C luster «Enjeux et représentations de la science, de la technologie et de leurs usages»


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Cluster « Enjeux et représentations de la science,

de la technologie et de leurs usages »
Responsable : Joëlle Le Marec




DEMANDE D’ALLOCATION DE RECHERCHE 2010

(données à joindre au dossier du projet)

RESPONSABLE Co-DIRECTEUR

de la these eventuel


Classement a l’intérieur du projet :


Appel

Titre

Nom

Prénom

Institution

Rue

code/lieu

Pays

Téléphone

Télécopie

E-mail

     

Professeur

PERRU

Olivier

Université Claude Bernard Lyon 1

     

     

     

     


Ecole doctorale

EPIC
DOMAINE DE RECHERCHE

Histoire et philosophie des sciences


INTITULE

43, bd du 11 Novembre 1918

69622 VILLEURBANNE

FRANCE

04 72 43 27 61

olivier.perru@univ-lyon1.fr

ETABLISSEMENT

      Université Lyon 1
     

     

     

      Projet 1: Modélisation et complexité

Titre de la thèse: Genèse d’une discipline scientifique (exemple de l’écologie) et de ses modèles.

BRÈVE DESCRIPTION

Biologie et complexité : Histoire et modèles du mutualisme et du commensalisme.

Comment les sciences biologiques comprennent la complexité du vivant dans des relations telles que le mutualisme, le commensalisme ? Quelles en sont les conséquences, d'un point de vue épistémologique ? L’approche de ces phénomènes complexes implique de chercher les correspondances entre l’ensemble structuré des concepts d’une discipline [l’écologie], son niveau d’organisation et ses tentatives de modélisation dans le sujet qui nous occupe, c'est-à-dire le mutualisme et le commensalisme. Il faut travailler ces questions écologiques souvent délaissées dans un point de vue historique mais également, dans un point de vue épistémologique et transdisciplinaire. Une approche historique sera privilégiée.

D’un point de vue historique, on parle de mutualisme et de commensalisme surtout à partir de l’œuvre de Pierre Joseph Van Beneden (1875), ces concepts étant largement repris et vulgarisés, entre autres par Maurice Caullery vers 1920. Le mutualisme correspond aux relations biologiques entre espèces différentes, qui impliquent un bénéfice mutuel pour les deux espèces ; le commensalisme est défini dès la fin des années 1860, par Pierre-Joseph van Beneden, comme le fait de partager des ressources en commun sans qu’il y ait forcément de bénéfice pour les deux partenaires (voir l’étymologie de commensaux, partager la même table, le même repas). Dès le début, les naturalistes prirent conscience de la difficulté d’identifier et de distinguer ces deux phénomènes associatifs en biologie, d’autant que le lichénologue Anton De Bary (1878) devait dire qu’il ne voyait pas d’inconvénient à ce que l’ensemble des ces associations biologiques soient incluses dans le terme « symbiose », celui-ci étant alors pris dans son acception la plus large.




L’étude des phénomènes de mutualisme et de commensalisme a impliqué un processus interdisciplinaire mobilisant historiquement (à la fin du 19ème siècle et au début du 20ème siècle) l'écologie naissante mais aussi la zoologie, la botanique, la biologie, la physiologie, et même les mathématiques. Un travail tout particulier est à faire sur la définition du commensalisme et sur l’histoire de cette relation écologique difficile à comprendre et souvent confondue, soit avec le mutualisme, soit avec le parasitisme. Des références et des pistes bibliographiques sont données à la fin de ce texte. Cette histoire n’a pas été faite en contexte francophone, et relativement peu travaillée dans le monde anglo-saxon, l’histoire du parasitisme et celle de la compétition interspécifique ayant été privilégiée en histoire de l’écologie ; je précise que l’histoire de la symbiose au sens le plus étroit d’associations stables entre deux espèces dans une proximité et une permanence, a été faite au moins en partie (par J. Sapp dans le monde anglo-saxon et par O. Perru en France) mais qu’il manque aujourd’hui une histoire des travaux sur les associations biologiques moins étroites (commensalisme, mutualisme), pour lesquelles le terme de symbiose n’est pas toujours parfaitement adéquat même s’il convient globalement.

