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[débat] Point de vue des biologistes : la vie, une structure dissipative ?




  1. #1
    Sethy

    [débat] Point de vue des biologistes : la vie, une structure dissipative ?

    Bonjour à toutes et à tous,

    Tout d'abord j'aimerais préciser que je suis chimiste et que le débat que je propose tourne autour d'un enseignement que j'ai reçu.

    N.B. : J'ai illustré le propos par deux courtes vidéos pour que vous puissiez mieux appréhender de quoi il s'agit.

    Structure dissipative

    Si vous savez ce qu'est une structure dissipative, je vous invite à passer au chapitre suivant, sinon voici de quoi il s'agit en quelques mots. Précisons tout d'abord qu'Ilya Prigogine a obtenu le prix Nobel de chimie (1977) pour ses (et ces) travaux. Si vous avez quelques notions de thermodynamique, vous savez que "l'entropie de l'univers ne peut faire que croitre". Si l'entropie, qu'on qualifie souvent d'une mesure du désordre, croit, cela pose évidemment la question à propos de milieu aussi organisés que ceux du vivant. La thèse de Prigogine est après tout fort simple, l'entropie globale doit croitre mais cela n'empêche pas que localement elle décroisse pourvu que simultanément elle croie ailleurs (j'ai du sortir le Bescherelle).

    Ensuite, il s'est intéressé à la manière dont cette croissance s'opère et il a démontré que les systèmes optent pour un mode de production minimal. Donc oui, le désordre augmente, mais part la pente la plus douce. La conséquence est que les petites perturbations régressent. Il s'est ensuite intéressé à ce qu'il se passait si on éloignait fortement un système de son état d'équilibre.

    Voici une vidéo de deux minutes qui présente ce phénomène. Un liquide est fortement chauffé par le dessous et refroidi par le dessus (maintenu loin de son état d'équilibre) : https://www.youtube.com/watch?v=gSTNxS96fRg

    L'idée de Prigogine est que lorsqu'on déplace un système loin de son état d'équilibre, des bifurcations peuvent se produire. Le système peut alors entrer dans un tout autre état plus organisé. Mais, il faut toujours que l'entropie globale augmente. Ici, évidemment on se rend bien compte que le mouvement de convection des cellules (découvertes par Bénard en 1900) est beaucoup plus efficace dans le transfert de chaleur de la plaque vers l'air que ne le serait des mouvements chaotiques du liquide.

    Par contre, coupez le flux de chaleur et les cellules disparaissent. Le système revient plus proche de son état d'équilibre, la possibilité d'une bifurcation disparait.

    Il existait d'autres systèmes connus, chimiques ceux-ci, comme les horloges chimiques que Prigogine a réussi à expliquer au départ de cette même théorie. Ici un mélange de réactifs chimiques dans des proportions telles que le système est à un point critique et peut donc "bifurquer" : https://youtu.be/IBa4kgXI4Cg?t=49s

    Prigogine a donné à ces structures le nom de "structure dissipative", dans le sens où ces structures pour exister doivent être des systèmes ouverts qui produisent de l'entropie.

    La vie

    Pour un certain nombre de scientifiques, la vie elle-même est un exemple de structure dissipative.

    J'aimerais connaitre votre opinion sur le sujet.

    J'aimerais également savoir si vous connaissiez cette théorie.

    Merci à celles et ceux qui participeront à la discussion.

    -----


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  3. #2
    DarkSATAN

    Re : [débat] Point de vue des biologistes : la vie, une structure dissipative ?

    Cela dépasse totalement mon domaine d'expertise mais je dois dire que ce sujet est fort intéressant. Je peux peut être vous suggérer une lecture, relativement courte, de E. Schrödinger "Qu'est-ce que la vie", où il qualifie la tendance des systèmes biologiques à se complexifier et aller vers des états d'ordre supérieurs comme la "néguentropie". C'est un sujet qui devrait être plus approfondi en préambule dans les cours de biochimie, car de nombreux étudiants sont parfois confus à l'idée qu'un système puisse adopter un ordre qui se perpétue malgré un univers tendant vers le chaos : il est tout à fait important de préciser, comme vous l'avez si bien fait, qu'une diminution de l'entropie locale devra être accompagnée obligatoirement d'une augmentation de l'entropie globale : une cellule se maintient en ordre, mais le désordre de l'univers augmente continuellement.

