Le vivant La singularité et l’universel

Préface de Michel Morange (page 3)

Introduction (page 7) Entre rupture et continuité, saisir l’originalité de la vie

Partie 1 (page 15) Définir la vie : quels enjeux ?

Chapitre 1 (page 19) Quelle actualité, quels enjeux à propos de la définition de la vie ?

1] Les développements des sciences de la vie se sont réalisés sans faire d’une définition du vivant ou de la vie un enjeu central d’investigation

2] Réflexions contemporaines

2.1] Le vivant et ses cas limites

2.2] Exobiologie

2.3] Origines de la vie

2.4] Vie artificielle

2.5] Biologie synthétique

2.6] Biologie théorique, biologie des systèmes

Chapitre 2 (page 37) Définitions de la vie : essais de mise en perspective

1] La pluralité des définitions de la vie comme heuristique de la vie

1.1] Le phénomène vivant : un air de famille constitué autour de collections et combinaisons de propriétés

1.2] Le vivant : opérateur de transformations et d’intégrations

1.3] Des organisations matérielles au croisement de deux séries temporelles

1.4] Des structures matérielles en interactions permanentes et en osmose avec leur environnement

1.5] L’individu biologique : entre autonomie (relative) et intégration (partielle)

1.6] Une approche problématique : la vie comme propriété émergente

1.7] Cartographie des problématiques propres à la compréhension de la vie : les thèmes du vivant (à travers les définitions)

2] Définitions de la vie et incidence des cadres de théorisation employés

2.1] Définitions et recours à des concepts issus d’autres champs disciplinaires : problèmes et sources d’interrogations nouvelles

2.2] Variations autour des concepts d’ordre, de complexité, d’organisation

2.3] Cybernétique, information, génétique et système

Chapitre 3 (page 69) Définir la vie dans les sciences de la vie : à la recherche d’une théorie du propre du vivant

1] Retour sur les problématiques définitionnelles

2] Définition de la vie : autour du propre des vivants

2.1] Passer d’une définition courante à une définition scientifique de la vie

Une question ouverte : où et comment rechercher le propre du vivant ?

La recherche du socle de fonctions et de l’organisation matérielle propre à l’affirmation du caractère vital

La recherche du « commun » dans l’organisation matérielle et dans le jeu des forces internes et externes

Le commun du vivant à travers une histoire commune

Le commun du vivant à travers la reconnaissance et la constitution de frontières ?

2.2] Questions corrélatives à la définition de la vie comme propriété d’une organisation matérielle singulière

Principes de vie et « incarnation matérielle »

Temporalités du vivant et de la matière : comment prendre en compte la durée ?

Continuité, discontinuité et définition minimale de la vie

Autonomie et individuation

3] Vers une compréhension de la vie ? Les thématiques sous-jacentes

Partie 2 (page 107) Les thématiques récurrentes autour du propre du vivant

Chapitre 4 (page 111) Le propre du vivant : questionner l’essence de la vie

1] Le vivant dans l’opposition vie/non-vie

1.1] La vie donnée première organise le monde en animé et non animé

1.2] L’âme entre transcendance et immanence

1.3] La vie, déclinaison particulière d’un regroupement d’atomes

2] La vie entre physique singulière et physique commune : la vie principe transcendantal versus la vie comme propriété résultante

2.1] La vie s’oppose à la matière par des principes ou des lois qui lui sont propres

2.2] Le substrat de la vie : entre matière propre et matière commune

2.3] Vie immanente et vie résultante du jeu de forces opposées

3] L’organisation, propriété singulière des êtres dotés de vie

3.1] La machine vivante

3.2] La machine ajustée pour accueillir la vie

3.3] L’organisation oriente le jeu des lois physiques

4] Histoire des vivants, histoire du vivant, entre phylogenèse et ontogenèse : des temporalités singulières

4.1] Reproduction et développement

4.2] Fixité et évolution

Chapitre 5 (page 143) Saisir le vivant : les schèmes d’intelligibilité

1] Constitution de l’ordre du vivant. L’unité du vivant à travers l’histoire naturelle

1.1] Point de repère : l’unité du monde des vivants autour du propre du vivant

1.2] Vers un ordre biologique

1.3] L’unité et sa déclinaison au sein du vivant diversifié

2] De l’expérience à l’expérimentation

3] Connaître le vivant à travers sa décomposition

4] Le mécanisme support d’intelligibilité, l’organisation

4.1] Autour du mécanisme en général

4.2] Vers un mécanisme spécial

5] De l’ordre minéral à l’ordre vivant : comment penser la genèse du vivant

6] Conclusion : les axes d’interrogation et d’exploration dans les sciences de la vie

6.1] La vie, l’être vivant, donnée première constitutive de l’ordre de la nature

6.2] L’opposition vivant/non-vivant autour de la spécificité du phénomène de la vie

6.3] Vie, matière, organisation

6.4] Le temps, grand ouvrier de la nature

6.5] Saisir le vivant : nécessité de la réduction et du mécanisme

6.6] Récapitulatif des thèmes

Partie 3 (page 185)  Les modèles du vivant : des approches contrastées mobilisant différentes ressources théoriques pour saisir la singularité du vivant

Chapitre 6 (page 189)

