Les systèmes complexes
Nouvelle approche de notre environnement La théorie de l'évolution battant de l'aile suite aux nombreuses découvertes scientifiques récentes sur le monde du vivant et du non vivant (complexité incroyablement plus importante que ce qui avait été imaginé au départ), une nouvelle approche voit le jour sur la manière d'appréhender notre environnement.
L'observation poussée à mis en avant la certitude suivante : l'univers dans son ensemble comme dans ses détails est organisé, bien souvent en ensembles et en sous-ensembles hiérarchiques eux-mêmes organisés. Par exemple le cerveau peut être découpé en ensemble d'éléments allant du microscopique (molécule, synapse, ...) au macroscopique ( réseaux neuronaux, cortex, ...).
Plus étonnant encore, on note que pour un même système, l'interaction des différents éléments microscopiques permettent aux éléments macroscopiques situés à un niveau d'organisation supérieur dans la hiérarchie, de générer des propriétés collectives absentes au niveau inférieur. Ainsi, la façon d'observer les choses se veut maintenant différente, pour tenir compte de cette complexité organisationnelle. Place à l'étude des systèmes complexes !
Poser les fondements de cette nouvelle approche : un dilemne Mais comment poser les fondements de cette approche des systèmes complexes ? Étymologiquement, complexe (du latin cum plexus, attaché avec) signifie qu'il y a beaucoup d'intrications, que "tout est lié" et que l'on ne peut étudier une petite partie du système de façon isolée. Les systèmes complexes sont généralement compliqués, mais le contraire n'est pas vrai. Les systèmes complexes sont un contre-exemple au réductionnisme : malgré une connaissance "parfaite" des composants élémentaires d'un système, il est impossible de prévoir son comportement, autrement que par l'expérience ou la simulation. Cet écueil ne vient pas seulement de nos limites de calcul, mais plus généralement de l'impossibilité de mettre le système en équations. Contrairement au cas d'un système chaotique, ce n'est pas tant la précision de ses paramètres qui est primordiale, mais le nombre de paramètres, et le fait que chacun d'entre eux peut avoir une influence essentielle sur le comportement du système. Le méthode se voulant scientifique, elle se veut sans à-priori, d'une neutralité exemplaire sur les raisons des choses, se bornant au point de vue purement scientifique, dans lequel doivent s'exprimer amplement des domaines mathématiques, physiques, chimiques, biologiques n'ayant pas d'état d'âmes. C'est donc ce que proclament ceux qui cherchent à coucher par écrit le fondement de cette discipline consistant à décortiquer les mécanismes des sytèmes complexes. Un vocabulaire très spécifique a donc vu le jour, visant à éviter soigneusement les termes qui pourraient donner lieu à une interprétation sortant du cadre "scientifique". complexité : un système est complexe si le comportement collectif observé à l'échelle du système est plus riche que le comportement des éléments qui le composent. déterminisme : il ne s'agit en aucun cas d'aborder la délicate question, plus philosophique que physique, de la détermination, voire du finalisme. Nous parlerons d'"évolution déterministe" lorsqu'on utilisera un modèle déterministe pour rendre compte de la dynamique, l'état instantané déterminant l'état ultérieur. Une caractérisation essentielle des systèmes complexes, apparaissant dans leur définition même, est l'existence de différents niveaux, s'échelonnant depuis l'échelle "microscopique" des individus et des règles régissant leur comportement, jusqu'à l'échelle "macroscopique", globale, où s'effectue l'observation du système complexe dans son ensemble.
Il n'est donc pas facile de mettre en place les termes même encadrant l'étude des systèmes complexes.
