L’évolution, de l’univers aux sociétés Objets et concepts

Sous la direction de Muriel Gargaud & Guillaume Lecointre
Collection : Sciences & philosophie
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Peut-on parler d’«évolution» pour l’univers, les étoiles, les planètes, notre Terre et sa biosphère, les sociétés ? Ces objets si disparates sont-ils redevables de descriptions et d’explications en termes d’évolution ? Si ce vocable désigne aujourd’hui la théorie générale de la biologie (il y a à la fois une théorie de l’évolution et des faits d’évolution), quelle est sa pertinence hors du domaine des entités vivantes ? Ce livre examine ces objets dont on suggère qu’ils sont aussi soumis à évolution. Mais alors quels concepts majeurs constituent cette vision de l’évolution étendue ? Le livre rend alors compte des concepts transversaux (catégorie, temps, transformation, émergence, individu, information…) fondateurs de quasiment tous les propos théoriques ou empiriques portant sur les objets mentionnés plus haut.

Les concepts relatifs à l’idée d’évolution, et les objets concernés, sont traités ici par des scientifiques venant de disciplines différentes, mêlant ainsi des savoirs trop souvent isolés les uns des autres. Les trente-trois auteurs, qui ont bien voulu tenter l’exercice parfois épineux de la coécriture, explorent objets et concepts de l’évolution dans un élan interdisciplinaire plausible, en fonction des objets, des concepts et des outils aptes à la réalisation de cette interdisciplinarité aux vertus épistémiques parfois insoupçonnées.

Ce livre – à l’abondante iconographie en couleur – ne prétend à aucune exhaustivité, mais offre d’innovantes pistes de réflexions et d’analyses. Il est un nouveau moment, solidement instruit par les sciences en train de se faire dans les laboratoires, de l’opiniâtre nécessité de délimiter objets et concepts de l’évolution, tout en en reconnaissant la permanente labilité.

Auteurs Hugues Bersini, Jean-Pierre Bibring, Jonathan Braine, Sébastien Charnoz, Denis Couvet, Patrick De Wever, Pierre Deleporte, Emmanuel Douzery, Sylvia Ekström, Muriel Gargaud, Matthieu Gounelle, Thierry Jacq, Emmanuelle Javaux, Etienne Klein, Marc Lachièze-Rey, Louis Le Sergeant d’Hendecourt, Guillaume Lecointre, Jean-Jacques Letesson, Giuseppe Longo, Hervé Martin, Valérie Masson-Delmotte, Éric Muraille, Alain Pavé, Daniele Pinti , Nicolas Prantzos, René Rezsohazy, Carole Smadja, Jean Vandenhaute, Bernard Walliser, Brigitte Zanda, René Zaragüeta i Bagils, Hervé Zwirn
Titre L’évolution, de l’univers aux sociétés
Sous-titre Objets et concepts
Édition 1re édition
Date de publication novembre 2015
Sous la direction de Muriel Gargaud & Guillaume Lecointre
ISSN 2275-9948
ISBN 978-2-37361-032-1
eISBN 978-2-37361-031-4
Support eBook PDF ; Livre papier
Nombre de pages 504
Nombre de figures 90 figures, dont 53 en couleur
Dimensions 17 x 24 cm
Prix livre papier 35 €
Prix eBook PDF 17,99 €
Mots-clé évolution, darwinisme, cosmologie, individu, catégorie
Dewey 300, 500, 576

Introduction (page  3), L’évolution  : de l’univers aux sociétés. Objets et concepts, Muriel Gargaud & Guillaume Lecointre

I. Evolution et temps

Chapitre 1 (page 11), La « disparition du temps » en physique moderne, Marc Lachièze-Rey & Muriel Gargaud

1] Le temps et la physique

2] Décortiquer le temps

2.1] Datation et chronologie

2.2] Causalité

2.3] Durées

2.4] Notions complémentaires

3] Situations relativistes, ou non

3.1] Situation non relativiste

3.2] Relativité et temporalité

3.3] Physique et temporalité

Chapitre 2 (page 23), Changement, transformation, évolution, historicité, Guillaume Lecointre, Muriel Gargaud, Marc Lachièze-Rey, Giuseppe Longo, Alain Pavé

