Conférence INTERSCULPT 2023 / Fête de la Science / Bar-le-Duc
12 octobre 2023
Diversité et ordre des formes biologiques
Dr. Sylvain GERBER
Paléontologue
Muséum National d'Histoire Naturelle
12 octobre 2023
Diversité et ordre des formes biologiques
Dr. Sylvain GERBER
Paléontologue
Muséum National d'Histoire Naturelle
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00:00 Bonjour à toutes et à tous. Merci d'être présents pour cette deuxième après-midi
00:14 de conférence Arrêt Science dans le cadre d'InterSchool 2023. Cet après-midi, on va
00:22 se tourner davantage vers la biologie. Hier, c'était la création de l'univers, l'évolution
00:32 des galaxies, des étoiles, etc. et les minéraux. Aujourd'hui, donc, le vivant. Et nous avons
00:40 le plaisir de recevoir le Dr Sylvain Gerbel qui est au Muséum National d'Histoire Naturelle
00:47 et qui viendra nous parler de la diversité et ordre des formes biologiques. Sylvain,
00:55 merci d'être présent. Merci à tout le monde. Je vous remercie pour l'introduction
01:02 et pour l'invitation à l'InterSchool. Je vais vous parler de diversité et d'ordre
01:07 des formes biologiques. Je suis panontologue au Muséum d'Histoire Naturelle. Je travaille
01:12 essentiellement sur l'analyse des formes fossiles actuelles. Au-delà d'être un
01:18 young et de galerie pour présenter la diversité au monde public, avec la galerie de l'évolution,
01:23 le jardin des plantes et la galerie de la montagne, par exemple, il y a aussi environ
01:28 600 chercheurs qui travaillent au Muséum et qui s'intéressent à la biodiversité
01:33 et essayent d'en faire un inventaire. Ils vont sur le terrain, décrire des espèces,
01:37 des biologiques, leur évolution et établir des relations par an. C'est un travail de
01:42 description de la variation biologique qui se mesure. Je vais vous parler de diversité
01:48 et d'ordre de cette variation biologique qui s'appelle la biodiversité. C'est un thème
01:52 très vaste qui peut être étudié sous différents aspects. Ce que je vais faire aujourd'hui
01:56 est un peu rapide. Je vais grosser quelques aspects de la recherche sur la diversité
02:01 et sur l'organisation des ordres. Je vais commencer par un rapide aperçu de la variation
02:07 morphologique, ensuite par la façon dont elle est structurée et les modes d'explication
02:10 que l'on a trouvé pour comprendre ces variations. Je dirai ensuite deux approches plus quantitatives
02:15 à la morphologie théorique et à la morphologie pour étudier la variation morphologique.
02:19 Je conclurai et j'essaierai de mentionner la place et les formes biologiques chez certains
02:24 chercheurs. D'abord, quelle est la variation morphologique, quel est son degré de variation
02:30 et comment est-elle organisée ? Est-ce qu'on obtient une diversité ? Quelles sont les
02:33 régularités qui vont être intermédiaires ? Tout le monde s'accorde dire que la biodiversité
02:39 représente un foisonnement de morphologie, qu'on soit un chercheur professionnel ou
02:44 un naturaliste amateur. Il y a une grande diversité qui représente un grand niveau.
02:49 Il faut travailler à différents niveaux. Il y a d'abord des diversités en termes de
02:52 taille, on a une taille de très grande, c'est un peu scolaire. Les insectes sont que d'ordre
02:56 millimétrique à centimétrique. Il y a une diversité en termes de forme, en termes
03:02 de plantes d'organisation, c'est très différent d'un champignon, une plante, un arthropode
03:06 ou un équinoderme. Il y a différentes façons d'organiser les formes biologiques. Il y a
03:12 différents types de symétrie, il y a des symétries bilatérales, des symétries radiales
03:16 chez les rhodus par exemple, on a la symétrie spirale des gouttis de l'arthropode. Il y a
03:23 une diversité aussi en termes de couleurs, il y a différents types de patrons de couleurs,
03:28 que ce soit le collage de la misère, les couleurs de certaines fleurs, les couleurs
03:32 des structures alimentaires de certains insectes. Il y a une différence de mobilité aussi,
03:39 les formes statiques comme les arbres, les formes qui vont être mobiles qui vont se
03:42 vouloir dans l'environnement. Ça induit aussi une forme de variation. Et puis au
03:47 service d'un seul individu, il y a des variations qui sont liées à la croissance, par exemple
03:50 chez les formes, par exemple les amphibiens, on a une métamorphose, on a des formes complètement
03:53 différentes au stade larval et au stade adulte. Donc ça c'est une sorte d'instantanée
03:59 de la variation qu'on observe actuellement dans notre nature. Avec la paléontologie,
04:05 on a accès aux archives fossiles, on peut voir aussi comment la biodiversité a évolué
04:08 au cours du temps. Pour remonter dans le temps, on a ici le cénozoïde tertiaire, précédé
04:13 par le mézozoïde secondaire et puis le paléozoïde primaire. Donc à ces différentes époques
04:19 de l'histoire biologique, on a des morphologies aussi très différentes qui n'ont pas de
04:23 représentants actuels. Il y a des formes qu'on ne pouvait pas imaginer sans avoir accès
04:28 aux registres fossiles. Un exemple simple, c'est par exemple les dinosaures. Ici en
04:35 particulier les saurompones, des formes très allongées comme ça, qu'on ne pouvait pas
04:40 imaginer, ils n'ont même pas retrouvé des squelettes de ces fossiles dans le Jurassic
04:44 et dans le Cretaceous. On a aussi les pterobois, les ptérosaures bipèdes, des combinaisons
04:50 de caractères qu'on n'observe plus qu'aujourd'hui dans le Guéant. Et puis les ptérosaures
04:57 ici, c'est un mode morphologique qu'on ne trouve plus chez les habitants actuels. Un
05:05 exemple moins connu, c'est le CADNAS, c'est une première forme d'organisation multicellulaire
05:11 chez les animaux, les ptérosaures. Avec des gisements qui datent de Cambria, qui ont
05:15 environ 500-600 millions d'années, dans ce qu'on appelle les gistes Burgess, c'est un
05:20 gisement qui est en pluvie mécanique, c'est en Amérique du Nord. On a trouvé à l'époque,
05:24 il y a plus de 100 millions d'années, des formes extrêmement variées, qu'on a eu du
05:28 mal à classer dans la catégorie qu'on utilise aujourd'hui pour classer les communes
05:32 animales. Il y a des exemples qui sont venus ici, et qui ont été portés par certains
05:36 animaux, dans le diabolisme qui suit. Il y a par exemple une forme qu'on peut pas
05:41 venir, qui est une forme qui possède, on dirait pas de patte articulée, on dirait
05:45 que c'est un arthropode basal, un très arthropode, il y a cinq yeux, et puis une espèce de tronc
05:52 protuant, qui est pris en scie, qui peut attraper la nourriture, pour la mettre ensuite dans
05:57 la bouche, qui est située sous la tête. On n'a pas d'articulation de la particulier,
06:01 là par contre c'est une espèce de palette de décors, c'est un type d'organisation
06:06 qui n'existe pas aujourd'hui, qui était présent au plan humain, avec une population
06:10 ici, et ça a tout à fait fait un peu forme de science-fiction pendant nos années 50.
06:14 Un autre exemple c'est Hallucinia, on va reprendre Hallucinia qui est une histoire un peu
06:18 compliquée, quand elle a été trouvée au départ, on l'avait représentée comme
06:22 ici en noir, avec un organisme qui était monté sur la chasse, et on ne pouvait pas
06:26 distinguer sur les feuilles fossiles qu'on avait, la partie antérieure de la partie
06:29 postérieure. C'est une catégorisation de scie, et on a développé de nouveaux gisements,
06:33 de nouveaux fossiles notamment des gisements en Chine, qui ont permis de ne comprendre
06:37 pas la nature de cet organisme, de le retourner complètement à l'oeuvre. C'est un organisme
06:40 qui marche sur des lococodes, des petits pâtes en articulé, et qui a été découvert
06:44 des pépites. Donc ce n'était pas un animal monté sur la chasse, c'était un animal
06:47 avec des épines protectrices sur le dos. Et vous voyez que le nom Travillus a été donné
06:52 par des scientifiques, qui travaillent un petit peu le caractère bizarre de ce type
06:56 d'organisme. Maintenant un exemple sur les chiffres de Berger, c'est un nom de Paris.
07:01 Qui a une histoire intéressante aussi, qui a été trouvé au départ sous forme de pièces
07:05 détachées, en quelque sorte, différents fossiles isolés, qui a épanoui ce fossile
07:09 en bas à droite, qui a au départ été classé comme une forme de méduse, en fait, une forme
07:13 circulaire qui a rappelé les méduses. Et puis les parties antérieures ici, ont été
07:18 trouvées séparément. Et on pense être là le domaine de certains crus assez anciens.