Le projet s’inscrira donc aussi pleinement dans une perspective transversale, s’efforçant de mettre en synergie aussi bien des problèmes liés à la mathématisation des phénomènes mutualistes (à partir des travaux de Lotka, Volterra, Kostitzin, vers 1920-1930 et jusqu’aux perspectives actuelles) que la base expérimentale et l’approfondissement biologique progressif de ces phénomènes voisins et difficiles à discerner que sont le commensalisme et le mutualisme. La question de la modélisation des phénomènes mutualistes est une question très actuelle qui mobilise à la fois les travaux se situant dans la postérité de Lotka et Volterra (Analyse mathématique des relations impliquées dans le mutualisme) et des travaux ayant recours à la théorie des jeux, donc se situant dans la lignée des travaux sur le dilemme du prisonnier. Ayant recours à l’histoire des recherches scientifiques, aux apports scientifiques sur la modélisation mais se situant dans une perspective épistémologique, cette étude devrait mettre en valeur les tentatives de définition et le champ d’application des concepts de commensalisme et de mutualisme ainsi que les classes de modèles qui s’y rapportent ; elle pourra ainsi participer à la problématisation du statut scientifique de l’écologie dans ses rapports à l’homme et à la nature.

Les choix effectués durant la thèse, en ce qui concerne l’histoire de ces phénomènes biologiques et les modèles étudiés, demanderont de mobiliser des connaissances scientifiques solides intervenant dans les différents champs disciplinaires en question (biologie, écologie, biomathématiques et mathématiques) et des connaissances en histoire et en philosophie des sciences. La pluridisciplinarité de la formation de l’étudiant affecté à ce projet sera donc un élément important à prendre en compte ainsi que ses connaissances scientifiques, historiques et épistémologiques dans les disciplines en jeu. On appréciera cependant des connaissances plus approfondies dans certains domaines (en mathématiques, en biologie - écologie ou en histoire des sciences). Ce travail devrait déboucher, non seulement sur une description plus étendue de l’histoire du mutualisme et du commensalisme, mais aussi sur une reprise des définitions des phénomènes d’association en biologie, définitions toujours un peu extensives et qui se recoupent fatalement. Le lien avec les recherches actuelles se fera par l’étude des modélisations (particulièrement, des modélisations mathématiques) et de leur histoire. Un but de ce travail est de porter un regard critique sur les modèles des relations interspécifiques en écologie, et par là, de participer à l’histoire et à l’épistémologie de cette discipline sur un terrain encore peu étudié.





Demande eventuelle d’EQUIPEMENT


Un ordinateur portable.



LIEU ET DATE Villeurbanne, le 18 septembre 2009




SIGNATURE







ANNEXE : Oui



Annexe : Références bibliographiques (pistes de travail, sans prétention d’exhaustivité).
Références historiques

- Sur Van beneden (1809-1894):

Van Beneden Pierre-Joseph, « Le commensalisme dans le règne animal », Bulletin de l’Académie Royale de Belgique, Séance publique du 16 décembre 1869, 2ème série, Tome 28, pp. 621-649.

Van Beneden Pierre-Joseph, « Les cétacés, leurs commensaux et leurs parasites » [notice], Bulletin de l’Académie Royale de Belgique, Séance du 2 avril 1870, 2ème série, Tome 29, pp. 347-368.

Van Beneden Pierre-Joseph, Les poissons des côtes de Belgique. Leurs parasites et leurs commensaux (1870), Bruxelles, F. Hayez, imprimeur de l’Académie Royale de Belgique, Librairie C.

Muquart.

Van Beneden Pierre-Joseph, 1875, Les commensaux et les parasites dans le règne animal, 2ème édition, Baillière, Paris, 1878. Voir en regard de ce livre, l’article d’Anton DE BARY :

DE BARY Anton, « De la symbiose », Revue internationale des sciences, 3, (1879), pp. 301-309.

L’étudiant devra aussi travailler sur les articles scientifiques de Van Beneden concernant le commensalisme, dans les années 1860-1870, entre autres sur la base des travaux entrepris lors du master de Léo Coutellec, 2007, Histoire des fondements du concept de commensalisme en biologie au 19ème siècle, Master HPDS, Université Lyon 1.

KEMMA Adolphe, Pierre Joseph Van Beneden : la vie et l’œuvre d’un zoologiste, Imprimerie Buschmann, Anvers, 1897.

VAN BAMBEKE Charles, « Pierre Joseph Van Beneden, 1809-1894 », Annales de la société belge de Microscopie, 20 (1896), pp. 5-18.

