telles que l'imagerie in vivo permettent de suivre l'évolution spatio-temporelle des molécules à l'intérieur d'une cellule, et ce, à un niveau de résolution élevé. L'ère post-génomique a justement vu se développer de telles méthodes. Deuxièmement, l'aspect dynamique peut renvoyer à l'évolution de tout un système biologique au cours du temps. Si ce système est constitué des composants d'un mécanisme, c'est alors la dynamique du mécanisme qui est étudiée dans sa globalité. La biologie des systèmes étudie ce second niveau de dynamisme.

De plus en plus de mécanismes peuvent ainsi être étudiés d'un point de vue dynamique, soit au niveau d'un de leurs composants, soit dans leur globalité. Des dynamiques très différentes d'un mécanisme à l'autre sont à cette occasion révélées.

e) Des mécanismes stochastiques

Historiquement, le concept de mécanisme en biologie a été attaché à une vision déterministe du fonctionnement du monde vivant. Cela s'explique d'une part par la prégnance de la philosophie cartésienne, laissant peu de place au hasard, et d'autre part par la construction de la biologie moléculaire autour de la notion de stéréospécificité (les molécules biologiques sont supposées interagir entre elles de manière spécifique, à la manière d'un puzzle).

Cependant, depuis une quinzaine d'années, une multitude de travaux suggèrent que certains processus cellulaires comportent une composante stochastique. C'est le cas du processus d'expression génétique : deux cellules bactériennes, placées dans le même environnement, et possédant le même matériel génétique, peuvent présenter une expression différentielle de leurs gènes. L'amélioration récente des techniques d'étude sur cellule unique, ainsi que de la résolution quantitative de certaines approches expérimentales, a favorisé l'émergence de telles données.

L'étude des mécanismes du vivant sous l'angle de la stochasticité est prometteuse. Il semble d'ores et déjà très probable qu'un continuum entre des mécanismes totalement déterministes et des mécanismes ayant une forte composante stochastique sera révélé.

La sélection naturelle explique ce que cherchait à expliquer la finalité naturelle

En conséquence, Darwin décide d’abandonner tout recours aux causes finales (= finalité naturelle) pour expliquer les phénomènes, même si ces phénomènes sont vivants. C’est elle qui rend compte des mécanismes de la descendance. L’idée de « sélection », qu’il emprunte aux éleveurs , n’enveloppe aucune idée de choix, aucune intelligence de la nature :

Darwin, L’origine des espèces, 1871 :

« On a dit que je parle de sélection naturelle comme d’un pouvoir actif ou d’une Divinité ; mais objecte-t-on à un auteur lorsqu ’il parle de l’attraction de la gravité comme gouvernant (ruling) les mouvements des planètes ? Chacun sait ce que signifie et implique l’usage de telles expressions métaphysiques ; et elles sont presque inévitables si l’on veut être bref. Ainsi, une nouvelle fois, il est difficile d’éviter de personnifier le mot de Nature ; mais j’entends par nature, seulement l’action conjuguée (aggregate action) et le résultat de nombreuses lois de la nature, et par « lois » je désigne la séquence des événements en tant que nous les établissons.»

La « sélection » s’opère sur les petites modifications qui se trouvent affecter les organismes individuels ; à un moment déterminé, telle modification apportera à un organisme donné un avantage qui lui permettra de l’emporter sur les autres dans la lutte que se livrent nécessairement les êtres vivants pour s’approprier les moyens d’existence ; cette modification se transmettra à sa descendance qui se répandra au détriment de la formation antérieure. La transformation des formes vivantes apparaît ainsi comme le résultat de l’accumulation continue et progressive de ces modifications insensibles.