07:23 En fait, ces parties-là sont en fait des appendices préhensibles au niveau de la tête
07:29 de cet organisme. C'était un prédateur qui montait ici à droite, je peux dire jusqu'à
07:33 38 cm, donc à l'époque c'était un gros prédateur, la faune qu'il y avait à l'époque.
07:37 Et donc avec ces appendices préhensibles, deux énormes oiseaux globuleux, et puis donc
07:40 ça, ce qu'on pensait être le médus, c'est en fait la bouche qui est située sous la
07:44 tête du médus. Pareil, pas particulier, mais des palettes monoclonelles, c'était un
07:49 prédateur qui nageait, qui se trouvait très probablement dans le milieu du labeur.
07:53 Donc voilà pour un peu une sorte de vision très rapide de la diversité, et montrer qu'à
07:57 la fois sur acteur et sur fossile, on a des formes qui sont très très différenciées,
08:01 en taille, en plan d'organisation, en forme, etc. Donc cette diversité a beaucoup inspiré
08:08 les scientifiques, on essaie de la comprendre, et de comprendre comment elle est organisée.
08:12 Et on peut citer d'abord, par exemple, Ferd Speckle, un biologiste allemand assez connu
08:17 qui a écrit par un thème d'écologie, et qui a publié en 1904 un livre qui s'appelle
08:24 "Les formes artistiques de la nature". Vous voyez un lien très étroit entre la biologie
08:28 et les formes biologiques qui étaient là. C'est un hommage d'une centaine de planches,
08:32 celle d'Aquaman et de Dragoon, qui essaient d'illustrer la diversité du monde vivant,
08:37 avec un accent porté sur l'esthétique et sur la cinétique. Vous avez ici par exemple
08:42 les clivaires, avec les coraux, les méduses à gauche et les coraux à droite,
08:47 des formes très très symétriques. Et vous voyez que quelqu'un a tendance à idéaliser
08:52 un peu l'esthétique de ces organismes, mais aussi parfois à exagérer le caractère
08:56 symétrique de certains organismes. Ici les ânes unicellulaires, les diatomées,
09:02 des ânes microscopiques avec une coquille sélisseuse, un petit peu comme une boîte
09:06 en camembert. Les diatomées à gauche, les désimilaires à droite, avec des formes
09:10 symétriques radiaires ou bi-radiales. Et coquilles moellus, avec la symétrie spirale
09:18 à gauche chez les gastéropores, à droite chez les ammonites, une des symétries spirale
09:23 évidente, mais aussi on a des détails sur leur orientation, la présence des piles,
09:27 des postulations, etc. Pareil chez les ammonites, qui sont des spirales en fait
09:32 qui s'enroulent dans le corps. Un exemple avec des formes coloniales, ce sont des
09:40 briozoaires, on dirait que c'est une organisation très structurée géographiquement.
09:44 Et puis un autre exemple, ce sont des astéroïdes qui sont un groupe éteint d'équilibronelles,
09:49 donc un groupe apparenté aux sourcils et aux coelmonelles, c'est-à-dire qu'ils n'ont pas
09:53 les oïdes, et qui donc exigent la symétrie assez typique des équilibronelles, la symétrie
09:57 de la vie, qui est ici très bien l'indice. Donc les cas d'un marqué ou de la symétrie
10:04 nous l'a fait classer en quelque sorte les organismes vivants, ce n'est pas nouveau.
10:07 L'idée de classer les organismes vivants remonte au moins à Lénine, une version qui
10:11 a été reprise par les scientifiques. Donc lui il propose la nomenclature binominale,
10:15 deux termes à l'un pour décrire, proposer un nom pour chaque espèce. Et donc il reconnaît
10:20 l'organisation des vivants, même si lui sa pensée est fictice, à son époque il ne considère
10:24 pas l'évolution comme affaire, comme affairelle. Ça n'empêche pas que dans l'article il
10:28 y a des grandes catégories qui se distinguent dans le droit, il a pu proposer une classification
10:31 en groupe. Ce qu'on voit ici, les clavotels, les oiseaux, les amphibiens, les oiseaux,
10:35 les marmelles, etc. Et pour classer il doit connaître les critères qui lui permettent
10:40 d'attribuer un individu à un autre, à une organisation, un plan d'organisation particulier.
10:45 Donc aujourd'hui on a conservé ces classifications, on avait une perspective généalogique,
10:50 on sait que l'évolution est affairelle, les organisations sont diversifiées au cours
10:54 du temps. Donc il y a deux versions ici, une version un peu plus collectée, on voit que
10:57 la quasi-totalité de l'art est représentée par des animaux, il y a des bégés qui sont
11:02 discrètement sur le côté ici, et essentiellement des métazoïdes, des organismes plus vicéliens.
11:07 Une version plus pluraliste, basée sur des données de géométrie, on voit qu'en fait
11:11 quasiment l'essentiel de cet arbre là est présenté dans ce type, si je ramène ici
11:15 des eucaryotes, le reste étant la grande diversité des bactéries.
11:20 Donc l'étude des formes, on a un livre d'un peu de morphologie en fait, qui vient de
11:28 Goethe, le poète allemand qui était aussi très intéressé par la botanique, et donc
11:33 il a dit "de tout temps l'art de science a ressenti le besoin d'identifier les formations
11:37 vivantes, d'appréhendir en totalité leurs composantes visibles, saisissables, de voir
11:42 en elles ce par quoi s'exprime l'être intérieur et ainsi débarguer, en quelque sorte, à
11:46 une vision dominante ensemble. Pareil, il est allé aussi dans les relations entre les
11:49 sciences et l'art, donc il explique "quand on rencontre dans le cheminement de l'art,
11:54 du savoir et de la science, plusieurs tentatives pour fonder et développer une connaissance
11:58 que nous aimerions appeler la morphologie". C'est lui qui propose le terme, littéralement
12:02 dit, "les formes", en particulier les formes vivantes ici.
12:08 C'est une perspective qui est reprise par Charles Darwin, dans son livre "L'origine
12:12 des espèces", où il montre, en concluant ses observations, que nous avons vu que les
12:17 membres de l'unité, des individus qui font partie d'un même groupe, indépendamment
12:21 de leur mode de vie, ont tendance à se ressembler, dans leur plan général d'organisation.
12:25 Cette ressemblance on l'explique souvent avec le terme "unité d'éthique", pour
12:29 en disant que différentes parties de l'organe, dans les différentes espèces de la même
12:33 classe, sont homologues. Le sujet dans son entier est inclut sous le terme "morphologie"
12:39 et il conclut que c'est un des domaines les plus intéressants des sciences naturelles,
12:45 peut-être même c'est l'âme des sciences naturelles, en tout cas des standards naturels.
12:51 Cette cosmologie est fondamentale, c'est un élément structurant du livre, en fait
12:55 ça fait partie de ce qu'on appelle les "imparients de la diversité", dans le sens où on a décrit
13:01 que l'on homologue des structures des organes, et on va reconnaître, comme étant les mêmes,
13:06 en épit de différences de formes et de fonctions. Un exemple typique ici, c'est les membres
13:11 antérieurs des tétrapodes. Vous avez à gauche une chauve-souris, un oiseau, un membre antérieur
13:17 humain, un oiseau, un membre antérieur humain, un oiseau, un membre antérieur humain, un
13:19 oiseau, une patte antérieure de cheval, un bofin et une tortue marionnette. Donc on est
13:25 capables, même intuitivement, d'en faire connaître tous ces différents membres,
13:29 comme le membre antérieur du tétrapode, celui qui s'approche de la ceinture scapulaire.
13:33 Donc on sait que ce sont les mêmes, même si la définition de "mêmes" est plus difficile
13:37 à proposer en biologie, dans le sens où effectivement on a une différence de formes et de fonctions
13:41 qui sont très importantes. En termes de fonctions, à gauche, le membre est adapté au môme,
13:46 au milieu on a l'humain qui a une fonction créancine, le cheval, le déplacement sur la
13:52 terre, et puis le bofin et la tortue, c'est le déplacement qu'un âge dans un milieu
13:59 applique. Donc des fonctions très différentes. Des formes très différentes aussi, on voit
14:03 que les proportions varient l'un de l'autre. Et en définissant ces différentes formes
14:08 et fonctions, on peut reconnaître ces organes comme étant les mêmes. Ce qu'on appelle
14:13 les horologues, les caractères horologues. Donc ça, ça se fait pas avec les termes de
14:17 position, mais si on se retrouve dans l'organisation, c'est toujours la même, au niveau de la
14:20 tâche, c'est la plus belle. Et puis en termes de littérature de composition de structure,
14:24 on reconnaît dans ces différents éléments les différents os, numéro, status, tumitus,
14:28 carton, état, carte, qui font des figures, quand on les récite, sont reconnaissables
14:32 dans le milieu de l'humanité. Donc ça, c'est ce qu'on appelle un invariant morphologique.
