{"id":189,"date":"2007-07-24T20:30:29","date_gmt":"2007-07-24T19:30:29","guid":{"rendered":"http:\/\/www.francois-roddier.fr\/wordpress\/?p=189"},"modified":"2014-11-26T15:26:24","modified_gmt":"2014-11-26T14:26:24","slug":"23-applications-en-biologie-economie-et-sociologie","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.francois-roddier.fr\/?p=189","title":{"rendered":"23 – Applications en biologie, \u00e9conomie et sociologie"},"content":{"rendered":"

L\u2019article pr\u00e9c\u00e9dent a pu donner au lecteur l\u2019impression qu\u2019une cascade de bifurcations (ou suite d\u2019\u00e9tats critiques auto-organis\u00e9s) est un processus essentiellement destructeur. Cela d\u00e9pend du point de vue auquel on se place. Si une \u00e9pid\u00e9mie bact\u00e9rienne est destructive pour l\u2019homme, elle est constructive pour les bact\u00e9ries qui voient leur population se multiplier. Il faut consid\u00e9rer une cascade de bifurcations comme une suite de changements de structures destin\u00e9e \u00e0 accro\u00eetre le taux de dissipation d\u2019\u00e9nergie dans l\u2019univers. C\u2019est par une telle suite de restructurations que l\u2019univers s\u2019auto-organise. Par exemple, en biologie, la mort est une cascade d\u2019\u00e9venements destructeurs, mais le d\u00e9veloppement d\u2019un embryon est un processus constructeur. Or, il pr\u00e9sente lui aussi toutes les caract\u00e9ristiques d\u2019une suite d\u2019\u00e9tats critiques auto-organis\u00e9s. On y observe les ruptures de sym\u00e9trie caract\u00e9ristiques des bifurcations. <\/p>\n

Pour les biologistes, ce point de vue est nouveau. Ils sont cependant de plus en plus nombreux \u00e0 reconna\u00eetre l\u2019existence de bifurcations dans les ph\u00e9nom\u00e8nes d\u2019auto-organisation qui se produisent lorsque les individus d\u2019une m\u00eame population coordonnent leurs activit\u00e9s (1). Ces ph\u00e9nom\u00e8nes s\u2019observent chez les bact\u00e9ries, les amibes et les insectes comme chez les animaux plus \u00e9volu\u00e9s. Ils pr\u00e9figurent les ph\u00e9nom\u00e8nes bien plus complexes d\u2019auto-organisation des soci\u00e9t\u00e9s humaines. Une caract\u00e9ristique commune \u00e0 ces ph\u00e9nom\u00e8nes est l\u2019\u00e9change d\u2019information entre individus. Contentons-nous ici de dire que si un individu est imit\u00e9 par ses voisins, ces derniers ont de bonnes chances d\u2019\u00eatre aussi imit\u00e9s par leurs propres voisins, d\u2019o\u00f9 une cascade de comportements similaires tr\u00e8s semblable \u00e0 la propagation des feux de for\u00eat d\u00e9crite dans l\u2019article pr\u00e9c\u00e9dent.<\/p>\n

Un exemple particuli\u00e8rement int\u00e9ressant en biologie est celui d\u2019un organisme appel\u00e9 \u201cdictyostelium discoideum\u201d<\/a>. En p\u00e9riode d\u2019abondance celui-ci vit sous la forme d\u2019\u00e9l\u00e9ments unicellulaires (amibes) tous ind\u00e9pendants et libres de leurs mouvements. Ceux-ci se nourissent de bact\u00e9ries. Lorsque les ressources en bact\u00e9ries viennent \u00e0 manquer, ces amibes \u00e9mettent un signal de d\u00e9tresse sous la forme d\u2019un produit chimique appel\u00e9 ad\u00e9nosine monophosphate cyclique<\/a> ou AMPc. Elles sont aussit\u00f4t imit\u00e9es par les amibes du voisinage de sorte que l\u2019appel s\u2019\u00e9tend \u00e0 toute la colonie. \u00c0 ce signal, les amibes se rassemblent en tas pour former un organisme multicellulaire prenant progressivement la forme d\u2019un ver. Solidaires les unes des autres, les dix \u00e0 cent mille cellules de ce ver coordonnent alors leurs efforts, et le ver se met \u00e0 ramper \u00e0 la recherche de lieux plus propices. \u00c0 la limite de l\u2019\u00e9puisement, le ver s\u2019arr\u00eate et se redresse. Ses cellules se diff\u00e9rencient formant une longue tige au bout de laquelle se gonfle un sac de spores. Alors que le ver meurt, le sac \u00e9clate et les spores se dispersent donnant naissance \u00e0 de nouvelles amibes dans un environnement que le ver esp\u00e8re meilleur (voir figure).<\/p>\n\n\n\n
\"dicyostelium\"<\/a>\n<\/td>\n<\/tr>\n
\n

