Un questionnement lié à la valeur du témoignage des voyageurs : qu'est-ce qu'une preuve en biologie ?

Date 30 novembre 2009

Le statut de la preuve et les différents types de preuves pour un naturaliste ?

Le naturaliste voyageur est confronté dans l'histoire à une certaine valeur scientifique des données qu'il fournit.

Dans notre réflexion sur le regard porté sur les voyageurs naturalistes, il est important de considérer ce qui le modifie : 

- d'abord : les progrès techniques et méthodologiques (en lien avec une "meilleure" formation - ou plutôt une formation en adéquation avec les attentes et les besoins de la communauté savante - des voyageurs naturalistes. Autrement dit, ce sont les sédentaires et secondairement les voyageurs qui ont codifié le travail, le matériel et les conditions de production, de recueil et de validation des données. Ce mouvement est en lien avec la "professionnalisation" des scientifiques, mais aussi avec leur vocation à participer à une collective et codifiée du savoir, avec leur intégration à des réseaux qui bientôt deviennent obligatoires pour être considérés comme un scientifique de valeur... Ce changement est lui aussi en lien avec l'histoire des grandes puissances européennes et l'histoire coloniale dans la période qui nous intéresse.) ;

- ensuite les variations épistémologiques des concepts scientifiques à la base du "grand recueil" de données et d'échantillons sur la planète par les voyageurs (avec quels a priori partent les voyageurs ?) ;

- enfin les attentes de la communauté savante et du "public" des sciences naturelles... (Il conviendra de se questionner sur ce concept de public).

Il faudra questionner la chronologie de ces différentes modifications : sont-elles synchrones ? Sans doute. Elles s'inscrivent dans le mouvement de centralisation et de confiscation par les institutions savantes européennes -puis occidentalisées - des savoirs (donc en lien avec les concepts de "centre" et de "périphérie" dans l'institutionnalisation des savoirs).

Mais d'abord - parce que nous avons commencé notre réflexion sur le topos du "voyageur-menteur" - voyons ce qui sert de preuve en sciences naturelles. En étudiant ce concept et - plus tard ses variations dans le temps et l'espace - nous pensons aussi ce texte comme un simple objet de réflexion pour les naturalistes actuels (nous mettons en bleu dans le texte suivant des liens vers de textes historiques pour illustrer notre propos).

Pour commencer, quelles catégories de preuves peut-on considérer en sciences naturelles ?

1°) Les indices recueillis « sur le terrain » :  les preuves d’observation.

Bien voir, bien nommer, bien classer, bien comparer permet-il d’affirmer ?

C'est la preuve par excellence du voyageur naturaliste...

Ce type de preuve est assez particulier aux SVT : basée sur l’observation « passive » - c’est-à-dire sans aucune intervention -, la preuve repose ici sur la certitude de la valeur scientifique et heuristique de toute une démarche que nous résumerons par un acte : la comparaison (celle-ci reposant sur d'autres actions comme la mesure puis des compétences que l'on peut qualifier de mathématiques : le rangement, le tri, le classement...) On va en effet comparer les observations entre elles mais aussi et surtout avec des hypothèses émises par ailleurs. Ensuite, cette comparaison se réalise dans un cadre conceptuel prédéfini (un système de pensée ou une théorie préexistante). En effet, il semble bien qu'on n’observe scientifiquement jamais au hasard (sinon, on demeure au niveau de l’observation « commune ou générale » et on énonce seulement des constats totalement triviaux et finalement vus comme sans intérêt par la communauté savante mais peut-être pas pour un certain public).

Mais on mesure ici beaucoup mieux l'importance des écrits des scientifiques sur le terrain : carnets de notes, dessins... Ces écrits "bruts" demandent souvent à être retravaillés et c'est dans ce "second travail de l'oeil et de la main" que peut encore se voir les effets des représentations, des attentes, des certitudes du voyageur et du naturaliste.

L'étude de ces écrits intermédiaires est fondamentale. En témoignent les nombreux travaux en cours actuellement.

On n’observe pas non plus sans être conscient du caractère contingent des conditions de l’observation : le résultat de l’observation dépend de ce que l’on cherche à observer et de qui observe… Prenons deux exemples triviaux : un élève n’observe pas ce qu’observe son professeur ! Un "simple voyageur" n'observe pas ce qu'observe un voyageur naturaliste marchant à ses côtés... Est-il possible d'ailleurs à ce voyageur naturaliste de redevenir simple spectateur ? Même face à la nouveauté, à l'exotique, à l'incroyable, celui-ci n'est-il pas condamné - le terme est fort mais il montre une forme de limite à la découverte - à voir ce qu'il cherche ? Comment dans ce cas imaginer ou prétendre que le voyage peut modifier les interprétations ou les représentations du voyageur ? Comment dans ce cas prétendre que Darwin - par exemple - ait pu réellement découvrir quelque chose de nouveau en voyageant sur le Beagle ?  N'a-t-il finalement que découvert des arguments pour des idées qu'il avait a priori et qui manquaient peut-être de supports - de données - pour devenir cohérentes, descriptibles, "racontables" ou intelligibles ? Et alors, à quoi sert le voyage ? Peut-être d'abord à raconter : en écrivant (en décrivant), le voyageur met en récit ses sensations, ses perceptions, ses "découvertes" et les données qu'il a accumulées. Ce récit doit d'abord lui plaire, le convaincre, le "mettre en scène"  avant de convaincre les autres...

Nous conviendrons que cette question nous laisse dans une attente particulière : si le voyage modifie les représentations comment le fait-il ? Supposons que ce soit d'abord par l'accumulation des données nouvelles ou contradictoires avec le modèle théorique ou les références pré-établies dont disposait le voyageur. Il faut donc encore une fois que celui-ci parte avec "eux" dans "ses bagages".

