Exercices de logique faits avec des textes spécialisés en biologie

Les quatre causes


Problème 1

L'extrait suivant porte sur les protides sanguins.

Les protides du sang sont (...) le fibrinogène, la sérum-albumine et la sérum-globuline.

Le fribrinogène est synthétisé, à partir des acides aminés provenant de l'absorption intestinale, par le foie. Nous en avons donné la preuve expérimentale. Ajoutons-y cette observation que l'insuffisance hépatique s'accompagne d'une moins grande coagulabilité du sang.

La synthèse par le foie de la sérum-albumine et de la sérum-globuline est moins clairement établie. En effet, il faut d'abord savoir que, chez l'animal qui a subi expérimentalement une saignée importante et dont l'épuisement en protides est encore accru par quelques jours de jeûne, les albumines spécifiques du sang se régénèrent semblables à elles-mêmes, alors que cet animal est nourri avec des protides de nature très différente. Or, cette régénération se fait, chez le Chien, même s'il est porteur d'une fistule d'Eck, qui exclut le foie de la circulation sanguine. Il semble que les albumines spécifiques du sang sont alors élaborées par le système réticulo-endothélial, la rate et la moelle des os. Il n'en est pas moins vrai que dans des conditions physiologiques normales le foie intervient dans la synthèse de ces albumines."

(Bresse, p.898 - référence complète)

À quelle sorte de causalité se réfère principalement l'auteur?

En outre, selon ce texte, quel problème particulier se pose à propos de cette cause des protides? Expliquez ce problème de causalité en termes de nécessité et de contingence.

Comment est-ce que l'auteur résout ce problème?

Solutionnaire #1

Problème 2

L'extrait suivant décrit quelques-uns des muscles de la langue. Les trois muscles décrits ici le sont selon deux de leurs causes, principalement. Lesquelles? Expliquez votre réponse.

"La musculature de la langue est très complexe, puisqu'elle ne comprend pas moins de 17 muscles. (...)

Le plus volumineux de ces muscles est le génio-glosse, qui s'insère en avant à la face interne du maxillaire inférieur (sur les apophyses géni) et dont certaines fibres se dirigent vers l'os hyoïde, tandis que les autres, décrivant une courbe à concavité antérieure, s'étalent en éventail sur la face dorsale de la langue, pour se terminer à sa pointe. Quand les deux muscles génio-glosses se contractent, leur action principale est de ramasser la langue contre le plancher buccal. Certaines de leurs fibres attirent la langue en haut et en avant.

L'hyo-glosse constitue la face latérale de la base de la langue. Il a la forme d'une nappe quadrilatère qui, naissant de l'os hyoïde, se dirige obliquement en haut et en avant (au travers du génio-glosse) pour aller se fixer au septum lingual. Les hyo-glosses abaissent la langue et la tirent en arrière.

Le stylo-glosse est un muscle long et grêle, qui naît de l'apophyse styloïde du temporal et dont le faisceau principal forme le relief du bord latéral de la langue pour se rendre jusqu'à sa pointe. Les stylo-glosses tirent la langue en haut et en arrière."

(Bresse, p.546 - référence complète)

Solutionnaire #2

Problème 3

Dans l'extrait suivant, deux causes de l'être vivant sont principalement touchées. Lesquelles? Expliquez.

Ce qui est transmis de génération en génération, ce sont les "instructions" spécifiant les structures moléculaires. Ce sont les plans d'architecture du futur organisme. Ce sont aussi les moyens de mettre ces plans à exécution et de coordonner les activités du système. Chaque oeuf contient donc, dans les chromosomes reçus de ses parents, tout son propre avenir, les étapes de son développement, la forme et les propriétés de l'être qui en émergera. L'organisme devient ainsi la réalisation d'un programme prescrit par l'hérédité. À l'intention d'une Psyché s'est substituée la traduction d'un dessein, mais qu'aucune intelligence n'a conçu. Il tend vers un but, mais qu'aucune volonté n'a choisi. Ce but, c'est de préparer un programme identique pour la génération suivante. C'est de se reproduire."