\u00c9volution du dictyostelium dicoideum<\/a>\n<\/td>\n<\/tr>\n<\/table>\n

Le processus d\u2019auto-organisation des soci\u00e9t\u00e9s humaines est fondamentalement le m\u00eame qu\u2019en biologie: un ensemble d\u2019\u00eatres humains coordonnent leurs activit\u00e9s en \u00e9changeant de l\u2019information, de fa\u00e7on \u00e0 mieux subvenir \u00e0 leurs besoins. Plus une soci\u00e9t\u00e9 s\u2019organise plus elle dissipe efficacement l\u2019\u00e9nergie. C\u2019est ce que nous appellons le d\u00e9veloppement \u00e9conomique. Rares sont cependant les \u00e9conomistes qui ont pris conscience qu\u2019il s\u2019agit d\u2019un processus de m\u00e9canique statistique. En 1966 Benoit Mandelbrot<\/a> montre que le prix du coton fluctue suivant une loi fractale en 1\/f, mais son travail n\u2019entre pas dans le cadre des th\u00e9ories \u00e9conomiques admises. L\u2019\u00e9conomiste Nicholas Georgescu-Roegen<\/a> (2) semble \u00eatre le premier \u00e0 s\u2019int\u00e9resser au r\u00f4le jou\u00e9 par l\u2019entropie dans les processus \u00e9conomiques. Il publie un livre sur ce sujet en 1971.<\/p>\n

L\u2019id\u00e9e fait cependant son chemin. En 1984, Robert U. Ayres and Indira Nair (3) publient un article intitul\u00e9 \u201cThermodynamique et \u00c9conomie\u201d dans Physics Today. En 1996 l\u2019\u00e9conomiste Paul Krugman<\/a> (4) montre que le m\u00e9canisme d\u2019auto-organisation de Per Bak s\u2019applique \u00e0 de nombreux processus \u00e9conomiques, mais il ne d\u00e9veloppe que quelques exemples. Plus r\u00e9cemment Eric Schneider et Dorion Sagan (5) consacrent un chapitre entier \u00e0 l\u2019\u00e9conomie dans leur livre sur la thermodynamique et la vie publi\u00e9 en 2005 et intitul\u00e9 \u201cInto the Cool\u201d<\/a>. Malheureusement ils ne mentionnent pas les r\u00e9sutats de Roderick Dewar<\/a> qui sont poutant ant\u00e9rieurs.<\/p>\n

Je me contenterai ici de reprendre ici bri\u00e8vement l\u2019histoire de l\u2019humanit\u00e9, dont j\u2019ai \u00e9voqu\u00e9 les grandes lignes dans mes premiers articles, et de montrer qu\u2019on peut la consid\u00e9rer comme une cascade de bifurcations destin\u00e9es \u00e0 accro\u00eetre la dissipation d\u2019\u00e9nergie. Cette histoire apparait alors sous un jour nouveau.<\/p>\n