On comprend aussi pourquoi, pour établir leurs travaux et en partie convaincre leurs collègues, correspondants et détracteur, les voyageurs naturalistes (et les naturalistes à leur suite) s’appuient très souvent sur une très vaste et très diverse iconographie fortement normalisée (d’où l’importance des conventions dans la production de dessin et le grand intérêt suscité par les progrès des instruments de prises de vue et d’optique dans l’histoire de la biologie).

Pensons à l'importance de l'arrivée des appareils photographiques pour les voyageurs. En ce sens, nous pouvons aller voir du côté de l'histoire de la photographie (puis du cinéma) pour mesurer l'importance des liens entre histoire des sciences, des voyages et des techniques (pensons aux premières prises de vue à l'aide de l'appareil que Monsieur Daguerre a donné à l'Académie des sciences et qui aussitôt a été utilisé en Egypte par Horace Vernet ou en Algérie par un certain Bory de Saint-Vincent). Avant l'ère du numérique, la photographie demande du temps et du talent : elle doit montrer et elle PEUT montrer aux autres ce que le naturaliste a vu sur le terrain.   

On peut reproduire un grand nombre de fois l’observation, mais celle-ci n’a d’intérêt que si elle permet, tôt ou tard, suite à la comparaison, de trouver des invariants et donc d’apporter la preuve que « quelque chose » se passe d’une « certaine manière » plutôt que d’une autre. Ce n’est pas l’observation seule, ni la répétition de l’observation qui sont des « preuves de quelque chose », c’est finalement la comparaison de ces observations (donc l’intégration de ces observations dans un processus beaucoup plus complexe de théorisation).

Alors avons-nous commencé à observer le monde qui nous entourait parce que nous étions persuadés que ces « invariants » existaient et que nous étions capables de les « découvrir » (ou de les « inventer ») ? Les voyageurs naturalistes sont sans doute partis avec cette conviction vissée au coeur sinon pourquoi partir ? Nous en revenons à une catégorie de questions qui ne déplairaient pas aux philosophes... Pourquoi et comment arrivons-nous à comprendre quelque chose à ce monde qui nous entoure ?

L’observation et la comparaison doivent être « bien faites » : c’est à cette condition qu’elles ont valeur de preuves et qu’elles nous autorisent à dire « plus » ( énoncer des propositions scientifiques !). Or, on peut très bien observer et mal conclure. C’est donc que la démarche inductive (partir d’un fait et le généraliser au rang de loi) ne peut s’appuyer sur l’observation. L’observation viendra la plupart du temps pour confirmer « quelque chose » d’autre… Une hypothèse de départ. 

D'où le soupçon qui pèse non pas toujours seulement sur l'information donnée mais aussi sur son interprétation. Pourquoi Darwin ne voit-il pas les géants patagons que d'autres avant lui avaient vus (rappelons-nous la polémique entre Anglais et Français sur ces fameux géants et à laquelle des voyageurs comme Bougainville et des penseurs comme Diderot participent) ? Darwin - dans son idée déjà évolutive des espèces mais surtout dans une conception très européenne et progressiste de la vie et de l'humain-non des géants mais des sauvages ; des sauvages qu'il plaint et qui illustrent à ses yeux les premières étapes de notre histoire, les premiers "maillons" de notre civilisation. Ils le font douter aussi du caractère "civilisé" ou "avancé" des Anglais qui l'entourent... Ils mettent en péril son équilibre et ses "certitudes" : par leur existence singulière mais aussi par leur présence nombreuse et répétée à ses côtés, ils prennent une importance sans doute plus grande pour lui que pour ses contemporains...

Comme il nous arrive de le dire face à une illusion d'optique particulièrement troublante, ce ne sont pas nos yeux qui voient mais nos yeux, notre cerveau, notre mémoire, nos expériences, nos peurs, nos phantasmes...

Revenons à cette fameuse idée d'accumulation qui valut aux naturalistes jusqu'à l'aube du XXème siècle la réputation de "collectionneurs de timbres".

En comparant un très grand nombre d’animaux on peut souligner des différences ou des points communs en fonction de critères (qu’il va falloir identifier et qui vont fonder une « méthode » de travail) et définir des ensembles de plus en plus étroits (« ces animaux sont tous vertébrés ; ils ont tous des écailles ; ils ont tous des plumes ; ils sont tous capables de voler ; ils ont tous un bréchet… ce sont des oiseaux de tel ordre ! »).

On peut comprendre pourquoi les naturalistes vont ressentir le besoin de former le regard des voyageurs qui partent sur le terrain mais aussi pourquoi il vaudra mieux dans tous les cas rapporter les "objets"  plutôt que de simples observations, descriptions ou dessins... 

On comprend mieux aussi pourquoi une méthodologie apparaît dans le recueil des informations sur le terrain (les notices de voyage, les recommandations, les cours dispensés aux voyageurs qui se multiplient à la fin du XVIII et surtout pour les grandes expéditions du XIXè). Il s'agit de former le regard et la main qui dessine et récolte.

 Mais la comparaison permet d’ordonner les observations et de leur donner un sens (vous pouvez rester des années à regarder un pigeon et ne rien apprendre sur ses relations systématiques avec les autres vertébrés…) parce qu’elle se fait avec une « arrière-pensée. »

  Ce type de preuve a un mode de production fortement lié à une accumulation de données qui peuvent paraître a priori éparses (des collections – herbiers, muséum, zoos… - regardées un peu comme des « inventaires à la Prévert ») et à la logique du langage. C’est sans doute pour cette raison que l’on a comparé les sciences de la vie (et surtout les sciences de la classification – systématique et taxonomie) à une activité de « collectionneurs », à la recherche d’une grammaire parfaite et à une mise en ordre du monde. Pendant que d'autres sciences montaient de véritables chantiers explicatifs, des modèles plus ou moins cohérents du monde sublunaire voire subatomique et de l'univers, les naturalistes traient leurs bocaux, leurs graines et leurs étamines...