1] L’évolution au sens commun

2] La transformation et l’évolution  : un chassé-croisé

3] L’évolution au sens restreint

4] Transitions critiques

5] Historicité

6] Évolution et historicité cosmiques

6.1] Les modèles de Big Bang

6.2] Historicité et déterminisme

Chapitre 3 (page 41), Chronomètres et échelles de durées, Patrick De Wever, Emmanuel Douzery, Sylvia Ekström, Emmanuelle Javaux, Muriel Gargaud, Guillaume Lecointre, Giuseppe Longo, Hervé Martin

1] Le temps repéré

1.1] Durées et repérages temporels

1.2] Les calendriers, les horloges

1.3] Du cycle au vecteur

1.4] Vers notre calendrier

2] Le temps enregistré

2.1] Des pages inégales

2.2] Des fossiles repères

2.3] Des enregistrements exceptionnels

2.4] Des accidents utiles au paléontologue

3] Repérages temporels

3.1] Des événements majeurs

3.2] Des «crises» pour subdiviser

3.3] L’âge de la Terre

4] Le temps subdivisé

4.1] La force fait place au temps

4.2] Les fossiles préférés pour l’établissement d’une échelle

4.3] Des étalons de temps, patrimoine scientifique mondial

5] Le temps compté dans les sciences de la Terre

5.1] Approches historiques des âges de la Terre

5.2] Approches expérimentales de l’âge de la Terre

5.3] Dater avec les fossiles

5.4] Le XIX siècle, temps des grandes incertitudes

5.5] L’ère du temps long

6] Le temps compté en astrophysique

7] Le temps compté en biologie

7.1] Les chronomètres moléculaires

7.2] Les rythmes biologiques

8] Conclusion

II. Des objets soumis à évolution

Chapitre 4 (page 91), Univers, galaxies, étoiles, planètes, Nicolas Prantzos, Jonathan Braine, Sébastien Charnoz, Sylvia Ekström, Muriel Gargaud, Matthieu Gounelle, Louis Le Sergeant d’Hendecourt, Thierry Jacq, Marc Lachièze-Rey

1] Formation et évolution de l’univers

1.1] Forces fondamentales et capacités de liaison

1.2] Évolution de l’univers primordial : les premiers pas vers la complexité

1.3] Le témoignage du rayonnement fossile et les propriétés de l’univers

1.4] Matière et énergie sombres

1.5] La théorie de l’inflation et les premiers instants de l’univers

2] Formation et évolution des galaxies

3] Formation et évolution stellaire

3.1] Formation stellaire

3.2] L’évolution des étoiles, ces «chimistes» nucléaires

3.3] L’évolution de la composition chimique de l’univers

4] Formation et évolution du milieu interstellaire dans notre galaxie

4.1] Des atomes aux molécules : vers la complexité moléculaire

4.2] Les grains interstellaires et la complexité minérale

4.3] Le cycle de la matière solide dans la galaxie

5] Formation et évolution des planètes

5.1] Du milieu interstellaire aux systèmes étoiles-disques : l’apport des météorites

5.2] L’assemblage des premiers grains : sédimentation dans le disque

5.3] Le mystère de la formation des planétésimaux

5.4] Des planétésimaux aux embryons planétaires

5.5] Grand jeu de billard planétaire

6] Conclusion

Chapitre 5 (page 145), Mondes planétaires, Jean-Pierre Bibring & Hervé Martin

1] De l’évolution dynamique à l’évolution physique

2] Bombardement et évolution

3] Migration et évolution

4] Moteurs d’évolution

5] Activité en convection

6] Évolution, pluralité et unicité des mondes

Chapitre 6 (page 163), Planète Terre et système Terre, Hervé Martin, Jean-Pierre Bibring, Patrick De Wever, Muriel Gargaud, Emmanuelle Javaux, Valérie Masson-Delmotte, Daniele Luigi Pinti