Par sa théorie de la sélection naturelle, Darwin n’affirme donc nullement que la nature présente le témoignage d’un dessein divin, mais au contraire, elle est le fruit du hasard. En effet, les petites variations sur le lot desquelles apparaît le tri dont résulte la transformation apparaissent par hasard (« by chance »), au sens où elles ne sont dirigées ni par un plan prédéterminé, ni par les seules modifications du milieu. Les petites variations sur lesquelles opère la sélection affectent les individus de façon aléatoire et ne se transmettent à leur descendance qu’en fonction de l’avantage qu’elles confèrent éventuellement à l’organisme considéré dans sa lutte avec les autres organismes pour s’approprier un milieu donné. La réussite d’une forme vivante donnée à l’issue de ce « tri » ne signifie nullement qu’elle soit en elle-même plus « parfaite » qu’une autre ; il s’agit d’une réussite temporaire et relative à un état donné du milieu biotique.

L'adaptation

Ce concept décrié, après que les découvertes de la génétique eurent mie en lumière les mécanismes endogènes de l'hérédité, était déjà hypothéqué par une ambiguïté métaphysique : finalisme naïf, d'inspiration lamarckienne, mécanisme simpliste des néo-lamarckiens (Lamarck : le cou de la girafe s'allonge par le sentiment intérieur de l'animal se nourrissant des hautes feuilles des arbres. Le néo-lamarckisme : le cou de la girafe s'allonge en fonction de la hauteur des feuilles). Or l'adaptation a trouvé récemment des contenus objectifs. Entre le vivant et le milieu s'élaborent des rapports concrets qu'expriment sans cesse les phénomènes de régulation ou d'intégration. Hans Selye a décrit sous le nom de syndrome général d'adaptation l'ensemble des réactions de l'organisme à une agression (stress) physique ou chimique du milieu : ulcères de l'estomac ou de l'intestin, fonte thymique, surtout hypertrophie des surrénales. Il constate que l'animal privé d'hypophyse ne réagit plus à l'agression comme l'animal intact. Sa surrénale ne s'hypertrophie pas,son thymus ne subit pas de fonte cellulaire. En l'absence d'hypophyse, les manifestations du dommage (hypotension, hypothermie, hypoglycémie) sont plus graves, tandis que les manifestations défensives (hyperthermie, hyperglycémie, hypertension) sont diminuées. Il était donc démontré que le stress utilise la voie endocrine humorale par la mise en action de la cortico-surrénale, elle-même activée par une hormone du lobe antérieur de l'hypophyse. Pour la première fois, ce qu'on pourrait appeler les intermédiaires physiologiques de l'action du milieu étaient mis à jour expérimentalement. De même, on commence à les cerner en micro-biologie. Avery, Hotchkiss, Mac Carthy placent des pneumocoques à capsule (A) dans une culture composée de cadavres de pneumocoques sans capsules (B). On transforme les pneumocoques A en pneumocoques B. L'expérience est réversible et la mutation transmissible à la descendance. Enfin, s'us n'ont pu être répétés, les travaux de Jacques Benoît sur les canards n'en revêtent pas moins un profond intérêt. Des canards Pékin, sous l'aspect d'A.D.N. (acide désoxyribonucléique, porteur des propriétés héréditaires) des canards Khaki, sont transformés en un type intermédiaire : Blanche Neige. П s'agit là d'une réaction adaptative, puisque la variation s'opère par un facteur externe (l'A.D.N. d'une race étrangère de canard) et se manifeste immédiatement dans le phénotype x des individus. Ainsi la biologie appréhende l'environnement comme une dimension objective de l'équilibre vital. Or l'une des composantes de cet environnement, c'est l'homme, ses productions, ses œuvres ; l'histoire dont les sens, (dans le tissu complexe des milieux) se nouent avec les structures de la vie.

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Questions possibles

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Bibliographie

Pour citer cette page: ([26])

ABROUGUI, M & al, 2020. Finalisme-Déterminisme-Mécanisme. In Didaquest [en ligne]. <http:www.didaquest.org/wiki/Finalisme-D%C3%A9terminisme-M%C3%A9canisme>, consulté le 24, novembre, 2024

https://fr.m.wikipedia.org/wiki/D%C3%A9terminisme

https://www.wikiberal.org/wiki/D%C3%A9terminisme

http://spinozaetnous.org/wiki/D%C3%A9terminisme

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