 Linné se voyait comme le « nouvel Adam », donnant un nom aux animaux et aux plantes (comme Adam au paradis.) L’Homme organise le monde qui l’entoure en désignant les choses qui le compose mais selon un système défini a priori. Par exemple, la description d’une espèce animale préconisée par Linné, reposait sur des règles grammaticales et langagières très strictes.

Pour s’en convaincre, on peut lire l’éloge de Carl Von Linné (1707-1778) écrit par Félix Vicq-d’Azyr (1748-1794) et republiée en 1809 (numération Gallica de p.12 à p. 23)  http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k628288

On y expose les difficultés et les notions à la base de la méthode de classification que Linné avait mise au point… Linné avait comparé les « familles » produites par diverses méthodes de classification et avait constaté que souvent ces familles étaient finalement les mêmes : c’est donc qu’il y avait un ordre dans la nature. En son temps, cet ordre ne pouvait être que « divin. » Il va changer de sens bientôt avec le chevalier J.-B. de Lamarck (1744-1829) qui va y trouver au contraire la « preuve » d’un phénomène : la transformation des espèces au cours du temps.

 Une fois que les objets sont observés, il faut les nommer et les mettre en relation les uns avec les autres. Cette mise en relation produit un « sens nouveau » : une proposition scientifique, or cette dernière n’a de valeur que parce que les observations et leurs comparaisons ultérieures sont présentées comme des preuves.

On dit avec raison « que l’on ne peut comparer que ce qui est comparable ! » Malheureusement pour le bon sens commun, bien souvent, c’est parce qu’on compare des objets très lointains que l’on découvre réellement quelque chose de nouveau. Qui, a priori, irait comparer un pigeon, un crocodile et un tyrannosaure ? Un glossopètre et une dent de squale ? Mais si l’on se permet cette comparaison, c’est parce que nous sommes convaincus a priori d’une unité (ici surtout généalogique) du vivant. On voit encore qu’avant même d’observer puis de comparer, nous oeuvrons dans un cadre conceptuel – avec des arrières-pensées…

 

C’est pourtant bien le présupposé de base de l’anatomie comparée que développe le baron George Cuvier (1769-1832) – un opposant à l’idée de l’évolution des espèces. Ce principe permettra l’émergence de la paléontologie et enfin des théories évolutionnistes : l’observation est encore essentielle mais elle se traduit par des conclusions opposées (pour Cuvier, les plans d’organisation ont été fixés une fois pour toute dès l’origine de la vie au nombre de 4 ! pour ses détracteurs, comme Etienne Geoffroy Saint-Hilaire, il n’existe qu’un seul grand plan d’organisation…)

On peut consulter les pages d’introduction de l’ouvrage de G. Cuvier Règne animal distribué d' après son organisation publié en 1817 (en particulier les pages 5 à 8 qui reprennent de nombreux termes dont nous discutons ici… Texte numérisé) :  

http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k88102h

Et aussi dans le Discours sur les révolutions de la surface du globe (1825), du même auteur, les premières pages d’introduction (les pages 2 à 6, dans lesquelles on s’autorise maintenant,  parce qu’on a la certitude de la justesse des observations et de leur valeur de preuve, à comparer des espèces fossiles avec des espèces actuelles : on va pouvoir reconstruire des mondes anciens !)

http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k110696n

Il fallait avant de pouvoir faire cela, totalement changer son regard sur les fossiles : leur donner un autre  « sens » que celui qu’ils avaient auparavant (des espèces punies ou des êtres tués lors du déluge biblique.) C’est seulement ensuite que l’on pouvait produire un « récit » cohérent, une explication scientifique à leur existence et envisager que ces preuves pouvaient devenir des preuves « historiques.»

  Ces preuves basées sur des observations ne reposent en aucun cas sur une démarche hypothético-déductive et de ce fait, certains les voient comme non-scientifiques. C’est bien sûr un type de preuve particulier au champ des sciences naturelles parce qu’il conduit à prouver des phénomènes plus larges qui ne peuvent pas être expérimentés mais seulement comparés. Et cela que la comparaison se fasse au même moment (comparaison synchronique entre deux êtres vivants ou deux couches de roches sur une carte), ou a deux moments différents (comparaison diachronique, au cours du développement d’un végétal, d’un phénomène atmosphérique, de l’histoire d’une espèce sur Terre, ou deux strates dans une coupe...)

De nombreuses branches des sciences naturelles reposent sur ce type de preuve :  l’anatomie comparée, l’embryologie descriptive, l’anthropologie physique, la paléontologie, la systématique, la minéralogie et la pétrologie descriptive, la phylogénie moléculaire, la vulcanologie, la paléoclimatologie…   

 2°) Prouver par le changement : les preuves historiques.

Des preuves historique, logique et discursive pour produire un récit scientifique.

 Ce type de preuve est lui aussi assez particulier aux Sciences naturelles mais très commun en Histoire. Il est lié aux preuves d’observation (c’est pourquoi nous les plaçons maintenant). Les preuves historiques ne peuvent pas être expérimentées ou dupliquées. Ce type de preuve est à la base de théories qui ne peuvent donc être « falsifiées » au sens que Popper lui a donné (Comme justement la théorie de l’évolution de Mister Darwin - qui sera alors qualifiée de « métathéorie » : c’est-à-dire « programme de recherche qui va produire des hypothèses qui, elles, seront falsifiables»).  

Les sciences naturelles se penchent en effet sur des phénomènes émergents irréversibles, des objets « changeants », qui se développent soit selon un « plan » (comme un organisme animal), soit de façon indéfinie (comme un végétal), soit de façon accidentelle mais modélisable (comme un volcan), soit selon des mécanismes difficiles à cerner dans leur ensemble (comme l’évolution de la vie).

Ce qui prouve ici quelque chose c’est le changement, la variation. Les naturalistes et en particulier les voyageurs vont alors produire des « récits », c’est-à-dire ordonner des faits selon un axe temporel.  