14:36 Même s'il y a quelques variations de fonctions et de formes, on le reconnaît comme étant
14:40 quelque chose qui est stable en fait. C'est ce qui a permis de développer une discipline
14:48 qui s'appelle l'anatomie de Paris, avec par exemple les travaux de Beauvoir-Saint-Hilaire
14:51 en l'usineur, qui montre qu'une fois qu'on connaît ce qui est fait en un parti, on peut
14:55 reconnaître l'identité de certains plans d'organisation, le plan d'organisation
14:59 du piétropode par exemple, et à plus grand échec, ce qui permet de reconnaître les différents
15:02 plans d'organisation du vivant, avec par exemple chez les animaux, un trentaine de types de
15:07 plans d'organisation qui existent au sein des animaux. Et ça, pareil, c'est quelque
15:11 chose qui est difficile à déterminer, on peut le concentrer en sciences, mais qui
15:14 est très imputif en général. Tout le monde sait que c'est un escargot, un oiseau, même
15:19 s'il y a une grande diversité morphologique, parce qu'un oiseau, vous les n'êtes qu'un
15:22 escargot. Donc si vous avez l'occasion de passer au plus jeune à Paris, on vient de
15:28 l'anatomie de Paris, on a pu sous-traiter bien ces faits et ces thèmes. Vous avez par
15:33 exemple ici toute la grande diversité de l'hémisphère, les Cetaceae aux Ursinia, on
15:37 va s'en parler des Champs et des Otari, et en effet c'est une grande diversité morphologique
15:40 et d'adaptation à différents milieux. On retrouve les mêmes éléments squelettiques
15:44 qui ont pu se traiter sur ces squelettes. Donc voilà pour l'inventaire d'université
15:51 la reconnaissance de son unité en quelque sorte, de sa structure. Comment est-ce qu'il
15:57 y a des structures ? Il y a deux grandes approches, deux conceptions philosophiques, qui sont
16:02 aussi des conceptions scientifiques. D'une part, quelque chose que l'on appelle le fonctionnalisme,
16:07 l'adaptation scientifique, qui consiste, c'est le modèle dominant, celui établi par
16:12 Darwin, on a donc de la variation qui est faite par des phénomènes de mutation, de
16:15 recombinaison, sur cette variation, il y a une aseption qui conduit, donc c'est le
16:20 phénomène de l'adaptation, c'est ce qui est illustré justement ici, donc c'est
16:23 le modèle dominant. A l'opposé de ça, on a ce qu'on appelle le structuralisme, qui
16:28 est beaucoup plus minoritaire dans la pensée révolutionniste au départ, qui explique
16:34 que la forme est essentiellement déterminée par la mention de contraintes, différentes
16:37 façons de décrire ces contraintes, ce qu'on va voir maintenant. Donc c'est les deux
16:40 pôles, en fait, explicatifs pour expliquer la structure du vivant. Donc le fonctionnalisme,
16:46 c'est essentiellement ce qu'on appelle le modèle néodominant, proposé par Darwin,
16:49 avec la prévention de la génétique de la population. Donc l'idée, c'est que vous
16:53 avez une population, par exemple, avec de la variation, des papillons bleus, des papillons
16:57 roses, des papillons violets, et ils sont soumis à une pression de sélection. Cette
17:01 pression de sélection, ici, c'est la présence d'un prédateur qui va, en se trouvant
17:06 dans une maison qui est propre, s'attaquer préférencément aux formes bleues, peut-être
17:10 parce qu'elles sont moins vides, peut-être parce que la couleur des capes, qu'un boucle
17:13 de main, les papillons. Donc il y a une pression de sélection. Cette pression de sélection
17:17 fait que les formes roses et violettes sont moins chassées, donc du moins une partie
17:21 des végétés survives sont en premier. C'est donc ces formes-là qui vont transmettre
17:25 la variation suivante dans la patine à la génétique, et cette variation est héritable.
17:29 Les formes des formes roses sont là, c'est de l'autre côté. Donc à la génération
17:33 suivante, ce qu'on aura, c'est une plus faible proportion de papillons bleus, alors
17:37 que les papillons violets et roses vont plus peu pouvoir se diversifier facilement. Si
17:42 on conçut des données comme ça, dans le temps, après la génération, on va avoir
17:45 progressivement une pareille texture, on va avoir une élimination de la démorphologie
17:48 bleue des papillons. Donc les papillons à l'inverse rose et violet vont être les formes
17:52 de l'immortel. Donc ça c'est un modèle qui marche très bien, qui est très bien
17:56 utilisé. Par exemple, les pincons de Darwin, on a un groupe de pincons qui s'est diversifié
18:05 sur l'architecture de Galapagos, sur différentes îles, qui ont été colonisés par une diversité
18:11 ancestrale de pincons, et sur chacune de ces îles, les pincons sont adaptés à la nourriture
18:18 qu'ils ont développée à l'époque. La sélection a donné l'adaptation de ces différents
18:24 pincons à un régime alimentaire particulier. Et ça a conduit à une diversification morphologique
18:28 de la forme du bec, avec des formes adaptées pour casser des graines d'eau pure par exemple,
18:34 des formes adaptées à un régime incendie d'eau. Donc ça c'est un exemple de ce qu'on
18:38 appelle une gradation d'apathie. Une diversification qui a été conduite, médiée par la sélection
18:45 de phages. Donc la sélection de phages c'est juste qu'il est extrêmement puissant.
18:50 Un autre exemple ici est le mimétisme des filets, parce que la sélection naturelle
18:54 a permis d'améliorer le camouflage de certains de ces insectes qui sont apportés de l'eau
18:59 faste. Et on voit que c'est extrêmement ressemblant à des oies, et tant sur la forme
19:05 que sur la présence de mères et d'enfants. C'est un exemple merveilleux. Et puis même
19:10 le côté endommagé de certaines feuilles ici, qui reproduisent ici sur ces animaux.
19:15 Et puis un dernier exemple c'est que le convergent sévérotique, on retrouve le même type
19:21 morphologique sur des lignées qui sont distantes par le temps des bougées d'avion,
19:25 par le flux génétique. Donc les formes inordinables qu'on trouve évidemment chez les poissons,
19:30 que ce soit les poissons cartilégineux comme les rocailles, les poissons sauves comme ici
19:33 un espadon. Et en fait on a des formes terrestres, réptiles que mammifères qui, après avoir
19:39 repris du sol de terre, vont recoloniser une lignée maritime, une lignée aquatique.
19:44 Donc l'exemple ce sont les réptiles marins comme les ichthyosaures ou les ozoniques,
19:47 ou les mammifères marins comme les dauphins. Et ce qu'on voit c'est qu'il y a des pressions
19:51 de sélection au temps réel, des contraintes physiques au temps réel. Il faut savoir
19:55 qu'archéologiquement, il y a des formes les plus aéronomiques qui ont été sélectionnées,
19:59 qui produisent ces similitudes morphologiques entre les groupes qui sont pourtant,
20:04 physiologiquement, géologiquement très décès.
20:09 Donc voilà pour le modèle fonctionnaliste, mieux terminer.
20:13 Et qu'est-ce qu'il y a après pour qu'on puisse s'entendre avec le structuralisme ?
20:16 Un génie de cette vision, c'est Darcy Simpson, qui a une vision très particulière
20:20 de structuralisme, que je vais vous décrire maintenant. Il a publié un énorme livre en 1917
20:25 qui a été réédité en 1942, qui s'appelle "Formes et croissance", dans lequel il présente
20:29 sa propre théorie de l'origine et structure des formes biologiques. Il explique qu'il se place
20:35 dans le cadre de la morphologie qu'elle avait définie par Goethe, et que cette morphologie
20:40 en fait, c'est définie, c'est ce qu'on dit, c'est la science des formes. Donc il y a
20:43 une idée vraiment d'étateur et de mécanisme qui explique la diversité des formes dans le livre.
20:48 Ce qui est intéressant ici, c'est que, au-delà de placer cette étude sur ce qu'il appelle
20:54 la morphologie, la science des formes, il explique aussi qu'il faut comprendre les formes,
20:58 qui sont théoriquement imaginables. Donc il complique les formes, comme on le sait
21:02 pas dans les mêmes faits, mais qu'est-ce qui est théoriquement possible ?
21:05 Ça c'est quelque chose d'intéressant qu'on perd un pas en dessous, avec la morphologie théorique.
21:09 Donc son approche, c'est de remarquer qu'il y a une énorme relation de taille d'environnement.