MOURLON Michel, « Discours prononcé aux funérailles de Pierre-Joseph van Beneden », Bulletin de l’Académie royale des Sciences, série 3, tome 27, 1894, 2, pp. 3-10.

BLANCHARD, E. « Sur la carrière scientifique de M. Van Beneden », Comptes rendus des séances de l’académie des sciences, Séance du 15 janvier 1894, t. 118, p. 90-91. « Pierre Joseph Van Beneden », Proceedings of the Royal society of London, 15 Nov.1894 – 21 Mar. 1895, Vol. 57, n°346.

COUTELLEC Léo, Histoire des fondements du concept de commensalisme en biologie au 19ème siècle, Master HPDS, Université Lyon 1, 2007.

-Textes concernant l’œuvre de Eugène-Louis BOUVIER (1856-1944):

BOUVIER Eugène-Louis, « Commensalisme chez certains polypes madrépores », Annales de Sciences naturelles, Zoologie et Biologie animale, tome 20 (1895), pp. 1-30.

CAULLERY Maurice, « Notice nécrologique sur Louis-Eugène Bouvier (1856-1944) », Comptes-Rendus de l'Académie des Sciences, 17/01/1944.

BOUVIER, Eugène Louis, Notice sur les travaux scientifiques de M. E-L. Bouvier, professeur au Muséum d'histoire naturelle, Imp. typographique et lithographique Le Bigot Frères, Lille, 1901.

Les Amis du Grandvaux, Notice biographique sur Louis Bouvier, 5 p. dac. (Archives Pasteur, Bio.19).

BOUVIER, E.-L. & SEURAT, G. « Eumedon convictor, Crabe commensal d’un Oursin », Comptes-rendus des séances de l’Académie des Sciences, Séance du 6 mars 1905, pp. 629- 631.

BOUVIER, E.-L. « Un nouveau cas de commensalisme : association de Vers du genre Aspidosiphon avec des Polypes madréporaires et un Mollusque bivalve ». Note présentée par Edmond Perrier, Comptes rendus hebdomadaires des séances de l'Académie des Sciences, juillet-décembre 1894, tome 119, p. 96-98.

Voir aussi divers scientifiques de la fin du XIXe siècle ou du début du XXe siècle, comme Edouard CHEVREUX (1846-1931), Edouard CHATTON (1883-1947), Maurice CAULLERY (1868-1958),… :

ANDRE Edmond, « Sur quelques infusoires marins parasites et commensaux », Revue suisse de Zoologie, Genève, 1910, 18, 1, pp. 173-187.

ANTHONY R., « Contribution à l’étude de l’Entovalva (synapticola), mollusque acéphal commensal des synaptes », Archives de Zoologie expérimentale et générale, tome 55 (1916), fasc 8, pp. 375-391.

BOURNE Gilbert C., « Report on Jousseaumia », Report to the government of Ceylon, 1902.

CANU, Eugène. « Les Copépodes marins du Boulonnais. Les Hersiliidae, famille nouvelle de Copépodes commensaux », Bulletin scientifique de la France et de la Belgique, Tome XIX, 1888, pp. 402-432.

CANU, Eugène. « Les Copépodes marins du Boulonnais. Les semi-parasites », Bulletin scientifique de la France et de la Belgique, Tome XXIII, 1891, pp. 467-487.

CHATTON Edouard et COLLIN Bernard, « Sur un Acinétien nouveau commensal d’un Copépode, Rhabdophrya trimorpha », Archives de Zoologie expérimentale et générale, Paris, 5e série, tome 5, 1910, CXXXVIII – CXLV.

CHEVREUX Edouard, « Le Pagurus prideauxi et ses commensaux », Association française pour l’avancement des Sciences, XIIIe session, Blois, 1884.

CHEVREUX Edouard, « Sur un amphipode nouveau, commensal de Thalassochelys caretta », Comptes-Rendus de l’Académie des sciences, 1888, pp. 625-628.

CUENOT, M.L. « Les poissons commensaux et parasites », Le naturaliste, 1892, 2ème série, n°120, P.53.

GIARD, A. « Sur un Amphipode (Urothoe marinus) commensal de l’Echinocardium cordatum », Comptes-rendus Hebdomadaires des séances de l’Académie des Sciences,1876, pp. 76- 78.

LALOY, L. (1906). Parasitisme et Mutualisme dans la nature, Paris, Felix Alcan, Bibliothèque Scientifique Internationale, 284 pages.