Ce besoin de chronologie est impératif : il conditionne la forme même que le voyageur naturaliste va donner à ses ouvrages et à ses descriptions. Mais il impose aussi une certaine vision de la nature : propice à sa mise en perspective, à sa dimension historique...

Le voyage redevient - après que nous en avons douté ! - peut-être une des causes de la nouvelle vision de la nature et des êtres vivants qui émerge entre XVIII et XXème.

Finalement, la démonstration scientifique repose ici sur notre capacité à comparer des objets d’étude qui ont entre eux des relations historiques et logiques – des relations qu’il est difficile voire impossible « d’expérimenter » directement (sinon par des modèles mathématiques : voir plus loin.) 

Les Sciences naturelles sont en effet des sciences éminemment chronologiques. Elles nécessitent une véritable mise en récit argumentée, rigoureuse et scientifique du passé à partir de faits ou de phénomènes présents – ce que l’on appelle une rétrodiction. D’où, encore une fois, le lien très fort entre ces sciences, langage et Histoire.

Le récit produit pour raconter l’histoire de la vie sur Terre est scientifique parce qu’il repose sur des faits et des preuves (« les fossiles ne sont pas les mêmes selon les âges : ils « changent » avec le temps, puis les espèces "changent" au cours du temps, et enfin une espèce disparue ne réapparaît jamais... ») Mais on ne peut évidemment pas le « voir » ni réellement l’expérimenter (voir la preuve par simulation plus loin).

On mesure aussi au passage pourquoi les sciences naturelles - et les naturalistes voyageur en particulier ? - se heurtent davantage aux pouvoirs établis et aussi aux religions que les autres sciences :

- elles produisent un autre récit de la société (repensons au supplément au voyage de Bougainville écrit par Diderot que nous citions plus tôt ?), un autre récit de la vie et de l’histoire de l’humanité que celui des textes sacrés, un récit reposant sur des faits – des preuves - mais dont l’ensemble n’a pas valeur de preuve mais de théorie, ce que ses opposants ont beau jeu de dénoncer… à l’aide d’arguments et non de preuves ! N'en déplaise aux créationnistes de tout poil.

 

On peut ainsi faire l’exercice instructif de rechercher les différents types de preuve que produit Charles Darwin (1809-1882) dans son livre sur l’Origine des espèces (1859), ouvrage qui présente sa « Théorie de la descendance » (théorie que son public va appeler « Théorie de l’évolution » et qui deviendra dans le vocabulaire courant le darwinisme ) :

http://abu.cnam.fr/cgi-bin/donner_html?espece1.

(Ouvrir le texte en version HTML et rechercher le terme dans les pages avec l’outil du navigateur.) On mesure que les preuves avancées par Darwin sont des observations actuelles (ou récentes historiquement), mais qu’elles servent à expliquer l’évolution des espèces dans le passé. Ainsi la sélection artificielle (liée à l’élevage) est-elle présentée pour une des preuves de l’existence de la sélection naturelle.

Le récit produit par les naturalistes repose sur des preuves qui vont être ordonnées en fonction du temps mais aussi parce qu’il existe des liens matériels entre des objets a priori dispersés ou « disjoints. » Ces liens (ou ces relations) sont réels même s’ils sont impossibles à observer « directement » (on ne peut pas « voir » la relation qui existe entre un pigeon, un crocodile et un dinosaure…  Il faut encore observer des caractères, ou des gènes quand c’est possible, et établir des « liens de parentés» ). Ces lien laissent donc des « traces » (des structures homologues, des gènes…) qui vont permettre de les reconstituer.

Et ne parlons pas de ces fameux ancêtres communs qui ne sont que des « reconstitutions » faites à partir des caractères nouveaux apparus dans l’évolution et conservés par tous leurs descendants mais qui n’existent pas matériellement dans les archives fossiles.

Mais attention encore à ne pas dire qu’ils sont faux et seulement imaginaires ! Ils représentent des étapes dans une reconstitution, dans un récit qui repose sur des faits disparates et dispersés (mais qui ne demeurent intelligibles scientifiquement qu'au regard d'un système théorique).  

Ici, les présupposés nécessaires à la production de la preuve sont simples : le matérialisme (les causes des changements sont matérielles et non pas magiques : elles sont d’ordre physico-chimique) et l’actualisme (les phénomènes passés sont identiques aux phénomènes présents : on peut se livrer à cette rétrodiction citée plus haut). Nul besoin de faire appel à une entité supérieure ou un designer génial.  Exit !

Ces relations peuvent être matérialisées dans des « modèles » qui sont ensuite traduits dans des textes. On voit ici que la preuve repose sur la rigueur – mais aussi les moyens rhétoriques – d’une narration ou d’un discours : le comblement des « lacunes », des métaphores ou des analogies (qui sont toutes des formes de modèles et appartiennent donc à un autre système de preuves : la modélisation). Mais le discours n’est pas pour autant « creux » - ce que dénonce à l’excès des penseurs comme le philosophe Paul Feyerabend (1924-1994) : il a un sens directement lié à ce qui peut être observé. 

 Un exemple classique de la production d’une preuve scientifique par un moyen discursif est fourni par J.B. Lamarck dans sa Philosophie zoologique (1809), premier ouvrage proposant une véritable présentation « historique » de la vie. Il indique que la classification générale des groupes animaux a toujours été présentée à l’envers : en commençant par l’Homme (espèce la plus « composée », c’est-à-dire perfectionnée) puis en enlevant des capacités pour arriver, dans une lente « dégradation », aux espèces moins parfaites (les vers.) Il va tout simplement inverser cette classification pour montrer la « gradation » (le perfectionnement historique) des espèces allant des plus simples aux plus compliquées. Ce « retournement » fournit une preuve historique de la transformation des espèces dans le temps (cliquez sur le site Lamarck, rubrique Livres / Philosophie Zoologique / chap. VIII, p. 269) :

http://www.lamarck.cnrs.fr/index.php?lang=fr

Parce que « l’ordre » mis en évidence par les classifications change de sens (il s’inscrit dans un autre cadre conceptuel : celui de Lamarck) et n’est plus « divin », il est dorénavant possible de produire un autre récit de la vie sur Terre : une histoire dont il s’agit de comprendre les moteurs, acteurs, causes, règles, « lois »…

             On peut souligner des limites à ce type de preuve en reprenant quelques termes de l’histoire de la théorie de l’évolution (mais sans pour autant remettre en cause la justesse des principes de la théorie en général !). Si nous y revenons si souvent (effet de mode ?), c'est parce qu'elle nous renvoie à un naturaliste voyageur éminent !

