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Affiche du document Darwin et les origines de l’Homme : un siècle de perdu ! - Pascal Picq

Darwin et les origines de l’Homme : un siècle de perdu ! - Pascal Picq

Pascal Picq

1h28min47

  • Généralités
Nos origines sont africaines, mais il a fallu attendre 1959, soit exactement un siècle après la publication de « l’Origine des espèces au moyen de la sélection naturelle », pour qu’on vérifie l’hypothèse avancée par Charles Darwin dans « La filiation de l’Homme en relation avec la sélection sexuelle » de 1871. Comment a-t-il élaboré cette hypothèse ? Tout simplement en se fondant sur les relations de parenté entre l’Homme et les grands singes africains – les gorilles et les chimpanzés -. Les nombreux fossiles découverts depuis – Mr. Zinj, Ms. Ples, Lucy, Abel, Nariokotome Boy, Toumaï, Ida et tant d’autres – sortent des sédiments grâce à la plus grande théorie jamais forgée par le génie humain : l’évolution. Mais il reste encore tellement à découvrir, car si la paléoanthropologie ne cesse de compléter notre arbre phylogénétique, le programme de recherche proposé par Darwin sur nos origines comportementales et cognitives commence à peine. (cf. Pascal Picq et Philippe Brenot, Le Sexe, l’Homme et l’Evolution, Odile Jacob 2009 ; Pascal Picq et Yves Coppens, Le Propre de l’Homme, Fayard, 2001).

 Où en Afrique ? Depuis la découverte de Lucy en 1974 jusqu’à celle d’Orrorin en 2000, le « fossile du millénaire », les fossiles indiquaient l’Afrique à l’est des vallées du Rift ; c’est l’East Side Story d’Yves Coppens. C’est alors qu’arrive Toumaï provenant du désert du Djourab au Tchad et âgé de 7 millions d’années. Du coup, on ne sait plus si la séparation entre notre lignée et celle qui donnera les chimpanzés s’est faite à l’ouest ou à l’est du Rift. En tout cas, on se trouve près du dernier ancêtre commun aux hommes et aux chimpanzés d’aujourd’hui, bien que l’on continue à ignorer ces derniers. Or voilà qu’ils se rappellent aux bons souvenirs des Hommes avec la publication du séquençage de l’ADN d’un chimpanzé en septembre 2005. D’un côté des fossiles qui enfoncent les origines de notre lignée dans le temps, de l’autre de l’ADN qui les rapprochent dans le temps. Le défi des origines se situe là, à la rencontre des ces deux lignées sœurs grâce à des fossiles et des molécules d’ADN.

On n’a pas encore pris la mesure de la révolution paradigmatique en cours entre, d’un côté, des espèces fossiles de plus en plus nombreuses et, d’un autre côté, un génome se rapportant à moins de 25.000 gènes et quasi identique entre les hommes et les chimpanzés actuels. A moins de sombrer dans un réductionnisme halluciné dans la quête improbable du « gène de la bipédie ou du langage » – ce que font trop de généticiens offrant ainsi une critique aisée et pertinente aux créationnistes et aux sciences humaines envers l’anthropologie évolutionniste -, il convient de rapprocher les recherches sur l’évolution du génome et des comportements, ce qui mobilise l’éthologie et les sciences cognitives comparées pour les espèces actuelles, et l’archéologie préhistorique pour les espèces fossiles. Un changement de paradigme donc, entre les modèles déterministes vers des modèles constructivistes qui interpellent les formes encore mal explorées de ce qu’on appelle l’épigénétique. Se profile, enfin, le programme de recherche suggéré par Darwin en 1871 – 1872.
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Affiche du document La pensée de Darwin aujourd’hui : permanence et métamorphoses d’un héritage - Jean-Claude Ameisen

La pensée de Darwin aujourd’hui : permanence et métamorphoses d’un héritage - Jean-Claude Ameisen