D\u00e8s son apparition, l\u2019esp\u00e8ce homo sapiens s\u2019est d\u00e9velopp\u00e9e avec une extr\u00eame rapidit\u00e9. Le ph\u00e9nom\u00e8ne en soi a d\u00e9j\u00e0 toutes les caract\u00e9ristiques d\u2019une avalanche. De 5 000 ans au pal\u00e9olithique, le temps de doublement de la population est pass\u00e9 successivement \u00e0 2 000 ans au n\u00e9olithique, puis 1 000 ans au d\u00e9but de l\u2019\u00e8re chr\u00e9tienne, 400 ans \u00e0 la renaissance, 100 ans au d\u00e9but du 20\u00e8me si\u00e8cle pour atteindre de nos jours moins de 50 ans. Nous avons vu qu\u2019une avalanche ne dure pas \u00e9ternellement. T\u00f4t ou tard elle s\u2019arr\u00eate avec une loi de probabilit\u00e9 en 1\/f, les avalanches les plus longues \u00e9tant les plus rares. De fait, le d\u00e9veloppement de l\u2019humanit\u00e9 n\u2019a pas \u00e9t\u00e9 continu. Il a failli plusieurs fois s\u2019arr\u00eater par suite de l\u2019\u00e9puisement des ressources. Il s\u2019est poursuivi gr\u00e2ce \u00e0 une suite de bouleversements tout \u00e0 fait caract\u00e9ristique d\u2019une cascade de bifurcations.<\/p>\n

Il aurait pu s\u2019arr\u00eater d\u00e8s son berceau en Afrique o\u00f9 les ressources s\u2019\u00e9puisaient rapidement. La solution a \u00e9t\u00e9 l\u2019\u00e9migration, premi\u00e8re bifurcation majeure avec rupture de sym\u00e9trie marqu\u00e9e par la direction de cette \u00e9migration. Capable de s\u2019adapter \u00e0 d\u2019autres climats, l\u2019homme s\u2019est alors r\u00e9pandu sur toute la plan\u00e8te. Il y a environ 10 000 ans les ressources naturelles, dont les grands mammif\u00e8res, \u00e9taient \u00e0 nouveau \u00e9puis\u00e9es. L\u2019homme a eu alors recours \u00e0 l\u2019agriculture. C\u2019est la r\u00e9volution n\u00e9olithique (article 3)<\/a>. Elle a entra\u00een\u00e9 une restructuration majeure des soci\u00e9t\u00e9s qui de nomades sont devenues s\u00e9dentaires. On a bien l\u00e0 une deuxi\u00e8me bifurcation majeure. Un ph\u00e9nom\u00e8ne semblable s\u2019est produit avec la r\u00e9volution industrielle (article 4)<\/a>. C\u2019est la troisi\u00e8me bifurcation majeure qui a transform\u00e9 les soci\u00e9t\u00e9s rurales en soci\u00e9t\u00e9s urbaines. De nos jours les ressources p\u00e9troli\u00e8res diminuent, la plan\u00e8te se r\u00e9chauffe. L\u2019humanit\u00e9 doit \u00e0 nouveau se r\u00e9organiser. L\u2019homme s\u2019appr\u00eate \u00e0 utiliser de plus en plus l\u2019\u00e9nergie nucl\u00e9aire, ce qui modifiera \u00e0 nouveau l\u2019environnement (d\u00e9chets nucl\u00e9aires) et entra\u00eenera encore d\u2019autres bifurcations ou r\u00e9organisations. <\/p>\n

Ainsi, plus l\u2019homme dissipe de l\u2019\u00e9nergie, plus son environnement \u00e9volue. Les ressources naturelles s\u2019\u00e9puisent, la pollution augmente obligeant nos soci\u00e9t\u00e9s \u00e0 se restructurer sans cesse. Andr\u00e9 Lebeau<\/a> (6) appelle cela l\u2019engrenage de la technique. C\u2019est en fait la forme que prend chez l\u2019homme le m\u00e9canisme universel de l\u2019\u00e9volution, forme d\u00e9crite par Howard Bloom<\/a> sous le nom de principe de Lucifer (7). On a l\u00e0 une explication de la condition humaine: \u201cl\u2019homme est pris entre un pass\u00e9 familier qu\u2019il est contraint d\u2019abandonner et un avenir toujours mena\u00e7ant \u201c (article 4). Sera-t-il un jour capable de prendre son destin en main?<\/p>\n