 La mise en récit des « faits » évolutifs nécessiterait en effet trop d’« artifices » discursifs selon ses opposants et détracteurs. Pour palier les difficultés à produire un récit complet de l’évolution de la vie, on a inventé des termes (qui sont autant de métaphores ou de catégories) : « intermédiaires », « maillons », « chaînons-manquants » ou « fossiles vivants. » Mais ces termes sont aujourd’hui regardés avec suspicion par les scientifiques puisqu’ils sont impropres.

 

De même, on a usé de modèles comme les arbres « évolutifs » pour lier les espèces fossiles et actuelles (le premier arbre ayant été proposé par Lamarck, et les plus connus historiquement, appelés « arbres Phylogénétiques » par E. Haeckel (1834-1919) pour représenter l’histoire de la vie (fin du volume 2 de son ouvrage Generelle Morphologie der Organismen... 1866, planches 1 et 7) :

http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k679173.pagination

 Aujourd’hui, la cladistique produit un « arbre de la vie » ou plutôt "un corail" (pour reprendre l'image préférée de Darwin fasciné par cette forme de vie qu'il ne pouvait voir aussi souvent qu'en voyageant !) et des familles qui ne reposent plus seulement sur le critère de ressemblance.

Les preuves de la cladistique (qui correspondent globalement à l’enregistrement des innovations évolutives) sont des preuves génétiques, anatomiques et morphologiques. Elles restent encore des preuves liées à l’observation mais elles servent aussi de preuves historiques.

 Les preuves liées à l’observation et les preuves historiques peuvent être illustrées par les célèbres gravures de l’ouvrage de E. Haeckel (Anthropogenie, 1874) qui sont devenues des « preuves » du lien phylogénétique entre les espèces de vertébrés grâce à l’embryogenèse.    

http://caliban.mpiz-koeln.mpg.de/~stueber/haeckel/anthropogenie1/high/IMG_4922.html

http://caliban.mpiz-koeln.mpg.de/~stueber/haeckel/anthropogenie1/high/IMG_4923.html

 3°) Fabriquer des preuves au laboratoire : les preuves expérimentale (dont les preuves  physico-chimiques.)

 La démonstration par l’absence, la variation, la maladie l’anormal, la mesure et l’instrument.

 Inexistante pendant l’antiquité, sous-estimée par Descartes (qui développe une science déductive essentiellement théorique), c’est - nous dit-on - Newton qui fait entrer l’expérience dans la démonstration scientifique. Mais la méthode expérimentale ne s’impose réellement et complètement dans les sciences de la vie qu’avec Claude Bernard (1813-1878) dans les années 1860.

 

Son texte essentiel, à notre sens, les Principes de médecine expérimentale nous permet de revenir sur les notions entrevues ici (observations et expériences) : 

http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k875836

Un ouvrage dans lequel Claude Bernard n’utilise qu’une seule fois l’expression « preuve expérimentale. » On peut consulter les premières pages de l’introduction dans lesquelles le développement de la méthode expérimentale est présenté. Puis cet extrait de l’Introduction à la méthode expérimentale (1865) :

http://www.philonet.fr/textes/ThexCber.html

Il convient de ne pas oublier que ces textes ont été écrits au XIXème siècle, à une époque où les objets naturels n’étaient pas vus comme de véritables systèmes complexes, intégrés, évolutifs et ayant des propriétés émergentes. La vision des faits et des objets est donc volontairement simplifiée.

 Expérimenter veut dire littéralement « faire des essais. » On va ici agir directement sur les objets étudiés et ne plus se contenter de les observer passivement. Une simple dissection n’est donc plus une observation mais une « expérience » : on suppose en disséquant que l’on va découvrir davantage (ce qui paraît évident mais ce qui correspond en fait à un a priori : on ne dissèque pas au hasard !) Mais ce n’est pas encore une expérimentation dans laquelle on fait bien davantage : en résumant, dans une expérimentation, on agit sur l’objet étudié. Le type de preuve produit par l’expérimentation se réfère à un postulat empiriste : on a tendance à nier la faculté de la raison seule à découvrir la « vérité » par des systèmes théoriques qui resteraient purement déductifs (sans confrontation d’hypothèses au « réel » par des expérimentations.)

La valeur de la preuve fournit par l’expérimentation repose sur sa reproductibilité (c’est ce qui fait sa grande force et en même temps sa faiblesse : on peut échanger des preuves de ce type mais seulement entre savants car il faut être capables de les reproduire avec du matériel... Ce type de preuves vient donc tardivement dans l’histoire, on le comprend ! ) Mais justement, ce type de preuve se heurte aussi à un obstacle lié à la nature des systèmes complexes étudiés : comment refaire en laboratoire un être vivant, une planète ou un phénomène évolutif ? Tout n’est pas « expérimentable » en SVT. Il faudra plutôt envisager des preuves par modélisation (par simulation.)

Mais dans tous les cas, comme l’explique Bachelard, l’expérimentation consiste à reconstituer un phénomène pour tester une hypothèse portant sur ce dernier. La preuve est donc construite dans un cadre a priori et dans un objectif précis (tester une hypothèse.) Le régime de preuve est donc ici hypothético-déductif.