Jean-Claude AMEISEN

1h11min51

  • Généralités
Lundi 08/03/2010, Jean-Claude Ameisen : « La pensée de Darwin aujourd’hui : permanence et métamorphoses d’un héritage »
La pensée de Darwin aujourd’hui :permanence et métamorphoses d’un héritage
« Nous vivons dans l’oubli de nos métamorphoses », a écrit Paul Éluard. Ce que la science nous révèle du grand récit de nos origines est source à la fois d’un sentiment d’humilité et d’émerveillement.
« [La question de savoir] de quelle manière les capacités mentales se sont développées à l’origine dans les organismes les plus simples est une interrogation aussi vaine, écrit Darwin, que de se demander comment la vie elle-même est apparue à l’origine. Ce sont là des problèmes pour le futur distant, si tant est qu’ils soient jamais résolus par l’homme. »
Près d’un siècle et demi plus tard, ces problèmes sont devenus des sujets de recherche. Comment la vie a-t-elle pu – peut-elle – émerger de la matière ? Comment la conscience, les émotions, et l’intersubjectivité ont-elles pu – peuvent-elles – émerger à partir de réseaux de cellules nerveuses ? Et pourraient-elles émerger d’autre chose que d’un corps vivant ? D’une machine ?
La théorie darwinienne n’a pas seulement transformé l’ensemble des sciences du vivant, de l’échelle moléculaire à celle des grands équilibres écologiques. Elle s’est diffusée à l’étude de l’évolution des langues, des réseaux de communication, de l’économie, aux stratégies de développement des nouvelles générations de machines et de robots capables d’évoluer et de s’adapter, y compris à l’échelle de l’atome, l’échelle des nanotechnologies.
Elle a aussi profondément transformé notre culture. Les dérives tragiques auxquelles elle a conduit au siècle dernier ont été à l’origine de l’émergence de l’éthique biomédicale moderne, d’une réflexion sur la meilleure façon de mettre les avancées de la connaissance au service de chacun, sans instrumentaliser ni emprisonner des personnes dans ce que l’on croit avoir appris sur elles. Chaque personne est toujours plus que ce qu’on peut en comprendre et en décrire.
Nés d’une évolution sans projet, nous sommes devenu d’autant plus responsables de notre conduite. Et il nous faut inventer librement notre avenir, en tissant sans cesse les liens fragiles qui fondent notre commune humanité, dans le respect de la singularité et de la vulnérabilité de chacun.
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Affiche du document Connaissances et pensée mathématiques : les bases cérébrales de l'intuition numérique

Connaissances et pensée mathématiques : les bases cérébrales de l'intuition numérique

Stanislas DEHAENE

1h13min29

  • Généralités
  • Mathématiques
  • Sciences médicales. Médecine
Quelles représentations mentales et quelles structures cérébrales permettent au cerveau humain de créer des mathématiques ? Les nouvelles méthodes des sciences cognitives et de l'imagerie cérébrale permettent d'aborder cette question empiriquement, même si nous ne pouvons guère qu'effleurer le sujet en étudiant les plus simples des objets mathématiques : les petits nombres entiers. Je montrerai que la représentation des nombres dans le cerveau humain suit deux lois dont de nombreux mathématiciens, tels Poincaré, Hadamard ou Einstein, avaient pressenti l'existence en faisant appel à leur introspection. Tout d'abord, cette représentation est non-verbale : elle ne fait appel ni aux mots, ni aux aires corticales du langage, mais dépend des régions pariétales associées à la perception de l'espace. En second lieu, elle est susceptible de s'activer en l'absence de toute conscience. La région pariétale fournit une intuition des quantités dont nous ne réalisons l'importance, paradoxalement, que lorsqu'elle est détériorée : une lésion cérébrale, à l'âge adulte comme dans la petite enfance, entraîne une incapacité de calculer et, plus simplement, de comprendre ce que sont les nombres. Ainsi, si les mathématiques de haut niveau se construisent grâce au langage et à l'éducation, leurs fondements les plus élémentaires - concepts de nombre, mais aussi d'espace, de temps, d'opération... - sont à rechercher dans l'organisation même de notre cerveau.
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Affiche du document Les limites de la connaissance physique