21:17 Il y a des microscopies, des bactéries qui sont dans du millefond à la centaine de millefonds,
21:21 des organismes cellulaires, des insectes qui sont dans du centimètre, des mammifères
21:26 comme nous, qui sont donc pluriscentimétriques, pluridésimétriques, et puis des formes
21:30 de plus grande taille, comme la baleine qui fait plusieurs dizaines de mètres, ou les
21:34 cébulas qui feront jusqu'à une centaine de mètres. Donc pour lui, il y a cette grande
21:38 diversité de taille, et en fait, à ces différentes échelles, les formes sont expériences d'un
21:42 univers assez différent, et contrairement aux physiques. Les forces physiques qui sont
21:46 en jeu sont très très différentes. Donc par exemple ici, on a en gros trois organismes
21:54 qui exercent la même activité dans le temps, se déplacent sur un milieu ou dans un milieu
21:58 toujours un peu. Vous avez d'un côté les GLD, pour les forces qui sont en présence,
22:03 ce sont des forces de tension superficielle, sur les pattes, des petites soies qui sont
22:10 des refuges, qui leur permettent de glisser comme ça sur l'eau. Et qu'à l'inverse,
22:14 l'éléphant, lui, prend la même activité, les forces qui sont en jeu, ce sont les forces
22:18 de la programmation, et la possédarchie. Donc un même type dans le sens de l'activité,
22:24 les forces en jeu et les échelles qui sont très différentes. Et pour lui, en fait,
22:28 sa théorie, c'est que les formes organiques vont se conformer aux forces physiques qui
22:32 prévalent à l'échelle inorganique. Donc comment il fait ça ? Il va prendre une série
22:39 de... il essaie d'établir des correspondances en fait aux différentes échelles du vivant,
22:43 et voir entre une forme organique et une forme inorganique, qui a les mêmes propriétés
22:48 de taille, de densité, de viscosité, quelles sont les forces qui agissent sur cette forme
22:53 inorganique. Et s'il observe les correspondances entre les deux, pour lui c'est analogique,
22:57 c'est une démonstration que les mêmes forces physiques sont en cause pour expliquer la
23:01 forme de l'éléphant. Donc les exemples qu'il utilise, par exemple, à petite échelle,
23:05 donc là où vous voyez essentiellement les forces de tension superficielle qui sont
23:08 en jeu, il utilise la visibilité de sa langue, donc c'est ce qu'on va appeler les expériences
23:12 scolaires, et c'est avec les filles de sa langue qu'il va prendre différents aspects
23:15 en fonction des contraintes dans le vivant. Et il retrouve une bonne correspondance avec
23:21 le phénomène de segmentation des oeufs, par exemple, des oeufs décomptés, ou encore
23:26 par exemple les patrons de pédation et l'isolement des différentes cellules qui se posent par
23:30 exemple dans les milieux. Dans le bolif, le même type de force, la physique va être
23:34 en jeu. Un autre exemple avec les raviolets, qui sont des petits organismes cellulaires
23:39 siniceux, et il montre avec ce qu'on appelle des filles de sa langue de cultures intermédiaires,
23:45 ça génère ces types de morphologies ici, on va voir, avec des arrêts de courbe ici,
23:49 et si on reproduit la même expérience dans ces structures à arrêt de courbe, on génère
23:53 une morphologie qui est purement l'issue, si on veut, de la physique des filles de sa langue,
23:56 qui pour lui est très analogue à la morphologie de la raviolette. Donc pour lui, à nouveau,
24:01 la correspondance entre les deux, c'est la preuve que les mêmes forces physiques sont
24:05 en jeu. Un autre exemple avec les orduments compacts, par exemple, avec des structures,
24:12 des bulles par exemple, de taille équivalente, qui sont limitées en espaces, et qui reprendent
24:16 des formes qui ne sont pas aléatoires, on va voir sur la genèse des formes hexagonales,
24:21 il s'explique quelque chose que l'on observe très bien chez les coraux par exemple,
24:24 on va voir les mêmes espèces qui manifestent différentes morphologies sur le space historique.
24:30 Donc soit des formes branchées comme ça, où la forme du calice, l'ouverture, elle
24:34 est parfaitement circulaire, ou des formes, les collis, sont purement serrées, sont contraintes
24:37 facilement des voies dotées de morphologies quasi-hexagonales, si les filles ont un calice
24:42 sur un même tas. Donc par exemple, ça indique que, on retrouve ça aussi chez les rhododendabelles,
24:47 par exemple, c'est-à-dire qu'il n'y a pas, c'est pas quelque chose qui est codé génétiquement,
24:51 c'est quelque chose qui émerge du fait de contraintes physiques au moment de la mise
24:54 en place, de développement du calice. Un autre exemple à plus grande échelle, c'est
25:00 que s'il y a à la fois des éléments de tension superficielle et des étoiles d'invalidation,
25:04 c'est une expérience qui plonge en fait, et infuit dans un fluide d'ensuite témoindre
25:10 à ce que les fées des radicaux ont généré un type de structure qui pour lui ressemble
25:14 au cloistre qui a droite, un certain type de vénus pareil. Donc à nouveau, c'est l'interprétation
25:19 d'une analogie sur beaucoup de cas en fait d'Arsic Thompson, c'est un type de son qui
25:24 est assez, il a l'avantage de mettre en évidence une pensée qui a un peu essayé de provoquer
25:31 du débat au sein des éthnogenistes.
25:33 À plus grande échelle, c'est essentiellement la gravité qui va jouer en fait, avec les
25:40 contraintes mécaniques, et là c'est l'analogie assez parlante aussi entre les forces, les
25:46 forces, les stress mécaniques qui sont liés au poids par exemple au niveau de, à l'appelant
25:49 d'une brûle par exemple, ça c'est la tête d'une brûle, avec les limites qui ressemblent
25:52 aux limites de tension et de stress mécaniques sur le poids qui est soumé. Et l'anatomie
25:58 en fait de la tête de fémur, on voit là ses structures craméculaires qui renforcent
26:02 leurs expulsions, souvent ainsi que dans le sommet, extrêmement similaires en termes
26:07 de glissements, donc ça suggère aussi que chez le fémur, c'est les fémurs qui pôlent
26:11 l'organisme qui va structurer la forme de l'organisme. Et puis à encore plus grande
26:16 échelle, il y a un parallèle architectural d'ingénierie entre la forme du goût par
26:20 exemple et la forme de ce que l'est de certains gros dinosaures. Il y a aussi discuté la
26:26 géodipe espirale, une forme qu'on retrouve environ à différentes échelles, chez les
26:30 indignes, donc sur les échelles des sélectives disons, chez les forêts minifères, entre
26:35 autres des organismes à niveau cellulatrothique, comme le coquille en calcine, et puis aussi
26:41 par exemple chez les oies de manche et certains, les cornes de certaines montrées. Et puis
26:47 il y a un dernier chapitre important dans son livre qui est concernant les 8 transformations
26:52 qui s'inscrivent en plus de Duhamel que je mentionnerai en fin de la fin, où il montre
26:56 qu'en fait les formes géométriques de certaines espèces qui sont proches généalogiquement
27:01 peuvent l'expliquer par des transformations géométriques simples. Vous pouvez illustrer
27:05 ça, c'est-à-dire que si tu prends une des espèces, il va vous manquer de briller l'huile
27:08 et ensuite dans les transformations très simples, d'impliquaison, de cisalement, d'attardissement,
27:13 etc., où des transformations qui ont une impliquation complète, comme ici ou ici,
27:17 ils arrivent à générer, en faisant suivre le dessin ou la forme d'une transformation
27:21 comme l'huile, des morphologies qui correspondent à des espèces apparentes. Et pour une, pareil,
27:25 cette représentation suggère que les forces, les lois géométriques mathématiques sont
27:29 en jeu pour expliquer la génèse des formes.
27:33 Donc voilà mon élisement de la partie Thompson.
27:37 Aujourd'hui on s'appelle la biologie de la vie du développement, qui peut être convenue
27:40 un petit peu ces deux perspectives. On se travelle dans un cadre d'argent, c'est que l'évolution
27:44 par sélection naturelle d'un organisme effectif qui marche très bien, et on s'y en compte
27:49 les facteurs physiques, éventuels, de trois pères, de trois pères, interne. Donc si on
27:53 présente l'organisme, le centre d'Ellipsis ici, les flèches extérieures, c'est l'effet
27:58 de la sélection naturelle, les pressions de l'environnement physique, biotique et apéotique.