 

On peut se questionner sur le mode de production de la preuve expérimentale, sur sa mise en scène et son acceptation par la communauté savante (la notion d’institutionnalisation.) Un exemple peut être trouvé dans la polémique à propos de la génération spontanée entre Louis Pasteur (1822-1895) et Félix-Archimède Pouchet (1800-1872.) : http://plates-formes.iufm.fr/ehst/article.php3?id_article=12

(Mettre ici en lien le rapport sur l'usage de l'EHST dans la démarche d'investigation )

Mais la preuve expérimentale en sciences naturelles st encore assez particulière, elle consiste le plus souvent en effet à « enlever » ce que l’on cherche à comprendre (des expérimentations que l’on peut qualifier de suppressives ou de négatives, à la limite du « raisonnement par l’absurde » des mathématiciens puisqu’on étudie finalement «  ce qui ne marche pas » pour mieux revenir ensuite à « ce qui marche. »)

Certains objets étudiés en biologie sont en effet très particuliers car ils remplissent des fonctions (« un foie sert à quelque chose. ») Ces objet semblent « avoir un sens » ou répondrent à une règle téléologique parce que justement, ils remplissent cette fonction (il suffit d’enlever un foie et l’on prouve à quoi il sert.) Le fait que cette fonction existe n’est pas la preuve de quoi que ce soit d’autre : dire le contraire relève du finalisme ou du providentialisme. Deux démarches totalement opposées à la démarche scientifique.  

Pourtant, pour prouver l’existence de ces fonctions et leur mécanismes sous-jacents, l’expérimentation consiste à en étudier les anomalies. Imaginez maintenant la même démarche en science physique : une seule pierre lâchée à Paris qui ne chuterait pas prouverait-elle l’existence de l’attraction terrestre ? L’anomalie – ou l’absence - apporte ou prouve plus de choses que le cas « normal. » 

Par l’expérimentation, nous observons non des phénomènes que la nature donnerait directement, mais bien les « conséquences » de nos hypothèses de départ. L’expérimentation demande donc de simplifier forcément les systèmes étudiés – par exemple d’isoler et de choisir les paramètres - pour pouvoir tester nos hypothèses. Ici, la simplification consiste à proposer des normes ou des moyennes. Celles-ci représenteraient une espèce de « normalité  naturelle », de « cas témoin » (d’où, a contrario, la fascination pour les monstres – la tératologie née dans les années 1820 – car leur existence bouleverse la norme tout en permettant de la mettre en évidence.)

Or, cette norme (par exemple la glycémie), qui peut évoluer dans le temps, ne prend un sens que lorsqu’elle est « rompue » ou détruite, car elle est par essence « triviale. » Certains faits en SVT sont trop évidents pour être pris pour points de départ à la réflexion. Ils sont à la limite de la « Lapalissade » : « tant qu’il n’est pas mort, cet animal est vivant… » La glycémie normale est de 0,8 g/l. Quelle preuve en effet peut-on tirer de ce type de « fait » ? « Faire l’expérience » de ce type de fait demeure un constat et non une preuve.

Mais pour définir cette norme, il faut expérimenter et donc utiliser des instruments techniques ainsi que des concepts physiques et chimiques : les preuves expérimentales peuvent donc aussi être physico-chimiques. Ces instruments vont servir à révéler des variations (l’hypoglycémie est mesurée chimiquement mais ses effets sont visibles sur le plan physiologique) qui ont des conséquences. Il s’agit ensuite de tester de nouvelles hypothèses pour savoir les causes des variations (un diabète ?) tout en cherchant à rendre les mécanismes mis en jeu de plus en plus simples, plus fondamentaux, univoques et matériels. Ces mécanismes sont en dernier ressort d’ordre physico-chimiques (équilibre, interactions chimiques…) La volonté de tout réduire en SVT à de tels mécanismes est qualifiée de réductionnisme, mais nous l’avons déjà dit certains phénomènes et objets sont encore rétifs face à cette démarche (Voir le débat entre réductionnisme et holisme (ou globalisme) dans les liens supplémentaires.)

La preuve expérimentale va donc s’imposer dans certains champs des SVT : les sciences qui se penchent sur des processus modifiables : génétique moléculaire, embryologie, physiologie, génétique des populations, écologie, pétrologie, sismologie… Mais finalement, elle va toujours se combiner, compte-tenu de la complexité des phénomènes et des objets étudiés, avec un autre type de preuve : les preuves liées à la modélisation, à la simulation, à des preuves mathématiques. Ce sera tout particulièrement vrai dans le domaine des sciences de la Terre.

 

4°) Prouver par le modèle et la simulation : la preuve mathématique.

 Les différents régimes de preuve sont intimement liés dans une démonstration scientifique. La preuve expérimentale s’appuie souvent sur des preuves de nature mathématique pour gagner en efficacité : les résultats d’observations et d’expérimentations sont utilisés avec des outils mathématiques et traduits en preuves mathématiques. Nous dirons que ce sont des preuves mathématiques « classiques », c’est-à-dire essentiellement statistiques. Les SVT sont les « sciences des moyennes » par excellence. Seulement, les lois statistiques ne sont pas des « lois biologiques » :  elles n’ont pas cette valeur dans le champ du vivant.

 Les « preuves » des « Lois génétiques » de Gregor Mendel illustrent ce type de preuves. Le texte Des expériences concernant l'hybridation des plantes (1865) permet de l’illustrer : http://www.ac-amiens.fr/pedagogie/svt/info/hist_genet/Mendel_extraits.html

Nous avons déjà vu des preuves construites en utilisant des modèles (comme les arbres phylogénétiques.) Modéliser permet de comprendre ce qui n’est pas directement accessible aux sens et à la connaissance.