    En réalité, je ne peux pas dire plus que ce qui a déjà été dit ici, si ce n'est que le monde du vivant tant à privilégier des systèmes à complexité croissante pour plusieurs raisons : répartition des tâches et spécialisation, meilleure coordination des activités et bien sur, élément essentiel, l'économie de la dépense énergétique (on évite des processus antagonistes et des phénomènes de cycle futile).

  4. #3
    Amanuensis

    Re : [débat] Point de vue des biologistes : la vie, une structure dissipative ?

    Pinaillage de grammaire: (pas habituel, je fais trop de fautes pour ça, mais comme le Bescherelle est cité, je suis surpris)

    Citation Envoyé par Sethy Voir le message
    pourvu que simultanément elle croie ailleurs (j'ai du sortir le Bescherelle).
    Je ne connais pas «croie» comme forme pour le verbe «croître». J'aurais écrit «pourvu qu'elle croisse ailleurs»
    Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.


  5. #4
    Sethy

    Re : [débat] Point de vue des biologistes : la vie, une structure dissipative ?

    Citation Envoyé par Amanuensis Voir le message
    Pinaillage de grammaire: (pas habituel, je fais trop de fautes pour ça, mais comme le Bescherelle est cité, je suis surpris)



    Je ne connais pas «croie» comme forme pour le verbe «croître». J'aurais écrit «pourvu qu'elle croisse ailleurs»
    Ben oui, moi aussi mais ... http://la-conjugaison.nouvelobs.com/du/verbe/croire.php alors que décroitre se conjugue autrement.

  6. #5
    Sethy

    Re : [débat] Point de vue des biologistes : la vie, une structure dissipative ?

    Citation Envoyé par DarkSATAN Voir le message
    C'est un sujet qui devrait être plus approfondi en préambule dans les cours de biochimie, car de nombreux étudiants sont parfois confus à l'idée qu'un système puisse adopter un ordre qui se perpétue malgré un univers tendant vers le chaos : il est tout à fait important de préciser, comme vous l'avez si bien fait, qu'une diminution de l'entropie locale devra être accompagnée obligatoirement d'une augmentation de l'entropie globale : une cellule se maintient en ordre, mais le désordre de l'univers augmente continuellement.
    Oui, peut-être faudrait-il insister sur le fait que l'anabolisme à lui aussi besoin de catabolisme et que la catabolisme (pour user du vocable des biochimistes) sert certes à fournir l'énergie utile mais aussi apporter le désordre (par exemple au prix de la destruction d'autres systèmes organisés) indispensable.

    Citation Envoyé par DarkSATAN Voir le message
    En réalité, je ne peux pas dire plus que ce qui a déjà été dit ici, si ce n'est que le monde du vivant tant à privilégier des systèmes à complexité croissante pour plusieurs raisons : répartition des tâches et spécialisation, meilleure coordination des activités et bien sur, élément essentiel, l'économie de la dépense énergétique (on évite des processus antagonistes et des phénomènes de cycle futile).
    Merci pour cette information.

    P.S. : Le cours (2ème licence en Belgique, soit Bac+4, depuis Bologne équivalent au Master) était ouvert aux chimistes et aux biologistes.

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    Amanuensis

    Re : [débat] Point de vue des biologistes : la vie, une structure dissipative ?

    Je réponds en remontant le message...

    Citation Envoyé par Sethy Voir le message
    J'aimerais également savoir si vous connaissiez cette théorie.
    Oui, cela m'a pas mal intéressé à une époque, et cela reste dans mes grilles d'analyse.

    Pour un certain nombre de scientifiques, la vie elle-même est un exemple de structure dissipative.

    J'aimerais connaitre votre opinion sur le sujet.
    Je partage pas mal cette opinion, avec quelques bémols, en particulier dus au terme «la vie» qui n'est pas claire comme notion pour une structure.

    Pour moi, la structure dissipative est la surface de la Terre (plus précisément la petite couche entre +/- 20 km autour de l'altitude 0). Cela n'est pas limité à la vie, cela inclut en particulier tous les phénomènes météorologiques. Les êtres vivants en sont une partie significative, mais plus par les extrêmes de complexité (chimique) qu'elle manifeste que par son importance numérique.

    La surface de la Terre en tant que structure dissipative est «motorisée» par le différentiel entre le rayonnement incident venant du Soleil (à 5800 K) et le rayonnement thermique émis (vers les 260 K). L'augmentation d'entropie au bilan est entre ces deux rayonnements, et elle est quantitativement énorme, des ordres de grandeur au-dessus ce qu'on imaginer être nécessaire pour la vie.