Robert Rosen : Life Itself ou la vie per se

1] Le propre de l’organisme vivant : la clôture sur cause efficiente

1.1] Présentation succincte du modèle relationnel formel des organismes : le système « M, R »

1.2] Formulation littérale

1.3] Remarques concernant ce modèle relationnel :  propriétés intrinsèques au système matériel, causes extrinsèques, finalités

2] La théorisation de l’organisme vivant par Rosen : concepts et contextes de théorisation

2.1] La biologie relationnelle pour un modèle relationnel de l’organisme

2.2] Causes efficientes, causes matérielles, causes finales chez Rosen : causalité et distinction des plans de détermination

2.3] Théorie des catégories, diagrammes de blocs et représentation des déterminations causales

Éléments de théorie des catégories

Retour sur les composants

Retour sur le système relationnel et ses déterminations causales

Modélisation de la cause finale (implication finalisée) à travers les diagrammes de blocs augmentés

Augmentation du degré d’organisation

3] Le modèle « M, R » et son exploitation en biologie

4] Questions philosophiques autour du modèle « M, R »

4.1] Mécanisme, machines et organisme

4.2] Modèles, lois, simulations

4.3] Causes

4.4] Ontologie du vivant, essence de la vie, définitions

4.5] Penser l’émergence du vivant

Chapitre 7 (page 229) L’automate fluide de Tibor Gánti : le chemoton

1] Le système vivant minimal : le chemoton

1.1] Présentation qualitative

1.2] Schéma représentant le modèle du chemoton, idéalisation d’un système vivant minimal

1.3] Fonctionnement du chemoton

2] Le système vivant minimal : concepts et contextes de théorisation

2.1] Les critères de vie

Les critères absolus ou réels de vie

Les critères de vie potentiels

2.2] Théorie des systèmes

2.3] La chimie support d’information

Machines chimiques et thermodynamiques

3] Le chemoton et son rapport avec la réalité saisie par les sciences de la vie

3.1] Le chemoton comme modèle unifiant un ensemble de modèles naturels

3.2] Les sciences de la vie et le système vivant minimal

Le chemoton et la cellule vivante

La vie au niveau procaryote : le chemoton comme représentation d’une forme élémentaire de vie

La vie au niveau animal. Le chemoton et les formes élaborées de vie. Vie primaire et secondaire

Entre animaux et procaryotes

3.3] Ancrage des systèmes autocatalytiques dans la réalité chimique

3.4] Cycles autocatalytiques et analogons chimiques des sous-systèmes

4] Le chemoton, objet philosophique

4.1] Définition de la vie et unité individuelle

4.2] Le chemoton et l’origine de la vie

Vers la genèse du chemoton primitif

Compartimentation, évolution vers des systèmes plus complexes

Chapitre 8 (page 271) Modèles d’organisations matérielles nécessairement évolutives : les hypercycles de Manfred Eigen, les unités de niveau d’intégration de Faustino Cordón

1] Autour des hypercycles, le modèle d’une organisation matérielle nécessairement évolutive

2] Deux niveaux de modélisation : du cycle autocatalytique à l’hypercycle

2.1] Catalyse et cycles catalytiques : application à des unités autoréplicatives

2.2] Auto-organisation de la matière à partir d’unités autoréplicatives : phénoménologie

Les prérequis

Description qualitative du modèle

Le système darwinien formel : coopération et sélection

Des espèces vers les « quasi-espèces » : de l’isolement à la coopération

Quasi-espèce : liens entre quantité d’informations et stabilité

2.3] Du cycle catalytique vers l’hypercycle, un nouveau niveau d’organisation permettant de dépasser le paradoxe d’Eigen : pas de grand génome sans protéines, pas de protéines sans grand génome

Présentation simplifiée des caractéristiques des hypercycles et application à un modèle de référence associant polynucléotides et polypeptides

L’hypercycle, potentiel d’une dynamique d’évolution

3] Cycles, hypercycles et auto-organisation de la matière : vers le scénario d’une réalité possible

3.1] Les origines possibles d’un système coopératif de  réplication et de traduction

3.2] La chimie prébiotique

3.3] Le scénario d’une évolution possible vers le vivant

3.4] La sortie du chaos originel

4] Les hypercycles, support d’une histoire évolutive de la matière

4.1] La modélisation au service d’une histoire

La modélisation comme médiation entre lois nomologiques et données empiriques

4.2] Quelle définition de la vie ?

5] Les unités de niveau d’intégration : voies de l’émergence du vivant

5.1] Une autre façon d’élaborer un récit d’évolution de la matière

5.2] Une approche centrée sur l’évolution des protéines

5.3] Une approche qui formalise un processus d’émergence

5.4] Cadre théorique de la modélisation

5.5] L’unité de niveau d’intégration : concept et modèle d’intégration

5.6] Éléments d’histoire évolutive : la pression sélective comme moteur de l’évolution

5.7] Sélection naturelle

5.8] Questions et remarques

Chapitre 9 (page 319) Modèles : ce qu’ils nous apprennent sur la compréhension du vivant

1] Modèles du vivant et définitions de la vie

2] Dynamiques temporelles, émergence de la vie

3] Conclusion : la singularité du vivant

Conclusion (page 339) Le vivant, finalement ?

Postface de Thomas Heams (page 353)

Index (page 357)

Note de lecture par Valentin Bellée & Cyrille Jeancolas, Afis Science (19 avril 2021).