Les limites de la connaissance physique

Jean-Marc LEVY-LEBLOND

1h10min19

  • Épistémologie, causalité, genre humain
  • Généralités
  • Physique
Il n'est pas indifférent que dans ce cycle de conférences sur "tous les savoirs", la question des limites de la connaissance n'ait été posée qu'à la physique. C'est sans doute son statut implicite de science modèle qui lui vaut cet honneur. C'est aussi que, depuis le début du vingtième siècle, la physique s'est à elle-même posé la question. " L'homme devrait garder son humilité devant la nature puisque la précision avec laquelle il peut l'observer rencontre des limitations intrinsèques. " Ainsi l'Encyclopædia Britannica conclut-elle son article sur le "principe d'incertitude" de Heisenberg.
De fait, la révolution quantique a donné lieu à d'abondantes exégèses sur ce thème : l'impossibilité de mesurer à la fois la position et la vitesse des corpuscules signalerait une limite absolue de nos connaissances. La Nature elle-même refuserait de se laisser dévoiler, et notre science la plus avancée buterait ainsi sur des frontières infranchissables. L'impossibilité de dépasser la vitesse de la lumière, mise en évidence par Einstein, a été interprétée dans la même veine : nous ne pouvons savoir ce qui s'est passé sur le Soleil durant les huit dernières minutes, faute qu'aucun signal ne puisse nous en prévenir.
Mais avec un recul de quelques décennies, cette conception résignée, traduite par des vocables qui paraissent aujourd'hui pour le moins inadaptés (relativité, incertitudes), a perdu sa pertinence. Loin d'imposer des bornes à notre savoir, ces découvertes ont au contraire permis à notre compréhension de considérables progrès, en réorientant nos conceptualisations et nos interrogations. Elles ont montré l'inadéquation au réel de nos formulations antérieures. Si certaines questions (" Que se passait-il sur le Soleil il y a deux minutes ? ", " Où est l'électron et à quelle vitesse va-t-il ? ") n'admettent pas de réponses, c'est qu'elles sont dépourvues de pertinence. De même, la question " Qu'y a-t-il sur la Terre à 30.000 kilomètres au Sud de Paris ? " est-elle rendue caduque par la rotondité de la Terre et la connaissance de sa circonférence (40.000 kilomètres) ; dira-t-on pour autant que cette découverte impose une limitation à la géographie ?
Les mutations théoriques de la physique du vingtième siècle n'ont nullement découvert des limites intrinsèques à notre connaissance scientifique, mais, bien au contraire, lui ont ouvert de nouveaux espaces. En témoigne l'approfondissement considérable de notre maîtrise, intellectuelle mais aussi matérielle, du monde quantique.
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Affiche du document Darwin et Herschel : La science entre la Terre et les étoiles (IAP)

Darwin et Herschel : La science entre la Terre et les étoiles (IAP)

Pascal Picq

1h43min58

  • Généralités
  • Astronomie, Astrophysique, Recherche spatiale, Géodésie
Conférence de l'Institut d'Astrophysique de Paris présentée par Pascal Picq (paléoanthropologue, maître de conférence au Collège de France) le 5 mars 2013.
Le jeune Charles Darwin rencontre le célèbre
astronome John Herschel au Cap, en Afrique du Sud, le 3 juin 1836 alors
que son long voyage d'exploration sur le HMS Beagle arrive à son terme.
Le naturaliste des mers du sud rencontre l'astronome qui construit une
carte du ciel
depuis l'hémisphère sud. Deux ans plus tard, en 1838, deux lectures
influencent la genèse de la théorie darwinienne de l'évolution au moyen
de la sélection naturelle : L'Essai sur le principe de population de Thomas Malthus et A Preliminary Discourse on Natural Philosophy de John Herschel. Seulement ce dernier
donne une critique désagréable du mécanisme de la sélection naturelle de Darwin après la publication de L'origine des espèces en 1859.
Depuis, persiste une incompréhension épistémologique majeure entre les
théories de l'évolution et celles de la physique, notamment chez les
astrophysiciens
et plus particulièrement chez les cosmologistes. Ces derniers, et leurs
diverses variations autour du principe anthropique, commettent des
erreurs épistémologiques bien plus fondamentales que ce qu'ils
reprochent à l'épistémologie des théories de l'évolution. Que ce soit en
religion
ou en sciences, il semble impossible de réconcilier les choses de la
Terre et du ciel.
À lire : Pascal PICQ Il était une Fois la Paléoanthropologie Odile Jacob 2010.
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Affiche du document Du microscope électronique à la microscopie à champ proche