28:03 Et puis à l'intérieur, l'organisme qui s'en passe, qui grandit, des propriétés
28:08 de construction, des morphologies génétiques, qui vont... qui contravent et qui ne vont plus
28:14 être progressives. C'est contraire à pouvoir s'opposer à la sélection naturelle,
28:19 ou au contraire, à la sécurité. Donc en fait, c'est pas totalement, pas être contraindaptationniste,
28:24 pas non plus être complètement structuraliste, mais une sorte de balance, un équilibre, qui
28:28 va varier sous les organismes et souvent les types de traits morphologiques qui en sont
28:32 classes. Mais les deux forces sont en jeu, et on peut encore jouer le concept, mais dans
28:36 d'autres lignes. L'idée de concept interne, qui a été étudiée il y a assez longtemps,
28:43 déjà par Geoffroy Saint-Hilaire, qui étudiait ce qu'on appelle les terres arctologiques,
28:47 on les appelait aussi les monstres positifs, les monstres agricoles, et sans la connotation
28:50 de la prévalence, de la préservation de leur corps, mais simplement des déviations par
28:54 rapport à l'angle, donc ça fait un monde économique. Et il avait remarqué en fait
28:58 qu'on pouvait d'une même façon qu'on classe le vivant, on peut classer les terres arctologiques,
29:02 et les grands types de terres arctologiques, les terres écurants, y compris chez les
29:05 bons piscins. C'est ce qui est illustré ici, sur ce dessin ici, où entre les poissons
29:10 et les humains, par exemple, qui sont d'un point de vue géologique séparés dans les
29:14 centaines de millions d'années, on retrouve le même type d'animal qui nous développe.
29:18 Et pour lui, c'est le reflet de rêve d'organisation. Et en particulier, ce que vous posez à
29:22 le gauche, puisqu'il est discuté dans tout le parc des cas, quand on regarde le vivant
29:27 comme ça, c'est très difficile parfois de savoir si c'est plutôt conditionné par
29:31 la sélection naturelle ou par les propriétés internes du développement. Il est important
29:37 de regarder les formes terratologiques, parce qu'on sait que les formes terratologiques
29:40 elles sont basatives, ce qui est souvent détaillé, on va y aller, c'est un peu la tableuse
29:44 de la ligne. Et donc on sait là que la sélection n'est pas impliquée dans l'adaptation
29:50 de l'organisme. Le reflet de cette organisation est forcément lié aux propriétés internes
29:55 des organismes, aux propriétés du développement. C'est quelque chose qu'on a vu aussi beaucoup
30:02 développé par Hegel, il a regardé comment les animaux se développaient, il avait montré
30:06 que les animaux au départ, ils se ressemblent tous en fait, et puis c'est au cours de la
30:10 croissance que les caractéristiques qui sont propres à chaque plan d'organisation
30:14 vont devenir de plus en plus évidentes. Donc ça, ça montre aussi que l'antogénèse
30:20 est le développement récapitulé de la phylogénèse, le développement récapitulé
30:24 de l'évolution. On peut voir passer dans les cas antogénétiques successifs les différentes
30:28 étapes de l'évolution. Ca a été retravaillé, ce concept a été reconnu en particulier
30:33 par Gou dans le 1977. Et puis un autre aspect du développement qui a l'air d'être
30:38 important sur le plan de développement, c'est la découverte des gènes OX, qui sont
30:42 des gènes de développement qui sont impliqués dans la mise en place de l'organisation,
30:45 et qu'on retrouve en fait chez les organismes très distants, comme les arches-pompeaux
30:49 ou les manifètes, qui sont les mêmes gènes, qui vont selon leur expression structurer
30:53 les différents plans d'organisation. Donc voilà pour les grands cas d'explicatrice
31:00 qu'on s'est fait expliquer de la structure de l'organisation au vivant. Maintenant,
31:04 on va voir ce qu'on étudie, les différences morphologiques dans la nature. Un premier
31:09 aspect, c'est la morphologie théorique. L'idée c'est des formes modélisées, des
31:12 formes biologiques. Je vais citer un exemple qui est l'exemple fondateur de la décision.
31:17 Les gastropodes, vous voyez qu'il y a une grande diversité à la fois de couleur, par
31:22 exemple, pigmentaires sur les coquilles, d'acides d'ornamentation, mais aussi une grande
31:27 diversité en termes de formes de coquilles. Simplement toujours sur spirale, cette spirale
31:31 peut avoir des caractéristiques différentes. Parfois, ça s'appelle le chapeau chinois,
31:35 c'est presque un cône en fait. On peut avoir des spirales très allongées, des spirales
31:39 très courantes, des spirales qui sont lâches, et d'autres genres successifs qui sont
31:43 pas encore légumes. Et traditionnellement, les scientifiques qui décrivent ces espèces,
31:50 qui sont un fondateur, on appelle ça des diagnomes, qui sont des descriptions écrites,
31:55 donc de ces aussi. Et oui, ça donne du hâte à un jargon en fait, des coquilles pour
32:01 un dinamo. Tu réculais, tu remis de l'or, tu les y formes, biconique, oponique. Et le
32:07 problème qu'a rencontré Hydro, qui était un paléontologue, c'est qu'il trouvait
32:10 cette approche trop subjective en fait. Ça se voit assez bien, c'est entre biconique
32:14 par exemple et oponique, il y a une parlation qui est subtile, et peut-être que deux chercheurs
32:18 vont pas s'accorder sur le sens à donner à l'endroit oponique, où est-ce que ça
32:21 s'est limité. Son idée, c'est de remplacer, donc à tater drôme avec un paléontologue
32:25 américain, c'est de remplacer ces descriptions par des mesures numériques, qui voulaient
32:31 pouvoir dire même des valeurs, des chiffres, des nombres, sur ces formes de coquilles.
32:36 Et donc il s'est basé sur les travaux qu'avait reproduits par C. Thompson, en particulier
32:41 sur l'aspirabogale, donc la deux-anguille de spirale, l'aspirateur chimère, où si
32:47 on imagine qu'on a un stylet comme ça, qui est lu avec une vitesse uniforme, et l'on
32:54 a cet axe ici, et l'axe tourne en même temps, si la vitesse est uniforme, ça veut dire
32:59 qu'il y a une spirale achérée. Si par contre la vitesse est accélérée, ça veut dire
33:04 qu'il y a une spirale logarithmique, donc à droite ici, on a aussi une spirale triangulaire
33:08 parce qu'elle préserve la valeur d'un nombre qui est au cours de l'épée, au sous-métrage.
33:15 Donc là il y a des problèmes de travaux qui sont synthétisés par C. Thompson, et
33:19 en fait ici, simplement, il suffit de rajouter à cette spirale une translation de la coquille
33:24 pour générer des morphologies qui ressemblent à des astéropodes. Donc voilà la translation,
33:29 et tout simplement, c'est à dire que par dépasser dans l'espace un point, on fait
33:33 se déplacer un cercle qui correspond à l'ouverture de l'aspiragole.
33:37 Donc ça génère ce type de perturbations qu'on a à droite, qui ressemblent de façon
33:42 assez satisfaisante à des petites astéropodes.
33:46 En fait, si vous faites une section d'une coquille d'astéropodes, vous allez couper
33:49 comme ça l'épée, sous forme de cercle, la coquille à différents endroits, et en
33:53 faisant quelques mesures simples, on peut calculer les paramètres qui vont décrire
33:57 la forme de la coquille. Ces paramètres ici, on va déployer des tétés, qui prennent
34:01 des valeurs chiffres très bien spécifiques, et ces valeurs, ce triplet de valeurs, correspondent
34:05 exactement à ces morphologies.
34:08 Comme on a trois paramètres, David Rowe se dit que ce sont trois dimensions possibles
34:13 de variation. On peut jouer sur le paramètre W, c'est-à-dire que ici, on peut jouer
34:17 sur le taux d'expansion spirale, à quelle vitesse l'ouverture de la coquille va
34:21 ouvrir le tube, le rendu, comme c'est présenté dans cet exercice.
34:25 On peut jouer sur la distance de l'ouverture à l'axe d'envolvement, comme on le voit
34:31 ici à droite, on voit que la forme reste l'aspirale, l'aspirale est en plan, mais on voit que le
34:36 degré de recouvrement des deux suisses est changeant.
34:40 Et puis on peut jouer sur le taux de translation, à quelle point, à quelle vitesse, l'ouverture
34:44 va descendre à l'oeuvre autour de la coquille.
34:48 Donc ces trois dimensions de variation, dans ces trois axes, dans un espace construit,
34:54 on va ici dans trois dimensions, ce taux de translation, la distance à l'axe d'envolvement,
34:59 ou plutôt l'expansion spirale, ça veut définir un cube.
35:03 Et chaque dimension correspond à une mode de variation anthropologique.
35:07 Comme ce sont des paramètres de quantité de l'oeuvre, chaque cube d'étaleur qu'on va
35:11 affecter à ces trois paramètres, vont nous positionner dans cet espace en trois dimensions,
35:15 on va les coordonner en fait, dans le train de la troisième dimension, et ce point correspond
35:20 à une forme particulière.
35:21 Donc c'est ça la notion d'espace anthropologique, c'est un espace dans lequel chaque point
35:25 correspond à une forme, et une forme est liée dans cet espace.
35:30 On voit qu'il y a un groupe à l'extrémité avec des formes particulières, qui ressemble
35:34 à des gastéropodes, à des moules.