    Le vivant s'intercale entre les deux, prenant l'énergie libre du rayonnement solaire en déséquilibre avec la température ambiante, en capturant une partie sous forme d'énergie chimique, pour la relâcher finalement par réchauffement de l'atmosphère, et de là , sous forme de rayonnement thermique infrarouge.

    Pareil pour les phénomènes météo, la structuration étant moins rémanentes (mais on peut comparer les cellules de Hadley à celles de Bénard). Les rivières sont un autre exemple de structuration, plus rémanente.

    On retrouve ainsi l'idée de chauffer par dessous (la lumière solaire interceptée au sol ou la surface de l'océan) et refroidir par dessus (émission infrarouge du haut de l'atmosphère), qu'on peut voir comme un refroidissement par le vide intersidéral (à 3K).

    Ensuite, il s'est intéressé à la manière dont cette croissance s'opère et il a démontré que les systèmes optent pour un mode de production minimal.
    Il me semblait que cette idée avait été réfutée, comme non valable en toute généralité, même si elle fonctionne dans quelques cas.
    le mouvement de convection des cellules (découvertes par Bénard en 1900) est beaucoup plus efficace dans le transfert de chaleur de la plaque vers l'air que ne le serait des mouvements chaotiques du liquide.
    N'est-ce pas contraire à l'idée d'un «mode de production minimal» ?
    Dernière modification par Amanuensis ; 29/05/2018 à 13h47.
    Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.

  9. #7
    Amanuensis

    Re : [débat] Point de vue des biologistes : la vie, une structure dissipative ?

    Citation Envoyé par Sethy Voir le message
    C'est le verbe croire, pas croître.
    Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.

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  11. #8
    Amanuensis

    Re : [débat] Point de vue des biologistes : la vie, une structure dissipative ?

    Citation Envoyé par Sethy Voir le message
    Oui, peut-être faudrait-il insister sur le fait que l'anabolisme à lui aussi besoin de catabolisme et que la catabolisme (pour user du vocable des biochimistes) sert certes à fournir l'énergie utile mais aussi apporter le désordre (par exemple au prix de la destruction d'autres systèmes organisés) indispensable.
    Je ne vois pas cela comme le pendant de l'organisation (de l'anabolisme). Je le vois plus par la chaleur. (Les réactions de catabolisme sont peu efficaces, le plus gros de l'énergie chimique libre part en chaleur. Voir par exemple le rendement entre rayonnement incident sur une cellule végétale et le nombre d'ATP créés, ou entre glucose+6 O2 et le nombre d'ATP créés par glycolyse + cycle de Krebs + phosphorylation oxydative.)
    Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.

  12. #9
    Sethy

    Re : [débat] Point de vue des biologistes : la vie, une structure dissipative ?

    Citation Envoyé par Amanuensis Voir le message
    Je réponds en remontant le message...
    Je partage pas mal cette opinion, avec quelques bémols, en particulier dus au terme «la vie» qui n'est pas claire comme notion pour une structure.
    Une structure dissipative est limitée dans l'espace, bien qu'elle échange avec le monde extérieur.

    Citation Envoyé par Amanuensis Voir le message
    Pour moi, la structure dissipative est la surface de la Terre (plus précisément la petite couche entre +/- 20 km autour de l'altitude 0). Cela n'est pas limité à la vie, cela inclut en particulier tous les phénomènes météorologiques. Les êtres vivants en sont une partie significative, mais plus par les extrêmes de complexité (chimique) qu'elle manifeste que par son importance numérique.

    La surface de la Terre en tant que structure dissipative est «motorisée» par le différentiel entre le rayonnement incident venant du Soleil (à 5800 K) et le rayonnement thermique émis (vers les 260 K). L'augmentation d'entropie au bilan est entre ces deux rayonnements, et elle est quantitativement énorme, des ordres de grandeur au-dessus ce qu'on imaginer être nécessaire pour la vie.

    Le vivant s'intercale entre les deux, prenant l'énergie libre du rayonnement solaire en déséquilibre avec la température ambiante, en capturant une partie sous forme d'énergie chimique, pour la relâcher finalement par réchauffement de l'atmosphère, et de là , sous forme de rayonnement thermique infrarouge.
    Je comprends ce que tu veux dire, mais pour moi ce n'est pas suffisant. Je m'explique.

    Il y a pour moi une frontière entre de l'eau qui est mise à chauffer dans une casserole et qui est certes animée de mouvements de convection mais relativement anarchiques et les cellules de Bénard qui résultent d'une bifurcation du systèmes et montrent une nouvelle forme d'organisation.