(Jacob, p.10 - référence complète)

Solutionnaire #3

Problème 4

Dans l'explication suivante de l'insuline, identifiez la ou les parties qui renvoient, respectivement,

4.1 à la cause finale;
4.2 à la cause formelle;
4.3 à la cause efficiente de l'insuline.

"La décharge glycémique dépend avant tout de la sécrétion interne du pancréas, l'insuline. L'insuline, hormone hypoglycémiante, agit:

1) en augmentant la consommation du glucose par les tissus, c'est-à-dire le catabolisme glucidique;

2) en favorisant la formation du glycogène dans le foie. Cette glycogénopexie hépatique est sous la dépendance du système nerveux. (...)

3) en favorisant la transformation du glucose en graisses de réserve. (...)

4) enfin, en ouvrant les espaces lacunaires au glucose du sang."

(Bresse, pp.882-883 - référence complète)

Solutionnaire #4

Problème 5

Dans l'extrait suivant, le Prix Nobel de médecine Jacques Monod parle de l'unité que les biologistes ont toujours cherchée derrière l'extraordinaire diversité retrouvée dans la nature.

Il y avait une ambition "platonicienne" dans la recherche systématique des invariants anatomiques à laquelle se consacrèrent les grands naturalistes du XIXe siècle après Cuvier (et Goethe). Peut-être les biologistes modernes ne rendent-ils pas toujours justice au génie des hommes qui, sous la stupéfiante variété des morphologies et des modes de vie des êtres vivants, ont su reconnaître sinon une "forme" unique, du moins un nombre fini de plans anatomiques, chacun d'entre eux invariant au sein du groupe qu'il caractérise. Sans doute n'était-il pas très difficile de voir que les phoques sont des mammifères très proches des carnivores terrestres. Il l'était beaucoup plus de discerner un même plan fondamental dans l'anatomie des tuniciers et celle des vertébrés, pour les grouper dans l'embranchement des chordés. Plus difficile encore de percevoir des affinités entre les chordés et les échinodermes. Il n'est pourtant pas douteux, la biochimie le confirme, que les oursins sont pour nous de bien plus proches parents que les membres de certains groupes beaucoup plus évolués, tels que les céphalopodes par exemple.

C'est grâce à ces immenses travaux à la recherche des plans fondamentaux d'organisation qu'a été élevé l'édifice de la zoologie classique et de la paléontologie, monument dont la structure appelle et justifie à la fois la théorie de l'évolution.

La diversité des types demeurait cependant, et il fallait bien reconnaître que de nombreux plans d'organisations macroscopiques, radicalement différents les uns des autres, coexistaient dans la biosphère. Entre une algue bleue, un infusoire, un poulpe et l'homme, par exemple, quoi de commun? La découverte de la cellule et la théorie cellulaire permettaient d'entrevoir une nouvelle unité sous cette diversité. Il fallut cependant attendre les développements de la biochimie, au cours du second quart du XXe siècle principalement, pour que se révèle entièrement la profonde et rigoureuse unité, à l'échelle microscopique, du monde vivant tout entier. On sait aujourd'hui que, de la Bactérie à l'Homme, la machinerie chimique est essentiellement la même, dans ses structures comme par son fonctionnement.

1. Dans sa structure: tous les êtres vivants, sans exception, sont constitués des mêmes deux classes principales de macromolécules: protéines et acides nucléiques. De plus ces macromolécules sont formées, chez tous les êtres vivants, par l'assemblage des mêmes radicaux, en nombre fini: vingt aminoacides pour les protéines, quatre types de nucléotides pour les acides nucléiques.

2. Par son fonctionnement: les mêmes réactions, ou plutôt séquences de réactions, sont utilisées chez tous les organismes pour les opérations chimiques essentielles: mobilisation et mise en réserve du potentiel chimique, biosynthèse des constituants cellulaires.