Conséquences positives et négatives de la démarche Il va de soi que l'observation scientifique se doit d'être neutre, basée sur l'observation de faits, sur la vérification d'hypothèses par l'expérience, sur la mise en oeuvre de moyens permettant la vérification et la répétitivité des faits observés ... Cette façon d'aborder les choses permet d'avancer sans préjugés, sans à prioris. Cette neutralité, qui est donc une bonne chose, me semble pourtant atteindre ses limites si on ne franchit jamais l'étape supérieure, qui consiste à voir l'ensemble et à accepter aussi les paramètres sortant du cadre purement mathématique. Faudrait-il renoncer à donner un sens aux choses qui nous entourent sous peine d'être accusé de vouloir sortir du cadre de neutralité dans lequel nous nous sommes volontairement placés pour respecter la rigueur scientifique ?
Les chercheurs aiment ... chercher. Un mathématicien assouvira sa passion pour les chiffres en concoctant des algorithmes complexes, pour trouver une solution à une équation. Chacun sa passion n'est-ce-pas ? Cela nous empêche-t-il de laisser nos autres facultés intellectuelles chercher à donner des explications aux phénomènes qui nous entourent ? Il semblerait bien que lorsqu'un scientifique veut prendre un peu de recul pour donner son avis sur ce que selon lui laisse présager l'observation scientifique, il soit l'objet d'une chasse aux sorcières visant à le remettre dans le "droit chemin" et à empêcher quiconque ayant un esprit "censé" d'écouter ses conclusions. Comment peut-il d'ailleurs conclure, quand le champ d'investigation est si vaste, semblent penser ses détracteurs ? Si vaste que semble-t-il on n'en aura jamais fait le tour, aussi grands que puissent être nos moyens et nos facultés intellectuelles. Doit-on donc attendre, siècle après siècle, que se complète la connaissance scientifique pour décider d'interpréter les résultats de la science ?
Le biochimiste Michael Behe a publié en 1996 un livre intitulé "La boîte noire de Darwin, l'évolution à l'épreuve de la biochimie". Que n'a t'il pas fait là ! Depuis près de dix ans que son livre est sorti, des scientifiques évolutionnistes (ceux-là semblent avoir le droit d'avoir un point de vue), s'acharnent à démolir son argumentation (reconnaissons leur ce droit tout de même). Des critiques accusent le biochimiste de laisser ses convictions religieuses (c'est un catholique) fausser son jugement. D'autres prétendent que son jugement n'est pas scientifique. Comment ! Des scientifiques auraient donc des convictions religieuses ? Leur métier de scientifique les conforteraient même dans leurs convictions ? Le professeur Behe serait donc un naïf tout comme le seraient de nombreux autres scientifiques (rendus muets par la contrainte ?). Pour une fois laissons-les s'expliquer.
Le point de vue de Michael Behe Pourquoi pense-t-il que le vivant témoigne en faveur d'une conception intelligente, d'un "dessein intelligent"? M.B. : Nous pensons qu'il y a conception chaque fois que nous sommes en présence d'un système complexe qui remplit une fonction. Prenez l'exemple d'une machine d'un usage courant : une voiture, une tondeuse à gazon ou même plus simple. j'aime prendre celui d'un piège à souris (voir la page La complexité irréductible). Vous déduisez qu'un tel dispositif est le produit d'une réflexion parce que vous discernez que différents éléments ont été assemblés pour remplir une fonction : attraper les souris. Aujourd'hui, la science a suffisamment progressé pour avoir percé le secret de la vie à son niveau élémentaire. Et à notre grande surprise, les scientifiques ont découvert à l'échelle moléculaire une machinerie fonctionnelle complexe. Par exemple, il y a à l'intérieur de la cellule vivante de tous petits "camions" qui transportent des "marchandises" d'un endroit à l'autre de la cellule. Il y a également de minuscules "panneaux indicateurs", qui disent aux "camions" de tourner soit à droite, soit à gauche. Certaines cellules sont équipées de "moteurs hors-bord" qui leur servent de propulseurs dans leur milieu liquide. Dans n'importe quel autre contexte, quand on a affaire à un fonctionnement aussi complexe, on en déduit que ces choses ont été conçues par quelqu'un. Nous n'avons pas d'autre explication à une telle complexité, quoiqu'en dise le darwinisme. Etant donné que notre expérience a toujours montré qu'un assemblage de ce type témoigne d'une conception, nous sommes fondés à penser que ces systèmes moléculaires aussi ont été conçus par une intelligence.
voir la page consacrée à La cellule pour plus d'explications.