Claude Bernard utilise un modèle concret (réservoir, charpente, charnière, canaux) (Canguilhem : « modèles et analogie en biologie. » ) ici, ce sont des modèles iconiques, des modèles analogiques, mais pas des modèles théorique ou théorico-mathématiques ! Bernard n’a pas encore envisagé des faits complexes, contradictoires et antagonites, des faits dialectiques…

 Exemple de l’opéron lactose de François Jacob (1920-), Jacques Monod (1910-1976) et André Lwoff (1902-1994.) Présentation d’un phénomène de régulation et d’un mécanisme chimique par une suite de modélisations. Cette modélisation est directement inspirée par les théories cybernétiques (permettant, en résumé, de traiter des situations dialectiques, c’est-à-dire de souligner et de mettre en évidence les corrélations, les antagonismes et les interactions comme une rétroaction ou une régulation croisée) développées en 1948 de Norbert Wiener (1894-1964), le concept d’information (qu’une information a un sens et peut circuler) et la théorie des systèmes développé dès 1937 par  K. L. von Bertalanffi (1901-1972) :

http://www.snv.jussieu.fr/bmedia/operonlactose/

Qui peut croire que cette page correspond à un questionnement et une démonstration en science de la vie ? Mais finalement, pour comprendre ces mécanismes, il faut bien produire une narration : on décrit de nouveau un phénomène insensible, comme une nouvelle forme d’observation.

La modélisation en écologie : Lotka et Voltera dès les années 1920 en développent des modèles impressionnants. La représentation et la compréhension des systèmes écologiques et réseaux trophiques, relations entre les vivants et le biotope… nécessitent la modélisation.

Les modèles ont tendance à remplacer de plus en plus les autres types de preuves et aujourd’hui, dans la pratique théorique à l’introduction de simulation informatique, de modèles qui n’ont plus rien d’empiriques.

 Une certaine forme de modélisation et de simulation : la preuve expérimentale sans supports matériels ni naturels.

On s’interroge encore pour savoir si la simulation tient plus de l’expérimentation - un peu différente - ou plutôt de la théorie  - un outil intellectuel de plus. On peut l’envisager maintenant comme une source d’informations intermédiaires entre l’expérimentation « réelle » - si l’on se place dans une philosophie réaliste - et la théorie. La simulation fournirait des preuves informatiques « moins riches » que les preuves fournies par l’expérimentation humaine parce que ces dernières découlent d’un processus beaucoup plus complexe mêlant nos actions, nos intuitions (notre « bon sens »), nos représentations (notre « vision de la réalité et du probable ») et nos théories. Est-ce un retour à la théorie seulement où le monde sensible n’existe plus ? On crée en effet des mondes nouveaux ! Ce qui pousse à aller vers la simulation : c’est le manque de moyen financier ! mais aussi l’impossibilité de « refaire » à nouveau l’expérience… Ce qui est intéressant dans le cas de l’évolution. Cette démonstration grâce à un modèle est souvent réalisée dans le domaine des sciences des « phénomènes émergents »  (évolution des espèces, variations climatiques…). Les modèles numériques et mathématiques sont nombreux. Leur usage est pourtant vu pour des études de cas, des modélisations d’un type tout à fait étonnant : des simulations. Celles-ci sont souvent vues pour des expériences de l’esprit et des outils intellectuels. Elles bénéficient de l’aura impressionnante des mathématiques mais aussi de leur incapacité à être le « réel » des biologistes, et seulement plus qu’une forme de représentations de ce réel.

Les preuves mathématiques ont pris une place de plus en plus grande dans les démonstrations des Sciences naturelles. Modélisations et surtout simulations deviennent une nouvelle forme « d’expérimentation » virtuelles. Elles sont rencontrées dans tous les domaines des SVT, autant ceux qui étudient des mécanismes réductibles que des phénomènes très complexes ou impossibles à expérimenter : l’écologie (qui développe du Modèle d’A. J. Lotka (1880-1949) et de Vito Volterra (1860-1940) partir des années 1920), les sciences de l’évolution, la vulcanologie, la météorologie...  

Biologie et preuve : une conclusion affective.

La preuve en Sciences naturelles se construit dans une relation particulière avec les faits et les objets d’étude.

Des objets de recherche en Sciences naturelles,  comme tout « objet naturel », devraient correspondre à des réalités matérielles qui peuvent être maniées. Or qu’étudie-t-on ? Ces objets sont en soi déjà difficiles à définir : ils sont d’une diversité déconcertante. Cette tension entre unité et diversité s’exerce jusque dans les intitulés des programmes scolaires (du primaire comme du secondaire).

Il existe une relation subjective (un « affect » ou une fascination ) avec les objets étudiés en Sciences naturelles. Lorsqu’on s’intéresse à l’anthropologie par exemple, ce lien devient évident puisque nous sommes notre sujet d’étude. Nous nous sentons forcément impliqués. On peut même parler d’une véritable esthétique des Sciences naturelles, au sens où chacun va s’accaparer les objets de recherche selon ses convictions, ses goûts et ses représentations du monde.

Cet affect pose problème : on se heurte à une valeur très souvent « subjective » (parfois « sacrée ») de l’objet d’étude quand on cherche seulement à le définir. Il peut être associé à des valeurs historique, philosophique, politique et sociale évidentes. Il suffit pour s’en convaincre de donner quelques exemples : la définition de l’Homme (et à plus forte raison de notre animalité) ; la définition des sexes (et des caractéristiques qu’on leur confère socialement et psychologiquement ) ; la définition de l’espèce humaine et de ces ethnies (les « races » des siècles passées si l’on peut se permettre abusivement de superposer ces deux notions) – et des conséquences qu’elle a entraînées…

 

Pour mesurer de la valeur relative des preuves fournies sur ce sujet, on peut lire un texte écrit par Bory de Saint-Vincent (1778-1846), l’un des champions du polygénisme (partisan de l’existence de plusieurs espèces humaines) dans les années 1825, dans le Dictionnaire classique d’Histoire naturelle (1822-1831.) Rappelons que ce texte est « scientifique », or certains arguments présentés sont directement issus d’une lecture attentive de… la Bible (aller d’abord aux pages 269-270, puis lire les début de chapitre I, p. 276, et III, p. 330) :

http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k7309x.pagination.