1] Rôle de la chaleur interne terrestre sur l’évolution de la planète Terre

1.1] Évolution de la composition des magmas juvéniles

1.1.1] Les magmas mantelliques

Un océan magmatique

Les komatiites

1.1.2] La croûte continentale juvénile

1.2] évolution de la productivité magmatique

1.2.1] Aspects quantitatifs

1.2.2] Aspects qualitatifs

Effet de seuil

Asynchronisme des changements

1.3] Évolution par recyclage de la croûte continentale

1.4] Évolutions collatérales

1.4.1] Composition du manteau supérieur

1.4.2] Les mécanismes de la tectonique globale

Tectonique verticale  : sagduction

Taille des plaques lithosphériques

1.4.3] Cycle de Wilson et supercontinents

1.4.4] Diversification minérale

1.5] Diversification, complexification et irréversibilité

1.5.1] Diversification et complexification

1.5.2] Limitation de la diversification et irréversibilité

2] Rôle de l’énergie solaire sur l’évolution de la planète Terre

2.1] Premiers océans, première atmosphère  : une Terre primitive froide

2.2] Évolution de la composition des océans

2.2.1] Température

2.2.2] État redox

2.2.3] pH

2.2.4] Composition chimique (salinité)

2.3] Évolution de la composition de l’atmosphère

2.3.1] Teneur en H2

2.3.2] Teneur en CO2

2.3.3] Teneur en CH4

2.3.4] Teneur en O2

3] Rôle de l’énergie gravitationnelle sur l’évolution de la planète Terre

3.1] Évolution du système de marées

3.2] Le bombardement météoritique tardif

3.2.1] Les faits

3.2.2] Une explication plausible

3.2.3] Influence du LHB sur les évolutions planétaires et biologiques

4] Rôle des interactions planète-biosphère sur l’évolution du système Terre

4.1] Évolution de longue période

4.1.1] Vie terrestre et oxygénation de l’atmosphère

4.1.2] Cycle des supercontinents

4.2] Évolution de courte période : exemple des variations climatiques

5] Conclusion

Chapitre 7 (page 247), Des molécules au vivant. Transition brutale ou continuité évolutive de systèmes hors équilibre ?, Robert Pascal & Louis le Sergeant d’Hendecourt

1] Une forme particulière de stabilité

2] Réplication et autocatalyse

3] Fonctions et information

4] Un état loin de l’équilibre

5] Application à la vie terrestre  ?

6] Conclusions

Annexe] La sélection naturelle comme source de régularités

Chapitre 8 (page 267), Diversification des formes vivantes. Dynamique et limites à la source de la diversité, René Rezsohazy, Guillaume Lecointre, Carole Smadja

1] La variation

2] La plasticité

3] La transmission

4] L’adaptation et la sélection

5] La spéciation, ou mécanismes de diversification spécifique

6] Pour comprendre la diversification…

Annexe] Le fruit de la diversification : que compte-t-on quand on compte des espèces ?

Chapitre 9 (page 299), Géosphère et biosphère. Une histoire intriquée, Patrick de Wever, Guillaume Lecointre, Emmanuelle Javaux

1] Estimation de la paléobiodiversité

2] Biais dans les estimations : «le passé nous tend des pièges»

2.1] Effets taphonomiques

2.2] La biodiversité, fonction du nombre de spécialistes ou de la surface d’affleurement ?

2.3] Biais d’échantillonnage : le récent surabondant

3] Extinctions et «crises»

3.1] Qu’est-ce qu’une extinction en masse ?

4] Facteurs de biodiversité

4.1] Climat

4.2] Variations de l’environnement

4.3] Géographie

4.4] Météorites

4.5] Méthane

4.6] Volcanisme

4.6.1] Volcanisme du Laki ?

4.6.2] Effets des aérosols du volcanisme sur le climat

5] Quelques grandes extinctions

5.1] « Crise » de l’ordovicien supérieur (Hirnantien)

5.2] « Crise » du Dévonien supérieur (limite Frasnien-Famennien)

5.3] « Crise » du Permo-Trias

5.4] « Crise » de la limite Trias-Jurassique

5.5] « Crise » Crétacé-Tertiaire

5.6] Bilan sur les « crises »

6] Une sixième extinction  ?