    Mais la où on est d'accord, c'est que ces déséquilibres contribuent au maintien de la vie.

    Rappelons quand même que la vie serait apparue près des fumerolles océaniques avant de progressivement coloniser les mers et les terres.

    C'est l'occasion d'un approfondissement sur la théorie car il y a un point dont je n'ai pas parlé, c'est celui des gradients qu'ils soient de températures ou de concentrations par exemple (un gradient est une différence d'une propriété lorsque l'on se déplace dans l'espace). Naturellement les gradients tendent à disparaitre (la goutte d'encre qui colore progressivement tout le liquide). C'est la, à la marge de ces gradients que la vie est probablement apparue.

    Ici on voit bien les gradients de concentration : https://youtu.be/KtFFmDGIsa4?t=30s

    Citation Envoyé par Amanuensis Voir le message
    Pareil pour les phénomènes météo, la structuration étant moins rémanentes (mais on peut comparer les cellules de Hadley à celles de Bénard). Les rivières sont un autre exemple de structuration, plus rémanente.
    Par contre, effectivement, les cyclones pourraient mieux convenir dans le sens où il faut des conditions (seuil de température à la surface de l'eau, humidité, etc.).

    Citation Envoyé par Amanuensis Voir le message
    Il me semblait que cette idée avait été réfutée, comme non valable en toute généralité, même si elle fonctionne dans quelques cas.
    Il y a effectivement des discussions. Cette thèse présente un point de vue qui concilie les apparentes (?) contradictions.

    https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01308677/document

    Citation Envoyé par Amanuensis Voir le message
    N'est-ce pas contraire à l'idée d'un «mode de production minimal» ?
    [/QUOTE]

    Oui et non. Comme ce schéma le montre, au-delà d'un certain seuil, les anciennes voies de production ne peuvent plus être utilisées par le système : https://books.google.be/books?id=Gyn...cation&f=false
    Dernière modification par Sethy ; 29/05/2018 à 14h54.

  13. #10
    Sethy

    Re : [débat] Point de vue des biologistes : la vie, une structure dissipative ?

    Citation Envoyé par Amanuensis Voir le message
    Je ne vois pas cela comme le pendant de l'organisation (de l'anabolisme). Je le vois plus par la chaleur. (Les réactions de catabolisme sont peu efficaces, le plus gros de l'énergie chimique libre part en chaleur. Voir par exemple le rendement entre rayonnement incident sur une cellule végétale et le nombre d'ATP créés, ou entre glucose+6 O2 et le nombre d'ATP créés par glycolyse + cycle de Krebs + phosphorylation oxydative.)
    Oui, certes. Mais comme je l'écrivais, "l'anabolisme à lui aussi besoin de catabolisme". Cela n'enlève pas aux autres rôles (et contraintes) du catabolisme, cela en ajoute d'autres.

  14. #11
    Amanuensis

    Re : [débat] Point de vue des biologistes : la vie, une structure dissipative ?

    Citation Envoyé par Sethy Voir le message
    Rappelons quand même que la vie serait apparue près des fumerolles océaniques avant de progressivement coloniser les mers et les terres.
    Oui, même si seulement une hypothèse.

    L'idée des fumerolles correspond à une autre «motorisation» d'une structure dissipative. Je ne l'ai pas citée parce que son statut actuel n'a rien d'évident pour la majeur partie du vivant. (Mais concerne les bactéries des roches profondes, et peut-être, mais douteux, les fumeurs blancs actuels)

    Par contre elle reste très importante en géologie, c'est ce qui «structure» les continents, la tectonique, les montagnes, etc.

    On peut donc imaginer la vie apparaissant comme faisant partie de la structure dissipative géologique (qui dissipe l'énergie de radioactivité interne à la Terre en infrarouges, encore un chauffage par dessous!), puis qui «envahit» une autre structure dissipative, celle dissipant l'énergie solaire en infrarouges.

    ---

    Par ailleurs, je ne fais que partager mes connaissances, je ne cherche pas à débattre de quoi que ce soit.
    Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.

  15. #12
    Amanuensis

    Re : [débat] Point de vue des biologistes : la vie, une structure dissipative ?