Du microscope électronique à la microscopie à champ proche

Jean KLEIN

1h05min13

  • Généralités
A travers les siècles, l'homme a toujours cherché à observer le monde de l'infiniment petit qui l'entoure, le monde invisible à l'oeil nu. Pour cela, il invente la loupe (XVe siècle), puis le microscope optique (XVIIe siècle) pour observer des cellules sanguines ou des bactéries ..., mais il semble impossible d'observer les éléments ultimes dont est faite la matière : les atomes. Il faut attendre la découverte de la mécanique ondulatoire de Louis de Broglie(1923) pour que l'espoir renaisse. Les particules qui constituent la matière peuvent se comporter comme des ondes de longueur d'onde très petite : 0,1 nm (10-10 mètre), c'est-à-dire de la taille d'un atome. De cette dualité onde-corpuscule va naître le microscope électronique en 1933 (E.Ruska) - où l'éclairage par une source lumineuse utilisé dans le microscope optique est remplacé par une source d'électrons. L'observation d'atomes reste encore indirecte et s'appuie sur des phénomènes de diffraction. Les applications de la microscopie électronique sont nombreuses et le développement instrumental est aujourd'hui très sophistiqué que ce soit au niveau des appareillages ou au niveau du traitement informatique des données. Les domaines explorés sont très divers,la biologie moléculaire et cellulaire ,la cristallographie, la métallurgie, et les sciences des matériaux.La résolution des microscopes électroniques permet d'atteindre l'échelle atomique mais il faut noter un point fondamental,on n'observe pas le relief des surfaces observées mais une vue projetée.Les ondes associées aux électrons qui permettent l'obtention d'images sont des ondes progressives et l'on se trouve dans le cadre du champ lointoin.Cet inconvénient est entièrement levée dans le cas des microscopies en champ proche. En 1982, un nouveau type de microscope - le microscope à effet tunnel, est inventé par Gerd Binnig et Heinrich Rohrer, ouvrant un champ très vaste d'investigations scientifiques et des nouveaux horizons technologiques. Cette nouvelle technique utilisant une pointe très fine terminée par un atome permet l'observation directe et aisée d'atomes et de structures atomiques de surfaces conductrices dans une large variété d'environnements (air, eau, huile, vide). Depuis l'invention du microscope tunnel, d'autres microscopies à sonde locale ont été développées, et notamment le microscope à effet de force atomique (1986) qui permet d'imager non seulement des surfaces conductrices mais aussi des surfaces isolantes.Enfin une autre microscopie en champ proche optique donne des images pour lesquelles les critères de Rayleigh. En plus, les progrès les plus récents ont montré la possibilité de manipuler les atomes à l'aide de ces microscopes - ainsi les premières structures artificielles à l'échelle atomique ont été élaborées.Toutes ces techniques d'observation et d'élaboration de nanostructures ont données naissance à une nouvelle physique,la nanophysique et aussi à de nouvelles nanotechnologies qui préfigure l'aube d'une révolution "nano" industrielle. Au cours de cette exposé nous présenterons les différents types de microscopes électroniques et les résultats les plus spectaculaires obtenus dans le domaine des sciences puis les trois familles de microscopies en champ proche et les applications surlesquelles elles débouchent naturellement.
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Affiche du document Diversité et identités humaines : du côté de l'immunologie