Chapitre 10 (page 343), Sociétés humaines, Bernard Walliser, Denis Couvet, Pierre Deleporte

1] Ontologie d’un système social

1.1] Environnement biophysique

1.2] Individus

1.3] Relations interindividuelles

1.4] Organisations

1.5] Institutions

1.6] Phénomènes collectifs

2] Évolution locale d’un système social

2.1] Processus de nature biologique

2.2] Processus d’apprentissage

2.3] Processus éductif

2.4] Choix collectif

2.5] Processus hybrides

2.6] Rôle du hasard (naturel ou artificiel)

3] Évolution globale d’un système social

3.1] Évolution de l’environnement matériel

3.2] Évolution des relations entre individus

3.3] Évolution des organisations

3.4] Évolution des institutions

3.5] Évolution d’ensemble

3.6] Évolution biologique et évolution culturelle

4] Conclusion

Annexe] Évolution des sociétés animales

III. Concepts

Avant-propos aux chapitres sur l’individu et l’identité (page 375), Individu et identité dans le monde vivant, Jean Vandenhaute

Chapitre 11 (page 377), On n’est jamais seul dans la vie. Essai sur l’inextricabilité de l’individu biologique, René Rezsohazy, Jean-Jacques Letesson, Eric Muraille

1] L’intuition individualiste

2] L’autonomie et la clôture de l’individu

3] La tentation singulariste : individu, identité et individualisation

4] Je ne serai accompli dans ma dimension ontogénétique qu’au dernier instant qui précédera ma fin

5] De l’individu à l’évolution : l’individu est-il une unité d’évolution  ?

Chapitre 12 (page 395), Par le petit bout de la lorgnette. Individus et évolution : contributions bactériennes et virales, Jean-Jacques Letesson, Éric Muraille, René Rezsohazy

1] L’individu : cette illusion

1.1] Quand l’étymologie nous trompe

1.2] Cooperation for life versus struggle for life

1.3] Il n’y a d’individus que symbiotiques

2] Tout est une question d’échelle  : ce que nous appelons individus est en fait une société et vice-versa

2.1] Je suis symbiote donc je suis

2.2] Holobionte ou l’hôte et ses symbiotes comme unité évolutive

3] Voyage au centre de l’holobionte ou le jeu des poupées russes

3.1] Les mitochondries sont des ex-bactéries

3.2] «  Le pourquoi nous ne sommes qu’à moitié humain »

4] Individu bactérien et évolution

4.1] La vie sociale des bactéries

4.2] La symbiose version bactérienne

5] Individu viral et évolution

5.1] «  Quasi-espèces » ou l’importance d’être en société pour les virus

5.2] Le virome ou le supermarché du gène

5.3] Les bons virus ou les virus comme partenaires

6] Conclusion : coopérez, coopérez, il en restera toujours quelque chose

Chapitre 13 (page 421), Catégories et classification face au changement, Guillaume Lecointre, Patrick De Wever, Sylvia Ekström, Muriel Gargaud, Matthieu Gounelle, Étienne Klein, Giuseppe Longo, Hervé Martin, Alain Pavé, Bernard Walliser, Brigitte Zanda, René Zaragüeta-Bagils

1] Les catégories mentales et le langage

2] Les catégories et le changement : Parménide et Héraclite

3] Régression infinie des contenants

4] Fait-on des sciences naturelles dans l’idéalisme  ?

5] Les entreprises de catégorisation ont chacune un « cahier des charges » conventionnel, souvent fixé par le cadre théorique

6] Comment nos catégories sont-elles «  découpées » ?

6.1] Séparer versus regrouper

6.2] Processus versus structure

6.3] Continu versus discontinu

6.4] Emboîtement versus empilement

6.5] Cohérence versus incohérence

6.6] Monothétisme versus polythétisme

6.7] Utilitarisme versus connaissance

7] Catégorisation et mathématiques

8] En conclusion

Chapitre 14 (page 455), L’information : des sciences sociales à la biologie, Giuseppe Longo, Guillaume Lecointre, Bernard Walliser

1] L’information en sciences sociales

2] L’information en biologie

2.1] Les sciences de l’information et la biologie

2.2] Information et invariance

2.3] Observables propres

2.3.1] L’information est-elle un problème d’homologie  ?

2.3.2] L’information est-elle un processus  ?

2.4] Proposition d’affinage du concept en biologie

3] Information : pertinence et origine

Chapitre 15 (page 475), L’émergence, un concept pour comprendre les transitions, Bernard Walliser, Hervé Zwirn, Hugues Bersini, Guillaume Lecointre

1] Définition générale

2] Modalités d’émergence

3] Liaison avec d’autres concepts

4] Émergence faible

5] Émergence forte

Les auteurs (page 487)

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