Pourquoi la plupart des confrères de michael behe n'adhèrent-ils pas quand il parle de conception intelligente ? M.B. : Beaucoup de scientifiques ne sont pas d'accord avec mes conclusions parce qu'ils voient que l'idée d'une conception intelligente a des implications extrascientifiques - qu'elle semble diriger fortement l'attention vers quelque chose qui dépasse l'univers matériel.Cette pensée en dérange plus d'un. Pourtant, on m'a toujours appris que la science était censée suivre les faits, partout où ces faits mènent. À mon avis, c'est manquer de courage que de reculer devant ce que les faits indiquent avec autant de force, simplement parce qu'on pense que cette conclusion comporte des implications philosophiques indésirables.
Que répondre aux critiques qui prétendent qu'accepter l'idée d'une conception intelligente encourage l'ignorance ? M.B.: La conclusion qu'il y a eu conception ne résulte pas de l'ignorance. Elle ne résulte pas de ce que nous ne savons pas ; elle résulte de ce que nous savons. Lorqu'il y a 150 ans Darwin a publié son livre L'origine des espèces, la vie paraissait élémentaire. Les scientifiques pensaient que la cellule était si simple qu'elle pouvait jaillir spontanément d'une boue marine en ébullition. Mais depuis, la science a découvert que la cellule était extrêmement complexe, beaucoup plus complexe que toutes les machines de notre XXIe siècle. Cette complexité fonctionnelle porte la marque d'un dessein intelligent.
La science a-t-elle apporté une preuve quelconque que l'évolution, par la sélection naturelle, aurait pu créer la machine moléculaire complexe dont parle Michael behe ? M.B.: Si vous explorez la littérature scientifique, vous constaterez que personne n'a sérieusement essayé - par une expérience ou par un modèle scientifique détaillé - d'expliquer comment ces machines moléculaires sont venues à l'existence selon les processus darwiniens. Cela est vrai, bien que, au cours des dix années qui ont suivi la parution de mon livre, beaucoup d'organisations scientifiques (comme l'Académie nationale des sciences ou l'Association américaine pour le progrès de la science) aient lancé des appels pressants à leurs adhérents, les incitant à faire tout leur possible pour réfuter l'idée que le vivant donne la preuve d'une conception intelligente.
cellule de muqueuse nasale au bleu de méthylène
Que répond Michael Behe à ceux qui disent que certaines caractéristiques chez les végétaux ou les animaux révèlent un défaut de conception ? M.B.: Ce n'est pas parce que nous ne savons pas à quoi sert une caractéristique que cette caractéristique n'a pas un rôle important à jouer. Par exemple, on pensait autrefois que des organes prétendument régressés étaient une preuve que le corps humain ou d'autres organismes étaient mal faits. On croyait notamment que l'appendice et les amygdales étaient des organes régressés et on les enlevaient systématiquement. Puis on a découvert qu'ils jouaient un rôle dans le système immunitaire et on ne les a plus considérés comme régressés. Il ne faut pas oublier non plus qu'en biologie, certaines choses se produisent apparemment par hasard. mais ce n'est pas parce que ma voiture a la tôle froissée ou un pneu crevé que la voiture ou le pneu n'ont pas été conçus. De même, le fait qu'en biologie certaines choses arrivent de façon fortuite ne signifie pas que la machinerie moléculaire complexe et très élaborée du vivant est issue du hasard. Cet argument ne tient absolument pas debout.