Diversité et identités humaines : du côté de l'immunologie

Anne-Marie MOULIN

1h08min27

  • Généralités
  • Sciences de la vie, Biologie
  • Sciences médicales. Médecine
La diversité du monde vivant a toujours été un objet d'émerveillement. De la part des théologiens, qui trouvaient dans le catalogue de la vie une occasion de s'extasier sur l'oeuvre de la Providence. De la part des botanistes, des zoologistes, qui ont insisté eux aussi sur la magnificence des formes, sur la variété des moeurs et des modes de reproductions.Aujourd'hui, cette diversité est présentée comme un patrimoine en danger qui attend de recevoir un statut de droit international. Tel n'est pas tout à fait le cas de la diversité humaine.
Après l'échec du polygénisme proposant de différencier des races humaines, le monogénisme l'a emporté mais la diversité est un peu hésitante sur le statut à adopter. Nous sommes à la recherche d'un statut de la différence qui ne risque pas d'être mortifère. Aujourd'hui la diversité humaine tend à rejoindre la diversité du monde vivant en général, c'est à dire à se présenter comme un réservoir de forces cachées, tenues en réserve par la nature pour l'ingéniosité humaine. On s'inquiète aujourd'hui des îlots de diversité humaine en perdition, dans le grand Nord, chez les aborigènes d'Australie, la liste est longue. On s'inquiète de la disparition des langues dites rares. Mais peut-être est ce trop tard.
L'inquiétude, le malaise, l'instabilité éthique et épistémologique de ce concept de diversité s'explique aisément. La différence, travestie en hiérarchie, a été souvent meurtrière. L'Histoire atteste que la plus petite différence biologique ou culturelle peut servir de seuil de discrimination. La notion de diversité est complexe, elle peut alimenter la joie ou la haine, l'échange ou la destruction.
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Affiche du document Microscopies en champ proche

Microscopies en champ proche

Dimitri RODITCHEV

1h17min54

  • Généralités
L'homme a toujours cherché à observer le monde de l'infiniment petit qui l'entoure, le monde invisible à l'oeil nu. Pour cela, il invente la loupe (XVe siècle), puis le microscope optique (XVIIe siècle) pour observer des cellules sanguines ou des bactéries, mais il semble impossible d'observer les éléments ultimes dont est faite la matière : les atomes. Il faut attendre la découverte de la mécanique ondulatoire pour que l'espoir renaisse. Les particules qui constituent la matière peuvent se comporter comme des ondes de longueur d'onde très petite : 0,1 nm (10-10 mètre), c'est-à-dire de la taille d'un atome. De cette dualité onde-corpuscule va naître le microscope électronique - où l'éclairage par une source lumineuse utilisé dans le microscope optique est remplacé par une source d'électrons. L'observation d'atomes reste encore indirecte et s'appuie sur des phénomènes de diffraction. Mais voici, qu'en 1982, un nouveau type de microscope - le microscope à effet tunnel, est inventé par Gerd Binnig et Heinrich Rohrer, ouvrant un champ très vaste d'investigations scientifiques et des nouveaux horizons technologiques. Cette nouvelle technique utilisant une sonde très locale permet l'observation directe et aisée d'atomes et de structures atomiques de surfaces conductrices dans une large variété d'environnements (air, eau, huile, vide). Depuis l'invention du microscope tunnel, d'autres microscopies à sonde locale ont été développées, et notamment le microscope à effet de force atomique (1986) qui permet d'imager non seulement des surfaces conductrices mais aussi des surfaces isolantes. En plus, les progrès les plus récents ont montré la possibilité de manipuler les atomes à l'aide de ces microscopes - ainsi les premières structures artificielles à l'échelle atomique ont été élaborées. Ces inventions préfigurent peut-être l'aube d'une révolution " nano " industrielle.
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