Certes, sur ce thème central du métabolisme, de nombreuses variantes se rencontrent, qui correspondent à diverses adaptations fonctionnelles. Presque toujours cependant elles consistent en des utilisations nouvelles de séquences métaboliques universelles, d'abord employées à d'autres fonctions. Par exemple, l'excrétion de l'azote se fait sous des formes différentes chez les oiseaux et chez les mammifères. Les premiers excrètent de l'acide urique, les seconds de l'urée. Or la voie de synthèse de l'acide urique chez les oiseaux n'est qu'une modification, au demeurant mineure, de la séquence de réactions qui, chez tous les organismes, synthétise les nucléotides dits puriques (constituants universels des acides nucléiques). La synthèse de l'urée, chez les mammifères, est obtenue grâce à une modification d'une voie métabolique également universelle: celle qui aboutit à la synthèse de Parginine, acide aminé présent dans toutes les protéines. On multiplierait aisément les exemples.

C'est aux biologistes de ma génération qu'a été accordée cette révélation de la quasi-identité de la chimie cellulaire dans la biosphère entière. Dès 1950, la certitude en était acquise, et chaque publication nouvelle en apportait la confirmation. Les espoirs des "platoniciens" les plus convaincus étaient mieux que comblés."

(Monod, pp.130-132 - référence complète)

QUESTIONS

De quelle unité est-il question, ici? En d'autres mots, quel est le genre qu'on a toujours cherché à définir?

Monod explique par la suite ce qui, du moins du côté de l'anatomie, a permis de définir plus rigoureusement cette nature commune qui joue le rôle de genre. De quels éléments s'agit-il? Faites-en une brève analyse au moyen de la théorie des quatre causes.

Solutionnaire #5


Solutionnaire

Solutionnaire - problème 1

C'est ici de la cause efficiente des protides qu'il est principalement question.

Dans le cas du fibrinogène, la situation est claire: il est produit, synthétisé par le foie. Le problème se pose lorsque vient le temps d'identifier la cause efficiente de la sérum-albumine et de la sérum-globuline: s'agit-il aussi du foie? On croit bien que oui, mais lorsque, par des artifices expérimentaux, on neutralise son action, on constate la production de ces protides. C'est donc dire que le foie ne serait pas une cause parfaitement nécessaire (si elle l'était, elle ne pourrait pas ne pas s'exercer) de ces albumines, et que sa causalité s'exercerait dans une certaine contingence (elle peut ne pas être): ce peut être le foie, comme ce peut être autre chose (à l'exclusion complète du foie), qui produit ces albumines.

Les êtres naturels n'ont évidemment pas la simplicité et la régularité des abstractions mathématiques, et une nécessité ou une contingence naturelles sont souvent imparfaites. Ainsi, quoique à strictement parler on puisse créer des conditions (la fistule d'Eck) dans lesquelles la causalité du foie ne s'exerce pas dans la synthèse desdites albumines, ces conditions sont anormales, c'est-à-dire ne correspondent pas à la situation qu'on retrouve habituellement dans la "nature". En apportant cette précision, l'auteur semble nous dire qu'on va quand même considérer le foie comme une cause nécessaire de la sérum-albumine et de la sérum-globuline.


Solutionnaire - problème 2

Chaque description s'attarde d'abord à la cause formelle (superficielle) du muscle, en en décrivant la forme ou la figure générale et en donnant sa localisation par rapport à d'autres parties de la langue ou de la bouche. Prenons pour exemple cette description de l'hyo-glosse: "il a la forme d'une nappe quadrilatère qui, naissant de l'os hyoïde, se dirige obliquement en haut et en avant (au travers du génio-glosse) pour aller se fixer au septum lingual".

Chaque description touche aussi, en deuxième lieu, à la fonction ou à la fin naturelle du muscle en question. Utilisons à nouveau la description de l'hyo-glosse: "les hyo-glosses abaissent la langue et la tirent en arrière".