cellules du foie colorées au lugol (grossissement 600 x)
Le point de vue d'autres scientifiques Wolf-Ekkehard Lonnig : Depuis 28 ans j'exerce un métier scientifique dans le domaine des mutations génétiques des végétaux. mes recherches empiriques en génétique et les études que je mène sur des sujets biologiques tels que la physiologie et la morphologie me mettent face à la complexité monumentale et, souvent, insondable de la vie. Mes travaux dans ces domaines me confortent dans ma conviction que, même dans ses formes les plus simples, la vie a une origine intelligente. la communauté scientifique sait bien a quel point la vie est complexe. Mais en général les découvertes fascinantes sont présentées dans un contexte évolutionniste. Ayant étudié de très près les êtres vivants et observé la perfection avec laquelle les lois de l'univers semblent réglées pour rendre possible la vie sur la terre, je suis obligé de croire en un Créateur.
Byron Meadows : Je travaille à la NASA, dans le secteur de la physique des lasers. Actuellement, je participe au développement d'une technique qui permettra une meilleure surveillance du climat terrestre, des conditions météorologiques et d'autres phénomènes planétaires. dans mon travail, je recours souvent aux principes de la physique. Dans ma discipline, je rencontre la preuve indéniable que tout ce que j'observe à une cause. Les lois de la nature sont trop stables pour ne pas avoir été organisées. Je trouve ahurissant que l'on admette la théorie de l'évolution comme un fait alors que les "spécialistes" évolutionnistes eux-mêmes ne s'entendent pas sur la façon dont elle est supposée avoir eu lieu. par exemple, accepteriez-vous l'arithmétique comme une vérité si des spécialistes affirmaient que 2 + 2 = 4 et que d'autres proposaient plutôt un total de 3 ou même de 6 ? Si le rôle de la science est d'admettre seulement ce qui peut être prouvé, testé et reproduit, alors la théorie voulant que toute vie provienne de l'évolution d'un ancêtre commun n'est pas un fait scientifique. Enrique Hernandez Lemus : Je suis spécialiste de physique théorique à l'Université nationale du Mexique. Mes travaux du moment consistent à trouver une explication plausible au phénomène appelé catastrophe gravothermale, qui est un mécanisme de croissance des étoiles. Je travaille aussi sue la complexité des séquences d'ADN. La vie est tout simplement trop complexe pour être apparue par hasard. Parlons par exemple de l'immense somme d'informations contenue dans la molécule d'ADN. La probabilité mathématique de la génération fortuite d'un seul chromosome est inférieure à 1 sur 9000 milliards, autrement dit c'est un évènement si improbable qu'on peut le décréter impossible. J'estime absurde de croire que des forces inintelligentes aient créé, non pas un seul chromosome, mais toute la complexité fantastique présente dans les êtres vivants. De plus, lorsque j'étudie le comportement extrêmement complexe de la matière, depuis la niveau microscopique jusqu'au mouvement des gigantesques nuages stellaires à travers l'espace, je suis admiratif devant l'élégante simplicité des lois qui régissent leur mouvement. Pour moi, cers lois supposent plus que l'oeuvre d'un Mathématicien éminent ; elles sont la signature d'un grand Maître.
Plantes intelligentes ? Les plantes sont-elles dotées d'une conscience ? Maîtrisent-elles les mathématiques ? En tout cas elles ont résolu une belle équation dans un but d'organisation évident. Voyez plutôt !
Si vous observez les graines d'une fleur de tournesol, vous réussirez peut-être à voir l'entrecroisement de 55 spirales dans un sens avec 89 dans l'autre, voire de plus.
Vous pouvez même trouver de tels motifs sur un chou-fleur.
Pourquoi les plantes poussent-elles ainsi ? Le nombre de spirales a-t-il une quelconque importance ?
La croissance des plantes
Considérons le problème suivant : imaginez que vous vouliez mettre au point une plante dont les bourgeons se rangent d'une façon compacte, optimisée, dans perdre de place, atour du point végétatif. Supposons que vous décidiez de faire pousser chaque nouveau primordium à un angle de deux cinquièmes de tour par rapport au bourgeon précédent (comme sur la figure ci-contre). À un moment, vous serirez dans l'embarras, car de cinq en cinq, les primordiums se superposeraient en poussant depuis le même point et dans la même direction, et ils constitueraient des lignes avec des vides entre elles.