LUNEL Godefroy (1814-1891), « Sur un cas de commensalisme d'un Caranx et d'une Crambessa », Arch. Sci. Phys. Nat., 1883, 9, pp. 271-281. Rec. Zool. Suisse, 1884, 41, 1, pp. 65-74. Mag. Nat. Hist., 5. ser. 12, pp. 264-270.

SOLLAUD E., « Allocaris sinensis, crevette des eaux douces des environs de Pékin : infusoire commensale de ce crustacé », Bulletin du Muséum d’Histoire naturelle de Paris, 1911, 2, pp. 50-56.
Voir surtout, au plan de sa constitution (de son origine) et des principales recherches qui y sont rapportées, le grand livre de Maurice Caullery : Le parasitisme et la symbiose.

CAULLERY Maurice, Le parasitisme et la symbiose, Doin, Paris, 1922.

Références historiques, scientifiques et épistémologiques en termes de modélisation.

BOUCHER D.H., « The idea of mutualism, past and future », in BOUCHER D.H., The biology of mutualism, Oxford University Press, New York, 1-28.

BOZA Gergely, SCHEURING Istvan, « Environmental heterogeneity and the evolution of mutualism », Ecological Complexity, 1, 2004, 329-339.

DOEBELI M., KNOWLTON N., 1998, « The evolution of interspecific mutualism », Proceedings of the National Academy of Sciences USA, 95 (1988), 8676-8680.

FERNANDEZ, Julian Martin, PLASTINO Angel, DIAMBRA Luis Anibal, MOSTACCIO Catalina.

« Dynamics of coevolutive process », Physica E, 5, (1998), 5897-5903.

FERRIERE Régis et al., « Cheating and the evolutionary stability of mutualisms », Proceedings of The Royal Society of London B., 269 (2002), 773-780.

FRANK Steven A, « Repression of competition and the evolution of cooperation », Evolution, 57, 4, (2003), 693-705.

FUKUI Shin, FUKATSU Takema, IKEGAMI Takashi, SHIMADA Mazakazu, « Endosymbiosis as a compact ecosystem with material cycling: parasitism or mutualism?  », Journal of Theoretical Biology, 246 (2007), pp. 746-754.

HOLLAND J.N., « Benefits and costs of mutualism : demographic consequences in a pollinating seeds – consumer interaction », Proceedings of the Royal Society of London B., 269 (2002), pp. 1405-1412.

HOLLAND J.N., DE ANGELIS D.L., BRONSTEIN J.L., « Population dynamics and mutualism : functional responses of benefits and costs », American Naturalist, 159 (2002) 231-244.

KOSTITZIN Vladimir A., Biologie mathématique, Armand Colin, Paris, 1937.

LOTKA Alfred J., Elements of physical biology, Baltimore, Williams and Wilkins Co, 1925.

LOTKA Alfred J., « Contribution to the energetic of evolution », Proceedings of the National Academy of Sciences USA, 8 (6), 147-151.

MC GILL Brian, « A mechanistic model of mutualism and its ecological and evolutionary dynamics », Ecological Modelling, 187 (2005), 413-425.

MURRAY James D., Mathematical Biology, I, 3rd edition, Berlin, New York, Springer, 2001.

ROUGHGARDEN J., « The theory of coevolution », in FUTUYMA D.J. and SLATKIN M., Coevolution, Sinauer Associates, Sunderland, MA, 1983.

ROUGHGARDEN J., « Community evolution: a comment », Evolution, 41 (1987), 1130-1144.

VERHULST, Pierre François, « Notice sur la loi que la population poursuit dans son accroissement », Correspondance mathématique et physique, 10, 1838, pp. 113-121.

VOLTERRA Vito, « Variazioni e fluttuazioni del numero d'individui in specie animali conviventi », Memorie della Reale Accademia Nazionale dei Lincei, Ser. VI, vol. 2, pp. 31-113, 1928.

VOLTERRA Vito, Leçons sur la théorie mathématique de la lutte pour la vie, Gauthiers-Villars, Paris, 1931.

VOLTERRA Vito et D’ANCONA Umberto, Les associations biologiques au point de vue mathématique, Hermann, Paris, 1935.

VON LIEBIG Justus, Die Chemie in ihrer Anwendung auf Agricultur und Physiologie, 7e ed, Vieweg und Sohn, Braunschwig, 1862.

YAMAMURA N., « Evolution of mutualistic symbiosis: a differential equation model », Res. Population Ecology, 38 (2), 1996, 211-218.








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