On peut comparer le d\u00e9veloppement de l\u2019humanit\u00e9 \u00e0 celui d\u2019un embryon. L\u2019enfant non encore \u00e9duqu\u00e9 y joue le r\u00f4le de cellule souche<\/a>. Chez l\u2019homme l\u2019\u00e9ducation, c\u2019est-\u00e0-dire la transmission culturelle, a en effet pris le pas sur la transmission g\u00e9n\u00e9tique. Les bifurcations que nous venons de d\u00e9crire conduisent au d\u00e9veloppement de soci\u00e9t\u00e9s culturellement diff\u00e9rentes et jouent le r\u00f4le de la diff\u00e9rentiation cellulaire. Apparaissent des soci\u00e9t\u00e9s agricoles puis des soci\u00e9t\u00e9s industrielles. Avec la division du travail les diff\u00e9rentiations s\u2019accentuent. Les diff\u00e9rents composants de la soci\u00e9t\u00e9 s\u2019organisent entre eux gr\u00e2ce aux \u00e9changes commerciaux. Un superorganisme se d\u00e9veloppe et prend peu \u00e0 peu forme \u00e0 l\u2019\u00e9chelle mondiale. C\u2019est l\u2019hyper-empire de Jacques Attali<\/a> (8). Avec le d\u00e9veloppement des moyens de communication une intelligence collective appara\u00eet. C\u2019est le cerveau global de Howard Bloom (9). Que va-t-il advenir de ce superorganisme?<\/p>\n

Si l\u2019on poursuit la comparaison, sa croissance va ralentir pour se stabiliser \u00e0 l\u2019\u00e2ge adulte. Elle semble avoir d\u00e9j\u00e0 ralenti. L\u2019humanit\u00e9 va alors atteindre l\u2019\u00e2ge de raison et prendre son destin en main. C\u2019est l\u2019hypoth\u00e8se la plus optimiste. Elle est peu probable. Le d\u00e9veloppement d\u2019un embryon est programm\u00e9 par son ADN, r\u00e9sultat mis en m\u00e9moire de multiples exp\u00e9riences pr\u00e9c\u00e9dentes qui ont peu \u00e0 peu affin\u00e9 son \u00e9volution pour aboutir \u00e0 l\u2019esp\u00e8ce actuelle. Il n\u2019en est pas de m\u00eame de l\u2019humanit\u00e9 qui ne garde aucune m\u00e9moire du d\u00e9veloppement d\u2019une humanit\u00e9 ant\u00e9rieure. On ne connait pas, par exemple, les raisons de l\u2019extinction de l\u2019homme de N\u00e9anderthal. Le sort de l\u2019humanit\u00e9 sera-t-il celui du vers de dictyostelium? Va-t-elle simplement s\u2019\u00e9teindre apr\u00e8s avoir exp\u00e9di\u00e9 quelques-uns de ses individus dans un vaisseau spatial \u00e0 la recherche d\u2019un monde meilleur? C\u2019est l\u2019hypoth\u00e8se la plus pessimiste. Elle est aussi peu probable. La r\u00e9alit\u00e9 sera probablement interm\u00e9diaire. Plus une structure est complexe, plus elle est fragile. En se d\u00e9veloppant, tout super-organisme devient instable. Les conflits vont donc se multiplier. C\u2019est l\u2019hyper-conflit d\u2019Attali (8) ou nouveau seisme majeur. L\u2019hyper-empire va se d\u00e9composer en un nouvel ensemble de cultures ou couches sociales plus adapt\u00e9es aux conditions nouvelles. Ayant gard\u00e9 la m\u00e9moire des erreurs pass\u00e9es, ces nouvelles soci\u00e9t\u00e9s vont s\u2019organiser plus efficacement entre elles. Afin d\u2019augmenter la stabilit\u00e9 de cette nouvelle super-structure, les boucles de contr\u00f4le vont se multiplier. Dans le cas des soci\u00e9t\u00e9s, il s\u2019agit de contr\u00f4les d\u00e9mocratiques. L\u2019humanit\u00e9 \u00e9voluera donc vers ce que Jacques Attali appelle une hyperd\u00e9mocratie (8).<\/p>\n

Dans son livre intitul\u00e9 \u201cune br\u00e8ve histoire de l\u2019avenir\u201d (8), Attali arrive aux m\u00eames conclusions que nous \u00e0 partir de consid\u00e9rations \u00e9conomiques et sociologiques. Les lois qu\u2019il invoque sont en fait des cons\u00e9quences de la m\u00e9canique statistique.<\/p>\n