35:37 Et ce qu'il a voulu faire par la suite, c'est de se dire comment distribuer le vivant dans
35:41 cet espace-là.
35:42 Donc il a mesuré plein d'organismes, des lames différentes, des moules, des oeufs, etc.
35:47 des gastéropodes, des cétalopodes, des brachypodes, et il s'est présenté dans cet espace,
35:52 il s'est présenté ici sous forme d'espèce d'encole ici courte.
35:57 Donc par exemple l'essentiel des gastéropodes sont situés ici, dans cette espèce d'encole
36:01 ici, l'essentiel des amélioranches sont ici, l'essentiel des brachypodes sont ici,
36:07 et l'essentiel des amélies, des cétalopodes, sont dans ce plan ici.
36:12 Donc ce qu'il observe, en fait, c'est que l'essentiel de l'espace est libre.
36:16 Et donc ça c'est un résultat assez important, car il y a beaucoup de discussions dans la
36:20 littérature biologique, c'est pourquoi l'espace est libre.
36:23 Il y a trois grandes explications.
36:26 Peut-être que les formes ici peuvent être produites par le développement mais correspondent
36:30 à des formes qui seraient non-adaptées, par exemple, je ne peux pas me rendre à la
36:33 technique.
36:35 Peut-être que les formes ne peuvent pas être produites par le développement même si
36:37 elles pourraient être très bien fonctionnées dans un environnement particulier.
36:40 Ou encore, peut-être que les formes peuvent être produites, qu'elles fonctionneraient
36:43 très bien, mais peut-être qu'il n'y a pas eu assez de temps, on se fait compte à
36:46 l'homé-sisto, et qu'il y a peut-être aussi une attente d'un peu plus de centaines
36:48 de millions de dépuces, différents, pour être colonisées dans ce qu'on appelle l'espace.
36:52 On va juste focaliser sur la tranche qui est à droite, ici, donc qui correspond à deux
36:58 paramètres, idée de levée, donc c'est uniquement les formes qui sont, qui sont en haut dans
37:02 le plan, et ce n'est pas le pote, ni les anomalies, ni tout le motif.
37:06 Donc pareil, on a des doublées de valeurs ici, qui se positionnent dans des endroits particuliers
37:11 d'espace, et à chaque position correspond une forme particulière.
37:14 Donc on voit qu'il y a une variation qui correspond à ce qu'on obtient en gauche,
37:18 et à la gauche dernière, et donc de la même façon que c'est du plateau où se trouvent
37:22 les anomalies.
37:23 Donc il y en a un de joli beaucoup.
37:25 Voilà ce que je trouve, de toute façon on voit bien cette espèce de catatomie ici.
37:29 Et ce qu'il observe, du coup, c'est que l'espace n'est pas complètement rempli,
37:32 il y a des zones qui ne sont pas occupées par le bilan.
37:34 En particulier cette zone ici.
37:36 Et ce qu'il observe, c'est un resserrement ici de la distribution de l'un de l'autre
37:41 sur cette ligne, de W=1/D, qui correspond en fait à la séparation entre les formes pour
37:47 lesquelles les tours successives sont jointifs, donc en contact, et les tours pour lesquels
37:51 les tours ne sont plus en contact.
37:53 Et ça en fait ça s'explique très bien d'un point de vue mécanique, en fait, c'est
37:57 que, et ça se resserre bien dans l'évolution, on a quelques formes qui sont des spirales
38:01 de large, comme ça, mais dans l'autre évolution ce qu'on a vu c'est une augmentation
38:04 du degré d'évolution, et des formes qui en fait, comme dans ce type de formes là,
38:08 on a une vélocité qui accrue, et une plus grande velocité.
38:11 Donc là on a une explication sur l'absence de formes dans cette portion de l'espace,
38:15 c'est parce que ça ne fonctionne pas bien dans le milieu mathématique en termes de
38:18 propriété ordinaire.
38:21 Donc ces modèles ont été, ça a mené de simples, de grands paramètres, on peut rajouter
38:25 des paramètres par exemple pour modéliser aussi l'orientation, mais ça ne se passe
38:29 pas simplement en changeant la forme de l'ouverture, et pour générer des structures, soit une
38:33 orientation spirale, caractéristique de certains cours, ou alors pour faire une espèce d'oscillation
38:38 d'ouverture, qui génère des orientations radiales pour les touches et chacun des objets.
38:44 Et ça se fait en faisant des améliorations, on peut bouger la position du crochet.
38:48 Et de la même façon à chaque fois, on a une série de paramètres, ça peut être plus
38:52 que 3, comme c'est 3 on peut visualiser ce genre d'espace à 3 dimensions, et on peut
38:57 imaginer un espace à plus de paramètres.
38:59 Et de la même façon, chaque position dans cet espace ne correspond pas à une morphologie
39:02 particulière, ni à une morphologie complète, et n'existe pas dans le condit.
39:06 Donc la question c'est d'expliquer pourquoi ces fonctions sont importantes.
39:11 On voit ici une monnaie qui marche très bien, on peut le déviser à la fois avec des
39:14 gastéropodes, qui ont des spires très hautes, avec des taux de pétales de courant, des
39:17 anomalies.
39:18 Ici c'est des choses comme des scleropodes, ou des spirales qui sont extrêmement hydrolysées,
39:22 c'est plutôt un tube qu'une spirale.
39:25 Donc c'est une monnaie qui marche très bien.
39:27 L'autre monnaie qui a été proposée pour d'autres groupes, qui a manqué de travaux
39:30 de Douglas, sur la morphologie des plancthérastes.
39:32 Donc pareil, une série de paramètres ici, une propriété de branchement, et ensuite
39:37 deux angles qui définissent l'angle entre les deux branches, et puis, si on regarde
39:41 le système verticalement, on signifie l'application des deux branches.
39:44 Donc ça signifie que pareil, trois paramètres, deux angles, et une propriété de branchement,
39:47 ça reste face à trois dimensions.
39:49 On vient de même façon, chaque monnaie dans cet espace correspond à un type de branchement
39:52 avec des angles particuliers, donc un type de morphologie particulière.
39:55 Et avec ça, on peut déviser des formes d'arbre qui sont pareilles et s'équivalent.
39:59 Donc même petite approche sur les arbres.
40:06 On travaille aussi sur les motifs de couleurs chez les organismes.
40:10 Notamment, souvent, ce sont appelés les modèles de réaction-diffusion qui ont été proposés
40:13 par Alan Turing en 1952.
40:15 Donc l'idée, c'est d'avoir un système, un domaine, dans lequel on a deux réactifs chimiques
40:19 qu'il appelle les morphogènes.
40:21 Un des réactifs, on le rôde d'activateur, qui est autocatalysé, il va se produire humain,
40:25 par exemple, mais il va produire aussi un inhibiteur, et l'inhibiteur, lui, va freiner
40:30 l'activité de l'activateur.
40:32 Donc on a un couple comme ça, et puis les deux ont une propriété de diffusion,
40:36 sachant qu'il y a un inhibiteur et une diffusion plus rapide.
40:39 Avec ce type de paramétrage, on crée des orifices dont on génère parfois,
40:44 dans un domaine où les morphogènes, les identités chimiques, sont distribuées,
40:50 parfois des instabilités qui vont provoquer la formation du papier indiscontamnément.
40:53 C'est ce que l'on observe ici, en haut et en bas.
40:56 Et ça ressemble beaucoup, en fait, et c'est le procès que Turing a écrit, ce papier,
41:00 ça ressemble beaucoup à certains motifs qu'on trouve, par exemple, sur les collages
41:03 de mammifères, les étages de léopard, par exemple, ou les réseaux qu'on a chez Nazep ou sur Tintin.
41:11 Donc ça, c'est des modèles qui marchent très bien, qui sont beaucoup étudiés.
41:15 On peut l'étudier aussi pour les...
41:17 En fait, si vous étudiez les motifs de collage, vous pouvez voir, chez Kogui et Stéphan Paul,
41:21 c'est un petit peu triangulaire, qui est un peu l'étrange de Sierre Fesquil.
41:25 Donc, il y a des modèles de réaction-diffusion dimensionnelles, peu génères,
41:28 c'est-à-dire que, pour en venir, ça, c'est le gris spécimen des modèles, tout théorique.
41:34 Et en dessous, pareil, avec des modèles de Turing aussi, où on reproduit le type de...
41:38 les motifs de couleurs qu'on a autour des yeux, par exemple, de certaines oies, soit sous forme de ligne,
41:42 comme ça, qui part en rayon, soit sous forme de cercle, concentré sur les modèles.
41:47 Donc ces modèles marchent très bien.
41:48 La difficulté, ensuite, c'est de pouvoir identifier réellement, chez l'organisme,
41:52 des... comment dire... des protéines qui ont le rôle de morphogène, par exemple.
41:56 Quels sont ces éléments chimiques ?