    Citation Envoyé par Sethy Voir le message
    Oui, certes. Mais comme je l'écrivais, "l'anabolisme à lui aussi besoin de catabolisme".
    Je le répète, je ne suis pas là pour débattre. (Même si le titre parle de débat. Comme expliqué, mon opinion sur la question titre s'est formée depuis longtemps, et n'a pas bougé ; s'il y a débat dessus, je le lirai avec attention.)
    Dernière modification par Amanuensis ; 29/05/2018 à 15h12.
    Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.

  16. #13
    Sethy

    Re : [débat] Point de vue des biologistes : la vie, une structure dissipative ?

    Citation Envoyé par Amanuensis Voir le message
    Oui, même si seulement une hypothèse.

    L'idée des fumerolles correspond à une autre «motorisation» d'une structure dissipative. Je ne l'ai pas citée parce que son statut actuel n'a rien d'évident pour la majeur partie du vivant. (Mais concerne les bactéries des roches profondes, et peut-être, mais douteux, les fumeurs blancs actuels)

    Par contre elle reste très importante en géologie, c'est ce qui «structure» les continents, la tectonique, les montagnes, etc.

    On peut donc imaginer la vie apparaissant comme faisant partie de la structure dissipative géologique (qui dissipe l'énergie de radioactivité interne à la Terre en infrarouges, encore un chauffage par dessous!), puis qui «envahit» une autre structure dissipative, celle dissipant l'énergie solaire en infrarouges.

    ---

    Par ailleurs, je ne fais que partager mes connaissances, je ne cherche pas à débattre de quoi que ce soit.
    Ce qui m'ennuie dans ce que tu écris, c'est que tu utilises le terme "structure dissipative" pour autre chose que celui proposé par Prigogine. C'est donc une question de sémantique que je discute la et si je la discute, c'est pour que les lecteurs ne s'y perdent pas.

    Comme je l'expliquais une casserole avec de l'eau qui chauffe n'est pas une structure dissipative (alors que dans ton acceptation du terme, elle l'est je pense), Par contre, les cellules de Bénard qui pourraient se développer au sein du liquide, elles sont bien des structures dissipatives.
    Dernière modification par Sethy ; 29/05/2018 à 15h27.

  17. #14
    Amanuensis

    Re : [débat] Point de vue des biologistes : la vie, une structure dissipative ?

    Citation Envoyé par Sethy Voir le message
    Ce qui m'ennuie dans ce que tu écris, c'est que tu utilises le terme "structure dissipative" pour autre chose que celui proposé par Prigogine.
    OK, mais je parle de ce qui est fondamental pour l'apparition de structures dissipatives (à votre sens), d'un système ouvert et de qu'on observe à ses limites (ouverture) et l'évolution de son intérieur. C'est bien ce dont parle Prigogine à ma connaissance.

    Moi ce qui me gène c'est que vous n'identifiez pas le système. «La vie » n'est pas une structure dissipative, au mieux ce sont les êtres vivants, mais pas seulement, c'est tout l'écosystème, et cela va inclure des aspects non biologiques, comme les différents cycles des atomes.

    En identifiant le système, et n'en ne cherchant pas à distinguer d'entrée les compartiments, c'est à dire en considérant a priori que c'est l'ensemble du système, entre les deux interfaces, qui est la structure dissipative, on est libre ensuite de regarder les détails.

    Si on coupe le Soleil (et en ignorant la «motorisation» géothermique), ce n'est pas seulement les êtres vivants qui disparaissent de par le mouvement vers l'équilibre: toute l'eau va geler, puis le CO2, et finalement (l'équilibre étant à 3K) l'atmosphère va geler. Il semble logique de prendre l'ensemble du système comme dissipatif, et non quelques parties plus visiblement structurées.

    ---

    Mais bon, je sens que ma participation ne plaît pas. Au revoir, et bonne chance pour un débat constructif.
    Dernière modification par Amanuensis ; 29/05/2018 à 15h56.
    Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.

  18. #15
    yvon l

    Re : [débat] Point de vue des biologistes : la vie, une structure dissipative ?


  19. #16
    Sethy

    Re : [débat] Point de vue des biologistes : la vie, une structure dissipative ?

    Citation Envoyé par Amanuensis Voir le message
    OK, mais je parle de ce qui est fondamental pour l'apparition de structures dissipatives (à votre sens), d'un système ouvert et de qu'on observe à ses limites (ouverture) et l'évolution de son intérieur. C'est bien ce dont parle Prigogine à ma connaissance.
    Oui, certes. Mais qui dit intérieur d'un système dit aussi monde extérieur.