R\u00e9f\u00e9rences:
\n(1) Scott Camazine et al., Self-organization in Biological Systems (Princeton Univ. Press, 2001).
\n(2) Georgescu-Roegen, The Entropy Law and the Economic Process (Harvard Univ. Press, 1971, r\u00e9impression: iUniverse, 1999)
\n(3) Robert U. Ayres and Indira Nair, Thermodynamics and Economics (Physics Today, Nov. 1984, p. 62-71).
\n(4) Paul Krugman, The Self-Organizing Economy (Blackwell, 1996).
\n(5) Eric D. Schneider and Dorion Sagan, Into the Cool: Energy flow, Thermodynamics and Life (Univ. Chicago Press, 2005).
\n(6) Andr\u00e9 Lebeau, L\u2019engrenage de la technique (Gallimard, 2005).
\n(7) Howard Bloom, Le principe de Lucifer (Le Jardin des Livres, 1997).
\n(8) Jacques Attali, Une br\u00e8ve histoire de l\u2019avenir (Fayard, 2006).
\n(9) Howard Bloom, Le cerveau global (Le Jardin des Livres, 2003).<\/p>\n

Liens internets:
\nSur le dictyostelium discoideum:
\n\thttp:\/\/lpmcn.univ-lyon1.fr\/~rieu\/dicty.htm<\/a>
\n\thttp:\/\/dictybase.org\/Multimedia\/LarryBlanton\/index.html<\/a>
\n\thttp:\/\/www.zi.biologie.uni-muenchen.de\/zoologie\/dicty\/dicty.html<\/a>
\n\thttp:\/\/bandit-sciron.blogspot.com\/2007\/01\/les-aventures-de-dictyostelium.html<\/a>
\nSur l\u2019AMPc:
\n\thttp:\/\/fr.wikipedia.org\/wiki\/Ad\u00e9nosine_monophosphate_cyclique<\/a>
\nSur les cellules souches:
\n\thttp:\/\/fr.wikipedia.org\/wiki\/Cellule_souche<\/a>
\nBiographies:
\n\thttp:\/\/fr.wikipedia.org\/wiki\/Beno\u00eet_Mandelbrot<\/a>
\n\thttp:\/\/fr.wikipedia.org\/wiki\/Nicholas_Georgescu-Roegen<\/a>
\n\thttp:\/\/en.wikipedia.org\/wiki\/Paul_Krugman<\/a>
\n\thttp:\/\/www.intothecool.com\/into_the_cool_authors.php<\/a>
\n\thttp:\/\/www.international.inra.fr\/join_us\/working_for_inra\/portraits\/roderick_dewar<\/a>
\n\thttp:\/\/www.rr0.org\/LebeauAndre.html<\/a>
\n\thttp:\/\/en.wikipedia.org\/wiki\/Howard_Bloom<\/a>
\n\thttp:\/\/fr.wikipedia.org\/wiki\/Jacques_Attali<\/a><\/href>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

L\u2019article pr\u00e9c\u00e9dent a pu donner au lecteur l\u2019impression qu\u2019une cascade de bifurcations (ou suite d\u2019\u00e9tats critiques auto-organis\u00e9s) est un processus essentiellement destructeur. Cela d\u00e9pend du point de vue auquel on se place. Si une \u00e9pid\u00e9mie bact\u00e9rienne est destructive pour l\u2019homme, elle est constructive pour les bact\u00e9ries qui voient leur population se multiplier. Il faut consid\u00e9rer … Continuer la lecture de 23 – Applications en biologie, \u00e9conomie et sociologie<\/span> →<\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[],"tags":[],"class_list":["post-189","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.francois-roddier.fr\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/189","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.francois-roddier.fr\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.francois-roddier.fr\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.francois-roddier.fr\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.francois-roddier.fr\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=189"}],"version-history":[{"count":2,"href":"https:\/\/www.francois-roddier.fr\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/189\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":192,"href":"https:\/\/www.francois-roddier.fr\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/189\/revisions\/192"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.francois-roddier.fr\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=189"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.francois-roddier.fr\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=189"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.francois-roddier.fr\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=189"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}