Ce texte servira dans quelques années de référence scientifique à Victor Schoelcher (1804-1893) pour défendre l’abolitionnisme en France (1848.) 

             Toute preuve apportée à une démonstration concernant ces définitions nous renvoie à de véritables drames historiques – esclavagisme, colonialisme, nazisme -, à des souffrances quotidiennes – sexisme, racisme - et à des enjeux qui dépassent de loin la discussion courtoise entre deux Académiciens sur un quai de la Seine… On réalise aussi la valeur relative et historique d’une preuve scientifique et de ses utilisations : on « savait » avant la démonstration génétique de l’unité de notre espèce que tous les hommes étaient issus de la même lignée. Mais qu’est-ce que cela prouve finalement ? Rien de plus que l’unité de notre espèce. Cette unité n’avait pas d’implications éthiques et politiques évidentes – sinon l’abolition ne nous paraîtrait pas si tardive. Mais avait-elle vraiment besoin d’être « prouvée » pour changer de « sens » ? C’est surtout en Sciences naturelles ue l’on perçoit l’amoralité des sciences.  

Semblables aux objets de recherche des sciences physiques, les objets des Sciences naturelles s’inscrivent parfois dans des dimensions insensibles : ils sont trop grands, trop petits, trop anciens, trop lointains, trop futurs, trop complexes… Mais ils nous ramènent aussi à des questionnements, des peurs ou à des mythes ancestraux : origine de la vie et définition du vivant,  formation de la pensée, avenir des espèces… Une « preuve » réclamée sur ces points demandent aux scientifiques d’outrepasser clairement la démonstration scientifique : il faut soit « apporter ces faits » soit « avouer son ignorance » pour, par exemple, aider les législateurs, médecins ou membres d’une société démocratique à trancher dans un débat, à énoncer des droits, des limites et donc donner ou redonner une valeur à ce que l’on pouvait voir comme un simple fait…  La preuve n’est plus « preuve » mais devient un indice, un passage, une étape, une simple catégorie nécessaire de la démarche scientifique. Conserver même le mot de « preuve » dans le discours scientifique devient source de jugements qui pourront demain nous paraître dramatiques. (Nous avons la preuve que les bacilles sont vivants, mais ne les traitons-nous pas, pour des raison hygiéniques, comme des objets – des ennemis ? Or, dans le discours sur la biodiversité, nous savons aussi qu’ils peuvent peut-être nous apporter des bénéfices… )

Non seulement une preuve en Sciences naturelles ne vient souvent que confirmer un ensemble théorique ou un cadre conceptuel a priori, mais en plus, elle a des implications éthiques et symboliques – voire psychologiques - qui ne sont que trop rarement présentées dans le cadre du travail scientifique, comme si elles en étaient totalement indépendantes. Elles en sont pourtant la traduction quotidienne et historique.

Finalement, en Sciences naturelles, les preuves sont faites pour être éprouvées – dans tous les sens du terme et jusque dans nos propres attentes et peurs -, « sur le terrain » (d'où les réflexions obligatoires en lien avec les sciences de la terre, mais aussi des thèmes d'étude comme la « sortie naturaliste » dans laquelle on peut voir un voyage naturliste en miniature et engageant dans l'esprit des enseignants les mêmes compétences chez leurs élèves), mais aussi « au labo » grâce aux modèles expérimentaux, aux simulations et aux textes historiques…

On le voit : questionner un topos comme celui de  "vogageurs-menteurs" nous a mené bien loin et à réfléchir à la notion de preuves en sciences naturelles (ce texte n'est qu'une ébauche qu'il conviendrait de lier à des écrits théoriques utilisés ici mais non cités). 

Comprendre et voyager... 

 

Le débat n’est toujours pas éteint sur la valeur scientifique des preuves historiques, il suffit (si vous avez plus d’une heure devant vous) de regarder les questions posées à M. H. Le Guyader lors d’une conférence, leur caractère agressif montre l’incompréhension de certains auditeurs : http://www.canal-u.com/canalu/chainev2/utls/programme/2033773136_la_notion_d_evolution/ 

Pour se distraire sur ce sujet, on peut aussi lire quelques pages de l’œuvre de Gustave Flaubert (1821-1880) : Bouvard et Pécuchet, sur la valeur des « preuves » des théories savantes en cours pendant les années 1870, et en particulier les paragraphes :

http://abu.cnam.fr/cgi-bin/go?bouvard2,1522,1541

et les suivants (jusqu’au paragraphe 1664) qui traitent de l’origine de l’Homme… à la manière de Flaubert. 

 A propos du débat entre réductionnisme et globalisme voir ce texte de René Misslim paru dans la Revue de synthèse", 2003, pp. 205-221.

 Pour approfondir sa réflexion au niveau philosophique :

http://www.philonet.fr/cours/Pens/Thexp.html

 Pour voir des conférences :

http://www.canal-u.com/canalu/chainev2/utls


viaticus

MCF EHST Guadeloupe

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2 commentaires pour  “Un questionnement lié à la valeur du témoignage des voyageurs : qu'est-ce qu'une preuve en biologie ?”

  1. Destin a dit le 23 mai 2011 à 20:17 :

    Vous avez de bons points il, c'est pourquoi j'aime toujours verifier votre blog, Il semble que vous etes un expert dans ce domaine. maintenir le bon travail, Mon ami recommander votre blog.

    Mon francais n'est pas tres bon, je suis de l'Allemagne.

    Mon blog:
    taux credit consommation et simuler rachat de credit

    Répondre
    • viaticus a dit le 20 janvier 2012 à 18:59 :

      Merci ! Bonne visite sur ce site malheureusement trop peu actif.
      à bientôt
      Hervé

      Répondre

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