41:58 Ça, c'est très dur à faire, ça a été fait chez les poissons, quoi.
42:01 Et pour beaucoup, ça reste des modèles qui restent à démontrer.
42:05 On peut utiliser aussi ces modèles pour étudier la formation des ocelles chez les papillons.
42:10 Alors là, c'est pas pour la couleur en tant que telle, c'est pour la position d'ocelles dans le compartiment.
42:14 Donc vous avez une aile, et des boules dans le compartiment jointif,
42:17 elles sont séparées par des ailes, et par ces ailes circulent des éléments chimiques,
42:22 des monstrogènes, on peut le dire, qui vont diffuser dans le compartiment.
42:26 Et on peut aussi, par exemple, en propriété de diffusion, et de concentration,
42:29 générer un stabilité qui va, puis être un pré-papillard, un pré-motif,
42:34 qui va, en fait, déterminer la localisation du futur ocelle sur l'animal.
42:41 Une dernière approche sur les modélisations, c'est l'approche fractale.
42:49 Donc il devait avoir un petit motif qui fallait répéter,
42:52 c'est que la structure dans son ensemble a fait propriété de la dossier de la météo.
42:56 Ça c'est un exemple, c'est la morphogenèse des structures branchées dans les poumons.
43:01 Le branchement des poumons.
43:03 Et ici un exemple sur les dimensions fractales,
43:09 les structures, les texturages chez les calices de coron.
43:13 Ici on rencontre les calices, ici l'extrême, donc parfaitement des dimensions fractales.
43:19 Donc ça c'est la morphologie théorique, c'est-à-dire modéliser les formes,
43:22 donc les formes qui n'existent pas.
43:24 Après il y a un autre problème qui se pose en biologie,
43:26 c'est comment quantifier les différences de corps qu'on observe dans la nature.
43:29 Pour lesquels on n'a pas forcément de modèles génératifs,
43:31 comme la sphère de Galithie, ou les modèles dans la scientifique.
43:34 Donc dans ce cas-là, ce qui nous existe, c'est la morphométrie.
43:37 Donc littéralement, morphométrie, c'est deux termes grecs,
43:39 morphe et metria, ça veut dire de mesurer les formes.
43:43 Et faire une analogie comme ça de cartes géographiques.
43:46 Dans une carte géographique, il y a différentes localités qui sont présentées par des points,
43:50 et les distances entre ces points représentent des distances géographiques.
43:53 Donc c'est exactement ce qu'on veut faire dans la morphométrie,
43:55 avoir une sorte d'espace, une carte des formes,
43:58 dans laquelle les formes sont présentées par des points,
44:00 et les distances entre ces points représentent une distance morphologique,
44:03 un degré de différence morphologique.
44:05 Donc plus les formes sont différentes, plus elles sont agrônées dans cet espace.
44:09 Donc une des approches qu'on a, c'est la morphométrie géographique,
44:14 qui se base sur la reconnaissance de points bleus.
44:17 L'idée, c'est, sur une illustration par exemple,
44:19 repérer certains points particuliers,
44:22 par localisation ou par facilité,
44:24 ça peut être par exemple l'intersection d'un cercle veine,
44:26 ou l'intersection des veines avec le contour.
44:29 Et on va donc réaliser une fonction de caractérisation simplifiée de l'objet,
44:34 un ensemble de points, une configuration de points.
44:37 Donc c'est ça l'information qu'on exerce sur l'objet,
44:39 juste une configuration de points.
44:41 Un autre exemple, c'est sur un crâne humain.
44:43 On va comparer un crâne particulier avec un crâne particulier,
44:46 et on simplifie en quelque sorte ces géométries.
44:48 C'est vraiment par configuration de points.
44:50 Et c'est ces configurations de points qui vont être réalisées en solide.
44:53 En bas de l'idée, c'est le même que sur différents animaux.
45:00 Par exemple, si je veux comparer un crâne humain à un crâne de chimpanzé,
45:03 je vais retrouver chez le chat de français les mêmes points,
45:05 c'est-à-dire des points qui sont homologues,
45:07 qui correspondent à la séparation des mêmes structures,
45:10 des mêmes animaux, tous ceux qui sont homologues.
45:13 Mais ensuite la question c'est, une fois que j'ai quantifié comme ça,
45:15 que vous avez des points sur tous les objets, sur toutes les structures,
45:18 comment je peux les comparer ?
45:21 On utilise une méthode qu'on appelle la méthode Proculus,
45:24 qui est en fait très inutile d'un point de vue visuel.
45:27 C'est exactement ce que font les enfants qui vont aller ranger la forme d'un triangle
45:30 ou d'un autre truc de triangle, etc. C'est le même principe.
45:33 On essaye qu'elles correspondent aux points.
45:35 Donc si on a mis de la deformation du sein, c'est des triangles,
45:37 et ça marche avec toutes les formes.
45:39 Là, on a une forme de la forme de forme.
45:41 Donc on a des triangles qui sont partout en train.
45:43 Vous voyez que les numéros des points correspondent aux points qui sont homologues.
45:46 Donc la première étape, ça va être de faire une translation superposée dans son minimalité.
45:51 Donc c'est ce qu'on voit ici.
45:52 Deuxième étape, c'est faire une mise à l'échelle.
45:54 Si on se trouve sur des tas différents, on les met à l'échelle,
45:56 pour qu'ils se trouvent de la même taille.
45:58 Troisième étape, c'est une rotation.
46:00 Il faut essayer qu'elles correspondent aux points,
46:02 et de minimiser les écarts entre les points qui sont équivalents, qui sont homologues.
46:07 Si les deux objets ont exactement la même forme,
46:09 on aura une superposition parfaite, on n'aura plus de différence entre les deux.
46:12 Si par exemple on a comme ici une différence de forme,
46:15 on a une variation de ces résiluettes,
46:17 à partir de laquelle on va pouvoir calculer une distance,
46:20 une distance chronologique, une distance turquoise,
46:23 qui va être une mesure de la magnitude de la différence de forme entre les deux objets.
46:28 Cette méthode PROCUS, ça vient de la mythologie grecque.
46:32 PROCUS, c'était un sort d'aubergiste,
46:35 qui recevait dans son état des autres,
46:38 et il avait un nid unique, qui était une taille donnée.
46:41 Donc si l'autre était trop petit, il avait une petite taille,
46:44 correspondant à la taille des nids.
46:46 Et si l'autre était trop grand, il coupait avec une hache,
46:48 la tête sur les jambes, pour que le corps ait la même longueur que lui.
46:51 C'est une version PROCUSAVIC,
46:53 où il y a deux nids, un petit et un grand,
46:55 et il offre systématiquement à son autre le nid qui ne le contient pas,
46:58 histoire d'être occupé.
47:00 Et donc l'idée de ça, c'est qu'on compare ces formes,
47:04 et on mesure la distance entre les formes,
47:06 et ensuite on peut représenter toutes ces formes dans un espace.
47:09 Donc il y a un espace des formes, qui représente ici,
47:12 on va ici, pour les triangles par exemple,
47:14 l'espace des formes, c'est comme le globe terrestre,
47:16 c'est la surface de l'atmosphère.
47:18 Et donc, sur cette surface,
47:20 on a une forme de triangle particulière.
47:22 Donc ici, j'ai placé au pôle Nord,
47:24 c'est mon triangle latéral,
47:26 au pôle Sud, on a sa réflexion.
47:28 Et quand on fait ça, au niveau de l'équateur,
47:30 on a toutes les formes de triangles bicolinaires,
47:32 donc les trois points sont alignés.
47:34 Et si on prend un point ici, c'est un point quelconque,
47:37 et la distance qu'on va mesurer,
47:39 le long de la surface de l'espace,
47:41 correspond à une distance PROCUS,
47:43 qui est une mesure du degré de différence entre les triangles.
47:47 Donc les applications, on a beaucoup marre en biologie.
47:50 Un exemple ici, sur les crânes de lézards australiens.
47:54 Ces chercheurs, ici, s'intéressent aux crânes,
47:56 donc ils regardent les crânes,
47:58 ils reconnaissent des points particuliers
48:00 qu'ils vont pouvoir identifier sur l'ensemble de leurs spécimens,
48:03 ils font une superposition de tous ces crânes,
48:05 et donc ça, ils obtiennent un espace,
48:07 alors que les autres espaces sont compliqués,
48:09 ça c'est une nombreuse dimension,
48:11 en voire le flébant, là où ça ressemble,
48:13 là où ça ressemble, ça se voit bien,
48:15 la position des points ici correspond,
48:17 chaque point correspond à un crâne,
48:19 et ils ont coloré ça en fonction du nombre d'espèces,
48:22 donc plus les points sont proches,
48:24 plus les morphologies crâniennes des deux individus sont assez similaires.
48:27 Et puis inversement, plus ils sont distants,
48:29 plus ils sont différemment logiques.