    Citation Envoyé par Amanuensis Voir le message
    Moi ce qui me gène c'est que vous n'identifiez pas le système. «La vie » n'est pas une structure dissipative, au mieux ce sont les êtres vivants, mais pas seulement, c'est tout l'écosystème, et cela va inclure des aspects non biologiques, comme les différents cycles des atomes.
    Effectivement, ce sont bien les êtres vivants qui constitue chacun individuellement une structure. Ils sont évidemment limités dans l'espace.


    Citation Envoyé par Amanuensis Voir le message
    Mais bon, je sens que ma participation ne plaît pas. Au revoir, et bonne chance pour un débat constructif.
    Bah non, pourquoi ? Par contre, il me semblait indispensable de se mettre d'accord sur le sens des mots, sans cela pas de discussion possible.

  20. #17
    Sethy

    Re : [débat] Point de vue des biologistes : la vie, une structure dissipative ?

    Citation Envoyé par yvon l Voir le message
    Merci, je vais y jeter un oeil.

    Pour ma part, à ce stade, je tire déjà une première conclusion qui paradoxalement m'étonne mais ne surprend pas.

    Je vous laisser chercher, on verra si elle se confirme dans la suite des débats.

  21. #18
    Amanuensis

    Re : [débat] Point de vue des biologistes : la vie, une structure dissipative ?

    Citation Envoyé par Sethy Voir le message
    Par contre, il me semblait indispensable de se mettre d'accord sur le sens des mots, sans cela pas de discussion possible.
    Je ne pense pas qu'il y avait désaccord sur le sens d'un quelconque mot. Seulement sur ce à quoi ils s'appliquent. D'où le bye, que je confirme.

    [«Pour ma part, à ce stade, je tire déjà une première conclusion qui paradoxalement m'étonne mais ne surprend pas.» Je sentais venir la théorie personnelle, cela me gênait aussi...]
    Dernière modification par Amanuensis ; 29/05/2018 à 17h22.
    Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.

  22. #19
    Sethy

    Re : [débat] Point de vue des biologistes : la vie, une structure dissipative ?

    Voici un article qui évoque tant la chimie que la physique de ce que j'évoquais.

    On peut y voir la théorie ainsi que notamment, l'émergence des bifurcations au départ de mécanisme de l'horloge chimique par exemple.

    http://www.faidherbe.org/site/cours/dupuis/joupord.htm

  23. #20
    Sethy

    Re : [débat] Point de vue des biologistes : la vie, une structure dissipative ?

    Citation Envoyé par Amanuensis Voir le message
    Je sentais venir la théorie personnelle, cela me gênait aussi...]
    C'est un procès d'intention ! Il ne s'agit en rien de théorie personnelle. La preuve, dans toutes mes interventions, il y a des citations, des vidéos d'illustrations, voire des sources.

  24. #21
    Sethy

    Re : [débat] Point de vue des biologistes : la vie, une structure dissipative ?

    Citation Envoyé par yvon l Voir le message
    J'ai parcouru ces discussions. Je ne vais pas commenter la décision de la modération d'y mettre un terme et donc, je ne vais pas relancer le débat ici car logiquement cela amènerait à fermer cette discussion également.

    Par contre, la seconde moitié de l'article que j'ai mentionné (http://www.faidherbe.org/site/cours/dupuis/joupord.htm) devrait vous éclairer sur le sujet car il repart des bases de la thermodynamique et de la fait découler tout le cheminement de Prigogine.

    Si vous avez des questions à propos d'une des étapes du raisonnement, je peux essayer de vous aider car cela suit globalement le canevas du cours auquel j'avais participé.

  25. #22
    yvon l

    Re : [débat] Point de vue des biologistes : la vie, une structure dissipative ?

    Citation Envoyé par Sethy Voir le message
    ...
    Par contre, la seconde moitié de l'article que j'ai mentionné (http://www.faidherbe.org/site/cours/dupuis/joupord.htm) devrait vous éclairer sur le sujet car il repart des bases de la thermodynamique et de la fait découler tout le cheminement de Prigogine.

    Si vous avez des questions à propos d'une des étapes du raisonnement, je peux essayer de vous aider car cela suit globalement le canevas du cours auquel j'avais participé.
    Bonjour,
    J’ai lu l’article cité, et particulièrement la dernière partie et cela à partir de mes compétences dans les systèmes mécaniques et/ou électriques rétroactifs (stable ou instable). On y voit des similitudes dans le contrôle des processus vu du point de vue énergétique.
    Dans certains processus mécaniques et/ou électriques non linéaire, un système peut être le siège d’oscillations auto-entretenues. C’est le cas des oscillateurs à relaxation. https://fr.wikipedia.org/wiki/Oscillation_de_relaxation

  26. #23
    yvon l

    Re : [débat] Point de vue des biologistes : la vie, une structure dissipative ?