Solutionnaire - problème 3

Lorsque l'auteur parle du plan, de l'organisation, des structures de l'organisme, il touche certainement sa cause formelle: une cause intrinsèque qui fait que l'organisme est ce qu'il est et ce qui répond le mieux à la question "qu'est-ce que c'est?".

L'autre cause qui est ici abordée de façon très évidente est la cause finale. En effet, quoi que l'auteur ne croie pas qu'il s'agisse d'une finalité ou d'un but fixé par une quelconque intelligence (Dieu, par exemple), il voit quand même dans l'organisme un but, une direction naturellement présente et qui explique pourquoi l'organisme est fait comme il l'est: tout organisme tend à se reproduire. Or se reproduire veut dire donner sa forme, sa structure interne, en d'autres mots, transmettre ses gènes.

Dans la mesure où le gène, en plus de contenir d'une certaine façon la structure du futur organisme, "exécute" ce plan et "coordonne" la construction du nouvel organisme, on peut peut-être l'assimiler à une manière de cause efficiente, ou du moins il semble être imaginé comme tel. Mais cette causalité n'est pas vraiment exploitée par l'auteur, du moins dans cet extrait.


Solutionnaire - problème 4

4.1 La différence de la définition "hormone glycémiante" ainsi que l'explicitation de cette différence (phrases numérotées) touchent la cause finale.
4.2 Le genre de la définition "hormone glycémiante" touche la cause formelle.
4.3 En disant que l'insuline est la sécrétion interne du pancréas, on l'explique par sa cause efficiente: ce par quoi elle est faite.


Solutionnaire - problème 5

La diversité extraordinaire des êtres vivants, tant dans leur morphologie que dans leurs modes de vie, a toujours fasciné et intrigué les biologistes, qui s'intéressent bien sûr à cette diversité en elle-même mais aussi à l'unité cachée qu'elle recèle. Pour que nous classions toutes ces formes de vie dans une grande catégorie générale appelée "être vivant", il faut que toutes ces choses possèdent un certain nombre de caractéristiques communes, aptes à constituer un véritable genre commun qui puisse être dit avec vérité de toutes ces espèces.

Pour l'auteur, la chimie de la cellule a mis à jour certaines de ces caractéristiques vraiment communes, aptes à jouer le rôle de différences, ou à tout le moins de propriétés, du vivant.

Ainsi, la biochimie nous a permis de découvrir que tout vivant est fait de protéines et d'acides nucléiques (eux-mêmes formés, respectivement, de 20 amino-acides et de 4 types de nucléotides). Ces propriétés du vivant touchent autant sa cause formelle que sa cause matérielle: ce sont des parties plutôt matérielles du vivant (de quoi est fait le vivant?), mais elles-mêmes comportent une structure ou forme interne très complexe et de la matière (amino-acides et nucléotides), qui en font de fait des parties intégrales essentielles du vivant.

La biochimie a aussi permis de découvrir certaines fonctions qu'assure le vivant grâce aux protéines et aux acides nucléiques: mobilisation et mise en réserve du potentiel chimique, biosynthèse des constituants cellulaires, ... Ces propriétés seraient plutôt dans la ligne de la cause finale ou, comme le dit Monod lui-même dans son livre, du "projet" du vivant.


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NOTE

Extrait de Bresse, où il présente la preuve expérimentale en question :

Le fribrinogène est l'une des trois protéines caractéristiques du sang, qui a son origine dans le foie.

La teneur du fibrinogène dans le plasma diminue fortement si l'on empêche expérimentalement le sang de passer par le foie dans son cycle circulatoire. Si l'on prend une Grenouille normale et qu'on remplace son sang par celui d'une autre Grenouille, mais après l'avoir défibriné, au bout de quelques heures de circulation le fibrinogène est régénéré. Mais la régénération du fibrinogène ne se fait pas si l'on a, au préalable, supprimé le foie de la Grenouille." (Bresse, p.94 - référence complète)