Seul ce qu'on appelle "l'angle d'or" -environ 137,5 degrés- permet d'obtenir un agencement compact et idéal des bourgeons, comme sur la figure ci-contre. En quoi cet angle est-il si spécial ? Il ne peut s'exprimer par une fraction de tour. La fraction 5/8 est proche de sa valeur ; 8/13 l'est un peu plus ; et 13/21 l'est encore plus. Mais il n'en existe aucune qui soit égale à la proportion idéale d'un tour.
Par contre, si les bourgeons issus du méristème s'implantent successivement à cet angle fixe les uns par rapport aux autres, jamais deux bourgeons ne se développeront rigoureusement dans la même direction, à l'image de la figure ci-contre. C'est pour cela que les primordiums s'ordonnent en spirales plutôt qu'en rayons.
Fait remarquable, une simulation sur ordinateur de la croissance de primordiums nés d'un point central ne donne des spirales reconnaissables que si la valeur de l'angle entre les bourgeons est très précisément celle de l'angle d'or. Si l'on s'en écarte, ne serait-ce que d'un dixième de degré, l'effet est annulé. J'ai trouvé cette page lors de mes recherches : modélisation de la croissance d'une plante. Elle est intéressante à plusieurs titres. d'une part elle donne une explication sommaire sur la croissance de la plante, d'autre part elle montre les efforts nécessaires pour tenter de simuler celle-ci de façon virtuelle. Autre fait remarquable Curieusement, le nombre de spirales résultant d'une croissance déterminée par l'angle d'or correspond généralement à un nombre de la suite dite de Fibonacci. Cette série a été décrite pour la première fois par un mathématicien italien du XIIIe siècle, connu sous le nom de Leonardo Fibonacci. Dans cette progression - 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, etc. - chaque nombre après 1 est égal à la somme des deux nombres qui le précèdent.
Il n'est pas rare que les fruits et légumes aient des caractéristiques qui correspondent aux nombres de Fibonacci (par exemple les bananes, qui sont de section pentagonale). Depuis longtemps, les artistes considèrent que la "proportion dorée" est la plus agréable à l'oeil. Pourquoi les plantes échelonnent-elles leurs bourgeons justement selon cet angle singulier qu'on appelle angle d'or ? Par hasard ? Par souci de gain de place ? Par désir de plaire ? Par souci d'esthétisme ? Que faut-il voir derrière la résolution de cette équation mathématique ?
Luttes d'influences Le sociologue Rodney Starck a déclaré : "Depuis 200 ans, on essaie d'imposer au public l'idée que, si l'on veut être scientifique, on doit avoir l'esprit affranchi des entraves de la religion". Il ajoute qu'au sein des universités spécialisées dans la recherche, "les personnes religieuses se taisent" tandis que "les irréligieuses les dédaignent". et encore : "On est récompensé d'être irréligieux aux échelons supérieurs de la communauté scientifique".
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Avez-vous remarqué que beaucoup de plantes se développent en formations spiralées ? Les écailles de l'ananas par exemple, dessinent 8 spirales qui tournent dans un sens, et 5 ou 13 dans l'autre. 
La plupart des plantes font naître leurs organes (tiges, feuilles et fleurs) à partir d'un minuscule point végétatif central appelé 
À vrai dire, quelle que soit la fraction de tour choisie, le résultat est : des lignes et non un rangement optimal. 
Quantité de plantes qui présentent un motif de croissance en spirale ont un nombre de pétales égal à un nombre de Fibonacci. Les boutons d'or ont tendance à avoir 5 pétales, les sanguinaires 8, les séneçons 13, les asters 21, les pâquerettes 34, et les asters d'automne 55 ou 89. 