    Citation Envoyé par Sethy Voir le message
    Citation Envoyé par Amanuensis
    Il me semblait que cette idée avait été réfutée, comme non valable en toute généralité, même si elle fonctionne dans quelques cas.
    Il y a effectivement des discussions. Cette thèse présente un point de vue qui concilie les apparentes (?) contradictions.

    https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01308677/document
    J’avais également signalé ce lien dans le message #50 du fil que j'avais initié suivant:
    http://forums.futura-sciences.com/ph...ntropie-2.html

  27. #24
    Geb

    Re : [débat] Point de vue des biologistes : la vie, une structure dissipative ?

    Bonjour,

    Il y a un peu plus de 3 ans, on avait discuté sur Futura d’un article, mentionné à l’époque par Tannhauser.

    Il s’agissait d’un article d’Ilya Prigogine intitulé "La thermodynamique de la vie" et publié pour la première fois dans l’édition de juin 1972 (n° 24) du magazine La Recherche et à nouveau dans une édition spéciale de ce même magazine, en mai 2000.

    Je me rappelle que j’avais trouvé le rapport entre le développement de structures dissipatives et le lien qui peut être fait entre ces dernières et le fonctionnement aussi bien que le problème de l’apparition de la vie finalement assez nuancé.

    Malheureusement, la version intégrale de ce texte n’est plus disponible gratuitement à la lecture.

    Pour ma part, je pense que Prigogine était un bon début mais qu'évidemment, on a beaucoup progressé dans la compréhension de la dynamique énergétique du vivant. Par exemple, j'aime beaucoup l'approche recommandée par Tom Misteli (Misteli, 2001), Marcello Barbieri (Barbieri, 2002), Alexeï Kourakine (à son propos, voir aussi ici) ou Daniel Nicholson (Nicholson, 2013) depuis le début des années 2000, quant à la compréhension du fonctionnement physico-chimique détaillé des êtres vivants.

    Pour les relations entre le fonctionnement de la vie et les structures dissipatives, voir la magnifique conférence d'Eric Smith de 2007 :

    - Inevitable Life? (~53 min.)

    Cordialement.

  28. #25
    Amanuensis

    Re : [débat] Point de vue des biologistes : la vie, une structure dissipative ?

    Citation Envoyé par yvon l Voir le message
    J’avais également signalé ce lien dans le message #50 du fil que j'avais initié suivant:
    http://forums.futura-sciences.com/ph...ntropie-2.html
    Important de noter que le message #1 indique «les systèmes optent pour un mode de production minimal [d'entropie].» Ce qui est, en première lecture, l'exact opposé de «maximisation de la production d'entropie».
    Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.

  29. #26
    yvon l

    Re : [débat] Point de vue des biologistes : la vie, une structure dissipative ?

    Citation Envoyé par Amanuensis Voir le message
    Important de noter que le message #1 indique «les systèmes optent pour un mode de production minimal [d'entropie].» Ce qui est, en première lecture, l'exact opposé de «maximisation de la production d'entropie».
    Pas si simple si je reprend les conclusions du message #107 de http://forums.futura-sciences.com/ph...ntropie-4.html
    En fait on se trouve ici dans une situation correspondant au théorème énoncé par Prigogine de production d’entropie minimum (MINEP) dans ce théorème le système va évoluer vers un équilibre d’entropie minimum plutôt que maximum (mais pas une puissance qui diminue)
    Le problème pour les chercheurs qui modélise de tels systèmes est de trouver les zones de validité pour appliquer MEP et/ou MINEP
    voir aussi: http://www.scholarpedia.org/article/...tion_principle
    .
    Dernière modification par JPL ; 01/06/2018 à 13h35. Motif: Correction d’un lien

  30. #27
    Amanuensis

    Re : [débat] Point de vue des biologistes : la vie, une structure dissipative ?

    Oui, je connaissais. Je soulignais juste que le conflit était immédiatement visible, entre la phrase ici et le titre de la discussion ancienne. C'est ce qui m'a fait réagir d'entrée.

    Perso je pense que s'occuper de l'effet sur la vitesse de production d'entropie n'est pas la bonne voie pour la vie.