48:31 Et pour visualiser ce qui se passe quand on se promène dans cet espace,
48:34 on utilise en fait une méthode,
48:36 qui s'appelle des grilles, des formations qui sont les mêmes,
48:38 qui va être composée par ces deux crânes,
48:40 sauf que cette fois-ci, c'est basé sur des...
48:42 il y a des vraies mathématiques derrière,
48:44 qui vont être composées par ces deux crânes,
48:46 qui vont être composées par ces deux crânes,
48:48 qui s'élaborent, et donc ça va nous illustrer,
48:50 en termes de déformation, ce qui se passe
48:52 quand on se déplace dans cet espace.
48:54 Une autre utilisation, par exemple,
48:58 c'est reconstituer la forme d'ancêtres,
49:01 donc là où on a fait la morphologie,
49:03 on a placé les points sur les formes actuelles,
49:05 et puis on a aussi un renommé des crânes, par exemple,
49:08 et donc on peut appliquer des déformations du crâne,
49:11 sur la phylogénie, peut-être dans une logique qu'on connaît,
49:13 pour reconstituer la forme de certains ancêtres.
49:16 Un autre exemple, c'est sur le traitement de la symétrie,
49:23 comme je suis évident, on a des symétries extrêmement variées,
49:25 des symétries translationnelles, des symétries barrières,
49:28 des symétries spirales, des symétries glissées,
49:30 des symétries bilatérales, des symétries rotationnelles, etc.
49:35 Il y a beaucoup de types de symétries qu'on peut étudier aussi,
49:38 avec la morphologie.
49:40 À cet instant, je ne vais pas décrire les résultats,
49:42 mais ça convient, il y a des espaces assez jolis,
49:44 avec des structures bien particulières,
49:46 qui vont refléter le groupe de symétries auxquelles appartiennent
49:50 l'objet du crâne, qui c'est l'info des centres,
49:52 et les groupes de symétries douces.
49:54 Donc, pour décomposer comme ça, les différents modes
49:56 de variations symétriques, on peut aussi visualiser
49:59 ce genre de choses, qui sont assez beaux.
50:06 Il y a des progrès dans la morphologie,
50:09 beaucoup de progrès ont été faits,
50:11 notamment dans les méthodes d'acquisition,
50:13 la tomographie avec la tomographie par analogies,
50:16 par exemple, les scanners surfaciques,
50:18 la photogrammétrie, par exemple,
50:20 où on peut capturer soit la surface de l'objet,
50:23 soit la tomographie par analogies,
50:25 l'intérieur de l'objet, par exemple,
50:27 l'objet biologique.
50:29 Ce sont des méthodes qui permettent de faciliter
50:31 le traitement, la ségmentation de l'objet
50:33 et ainsi discuter de sans limite,
50:36 de soumettre les différents zones,
50:38 les différents zones, placer les différents
50:40 ou soulever les différents cambres loges,
50:42 les cambres qui nous ont été déformés, etc.
50:44 Donc on peut aussi avoir la structure interne,
50:46 la forme du cerveau, etc.
50:49 On peut passer aussi beaucoup plus de points
50:54 dans les études que j'ai présentées,
50:56 de façon à voir plus clairement l'intégralité de l'objet,
50:58 et voir à petite échelle,
51:00 dans toute échelle, les déformations
51:02 qui existent entre les organismes apparents.
51:04 Je me rends concours,
51:09 et puis si je te parle un tout petit peu
51:11 des formes biologiques dans les arts,
51:12 on fera deux exemples.
51:14 D'une part, pour conclure,
51:16 on a vu la diversité assez grande,
51:18 mais assez structurelle.
51:20 Je citerai la perche,
51:22 qui est un prince qui a été massacré,
51:24 c'est un des cinq que j'ai passé aujourd'hui.
51:26 La nature n'est ni chaotique,
51:28 ni continuée, sans limite de forme.
51:30 Donc elle n'est pas chaotique, elle est interdictoire,
51:32 elle est organisée.
51:34 Et c'est pas non plus un continuum sans limite,
51:36 il y a des limites qui sont encodées doucement
51:38 dans la sélection naturelle,
51:40 mais aussi par les propriétés de construction
51:42 des organismes, la morphogenèse,
51:44 les limites, parfois la sonalité.
51:46 Les sélections contraignent le type de morphologie
51:48 que vous voulez produire.
51:50 Ces relations entre forme et art
51:56 sont des relations qui sont très particulières.
51:58 Par exemple, un belge de l'Europe
52:00 qui a proposé ses griffes, très particulières,
52:02 et là, il y avait notre perspective,
52:04 et c'est scientifique, c'est purement une perspective esthétique.
52:06 Mais j'ai expliqué dans son livre
52:08 les 4 muscles de proportion,
52:10 les relations entre les différents fonds de l'art
52:12 et les transformations géométriques.
52:14 Vous avez ici par exemple
52:16 les transformations affine ou uniforme,
52:18 c'est le matin, il y a eu les parallélistes et les griffes,
52:20 vous voyez qu'il y a eu des limites sur le jour et le matin.
52:22 Ou on avait des transformations non uniformes
52:24 et ça, vous voyez, c'est une question de la relation morphologique
52:26 entre les différents visages de l'art.
52:28 Donc soit il y a eu des parallélistes, soit pas.
52:30 Un autre artiste,
52:32 qui est Escher, a très précisément travaillé
52:34 sur les aspects de géométrie,
52:36 c'est un dessiné en anglais.
52:38 Il a beaucoup lu sur les perspectives,
52:40 les impressions visuelles, etc.,
52:42 les paradoxes de ce type-là.
52:44 Il a aussi travaillé un peu sur la biologie
52:46 en quelque sorte, avec des représentations
52:48 sous forme de lumières,
52:50 c'est un des pavages comme ça,
52:52 qui sont des lumières géométriques,
52:54 qui résident sur le plan en son intégralité,
52:56 ou qui délimitent spatialement.
52:58 Et parfois, ce sont des lumières géométriques
53:00 qui sont fondées sur des formes très différentes,
53:02 comme ça, en organisme.
53:04 On se trouve ici, qui forment des bélues,
53:06 des humains, des lapins, des poissons, etc.
53:08 Il y a un truc qui dit en quelque sorte
53:10 qu'il y a une diversité,
53:12 mais les contraintes, on va dire,
53:14 la contrainte est dans le géométrie.
53:16 La place prise par chacun contraint la forme des autres,
53:18 et c'est ce qu'il y a de contrainte,
53:20 et un autre exemple ici,
53:22 dans le même genre.
53:24 Avec le coup de millénaire, en fait,
53:26 c'est qu'il y a, parmi tous les organismes vivants ici,
53:28 la même guitare.
53:30 Et les gens, ils étaient en colère de la même guitare,
53:32 et on n'a pas très bien l'explication dans ces écrits,
53:34 mais on sait que les chefs ne faisaient rien au hasard,
53:36 donc il y a forcément des significations cachées là.
53:38 La question c'est de quoi ? Mais on va pas la répondre.
53:40 Et puis un dernier exemple,
53:42 j'ai travaillé sur
53:44 la planteur d'Aristote,
53:46 qui est un pareil domesticateur des Hauts-de-Seine.
53:48 Donc chez les Hauts-de-Seine réguliers,
53:50 il y a une mâchoire qui a une symétrie simple,
53:52 donc c'est une répétition simple,
53:54 qu'on appelle une pyramide, et puis chaque pyramide
53:56 a une symétrie bilatérale, donc c'est un domicile complexe
53:58 en termes de symétrie,
54:00 donc qui est utilisé par les Hauts-de-Seine pour venir
54:02 brouter sur les rochers.
54:04 Donc on a été un peu scientifiques,
54:06 mais certains artistes, par exemple, comme Scarpac,
54:08 qui est un designer italien,
54:10 a construit
54:12 une œuvre d'art basée sur
54:14 la planteur d'Aristote avec un système
54:16 de pièces de bois et de fil
54:18 qui représentent les différentes actions,
54:20 en tout cas les bustes, entre les acteurs et les acteurs,
54:22 d'un entier. Et c'est quelque chose
54:24 qui est aussi dans les applications presque
54:26 appliquées en termes
54:28 d'ingénierie. Il y a des gens qui travaillent, par exemple,
54:30 sur les cendres de Pelletieux, c'est aussi simple,
54:32 qui sont basées sur le modèle de la planteur d'Aristote.
54:34 C'est intéressant dans le sens
54:36 où Percy Thomson, qui disait l'ingénierie, la mécanique,
54:38 l'architecture, pourrait expliquer les formes,
54:40 et parfois c'est les formes des logiques
54:42 qui inspirent les travaux mécaniques.
54:44 Je vous remercie pour votre attention.
54:46 (Applaudissements)
54:48 (...)
54:50 (...)
54:52 (...)
54:54 (...)