    Le temps l'établissement d'un régime stationnaire (en fait périodique de par la rotation et la révolution de la Terre) est assez apparent pour le système climatologique principal. Mais on peut penser qu'il est infini pour le compartiment biologique. En tout cas, on constate que le compartiment biologique a profondément changé au cours des millions d'années. (Et l'humanité, qu'on doit inclure avec ses éléments «artificiels» si ce n'est dans «la vie» mais au moins dans un système incluant aussi le biologique, ne fait que compliquer le sujet.)
    Dernière modification par Amanuensis ; 01/06/2018 à 13h25.
    Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.

  31. #28
    Sethy

    Re : [débat] Point de vue des biologistes : la vie, une structure dissipative ?

    Citation Envoyé par yvon l Voir le message
    Bonjour,
    J’ai lu l’article cité, et particulièrement la dernière partie et cela à partir de mes compétences dans les systèmes mécaniques et/ou électriques rétroactifs (stable ou instable). On y voit des similitudes dans le contrôle des processus vu du point de vue énergétique.
    Dans certains processus mécaniques et/ou électriques non linéaire, un système peut être le siège d’oscillations auto-entretenues. C’est le cas des oscillateurs à relaxation. https://fr.wikipedia.org/wiki/Oscillation_de_relaxation
    Effectivement, je savais qu'il existait des exemples de telles conditions seuils qui au-delà d'un certain point bifurquent. Je pensais que les flip-flop en faisaient partie, mais je n'ai pas pu en avoir la certitude.

    Par contre, grâce au lien, j'ai découvert l'oscillateur de van der Pol qui visiblement présente ce type de comportement.

    Sur la page wiki consacrée à ce système (https://fr.wikipedia.org/wiki/Oscill...de_Van_der_Pol), on peut voir un diagramme un peu particulier. Il s'agit d'une représentation du système dans ce qu'on appelle l'espace des phases. L'article ici est bien plus complet et montre le changement radical que connait le système en fonction de la valeur du paramètre "epsilon" : http://www.tangentex.com/VanDerPol.htm

    Le schéma dans l'espace des phases est ce qu'on appelle un "attracteur", dont un autre exemple est (je pense) mieux connu des biologistes sous la dénomination du modèle prédateur-proie de Lotka-Volterra : https://fr.wikipedia.org/wiki/Équati...Lotka-Volterra .

  32. #29
    yvon l

    Re : [débat] Point de vue des biologistes : la vie, une structure dissipative ?

    Citation Envoyé par Sethy Voir le message
    Effectivement, je savais qu'il existait des exemples de telles conditions seuils qui au-delà d'un certain point bifurquent. Je pensais que les flip-flop en faisaient partie, mais je n'ai pas pu en avoir la certitude.
    ...
    Le schéma dans l'espace des phases est ce qu'on appelle un "attracteur", dont un autre exemple est (je pense) mieux connu des biologistes sous la dénomination du modèle prédateur-proie de Lotka-Volterra : https://fr.wikipedia.org/wiki/Équati...Lotka-Volterra .
    Les systèmes oscillants linéaires ou non sont des particularités des systèmes dits bouclés.

    De façon plus générale, de tel ssystèmes comportent 2 parties, une partie énergétique qui fournit l’énergie au système et une partie informationnelle bouclée qui assure le contrôle de l’énergie nécessaire au processus demandé. La boucle informationnelle ne nécessite que très peu d’énergie par rapport à l’énergie totale mise en œuvre.
    Prenons par exemple un système voiture-pilote
    Dans ce système la voiture qui subit le transfert d’énergie est sous le contrôle d’une boucle de pilotage qui va assurer le comportement correct de la voiture dans son environnement.
    Le système est bouclé en ce sens qu’une action du pilote via les organes de contrôle de la voiture (volant accélérateur, frein) donne une action contrôlée par ce même pilote. Ce contrôle d’une énergie importante demande peu d’énergie mais est capital pour le fonctionnement du système..
    Si par exemple le pilote introduit un retard dans le contrôle de la boucle (suite à une consommation d’alcool ), le système peut se mettre à osciller autour de la trajectoire désirée.
    Dans http://forums.futura-sciences.com/de...econdaire.html , tu trouveras une représentation graphique pouvant s’adapter à ce système
    Dernière modification par yvon l ; 01/06/2018 à 22h19.

  33. #30
    Amanuensis

    Re : [débat] Point de vue des biologistes : la vie, une structure dissipative ?

    Effectivement assez utile de pointer cet ancien fil...
    Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.

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