Biologie systémique -> la pensée systémique

[invite0eab014d]

Salut,

Comment en est-on arrivé là...

je suis étudiant en biologie cellulaire et je me suis aperçu en prenant un peu de recule vis-à-vis du savoir que j'accumulais, qu'il m' était nécessaire de modifier ma méthode d' acquisition d' information pour être en phase avec mon domaine qui est la biologie mais aussi avec mon regard sur la science .

La quantité de savoir en biologie cellulaire est immense, comment s'en sortir quand on a parfois l' impression que ça ne sert à rien, quand on a
l' impression de se refermer de plus en plus dans un petit monde d'autiste quitte à devenir complètement associal et se sentir inutile??

La systémique est un mode de pensée qui favorise les interactions, en gros il favorise les échange. En biologie c'est fondamental ,en effet la biologie se nourris, pour la compréhension du vivant de toutes les autres sciences comme les maths, la physique, la Chimie et même la philo ...oups..
Elle remet en cause, étaye la vision cartésienne du monde et encourage plus la synthèse des informations que l'acquisition pure.

Un pti exemple de biologie cellulaire: si on pose le fait que la cellule est un sytéme ouvert qui transforme l'énergie en information en utilisant la matière comme support, il est logique pour la synthèse des connaissances en biologie cellulaire de connaître les mécanismes intrinsèques aux systèmes ouverts comme la rétroaction ( feed-back), le stockage, la notion de stabilité,
d'instabilité,d' émergence et de complexité, de chaos (encore).
Voilà le forum est lancé, c'est un sujet qui me passionne Donc avis aux bavard ...
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[invite5107cef4]

[QUOTE=nikaize;1125590]

La quantité de savoir en biologie cellulaire est immense, comment s'en sortir quand on a parfois l' impression que ça ne sert à rien, quand on a
l' impression de se refermer de plus en plus dans un petit monde d'autiste quitte à devenir complètement associal et se sentir inutile??


Salut,
j'ai été dans le même cas que toi il y a quelques années.
Je me suis alors dirigée dans la filière écologie de la bio qui s'intéresse à des thématiques telles que celles de l'Evolution au sens large. Cette ouverture m'a permis de mettre du sens à beaucoup de choses qui me paraissaient trop abstraites et de ce fait totalement inutiles. C'est ainsi qu' un peu plus avertie, je me dirige à nouveau vers de telles disciplines mais avec un certain recul me permettant de mieux les appréhender.
L'évo-dévo, discipline récente de quelques trentaines d'années et à l'interface de la biologie cellulaire, biologie du developpement et évolution me parait être un début de solution au cloisonnement des savoirs biologiques que tu sembles dénoncer.
Bon courage et à bientôt

[invite01e752d8]

Bonjour nikaize,


J'ai également été en biologie cellulaire (et physiologie). Mais ce n'était pas la filière que j'avais choisie, j'y étais par défaut (je voulais faire "biologie générale"/ "sciences de la vie et de l'univers" mais j'avais été refoulé ).
Ce que tu dis est très juste, à force de s'intéresser à l'arbre, on ne voit pas le bosquet. Non pas que la bio cell ne m'intéressait pas du tout, en tant que passionné de biologie, cela ne pouvait pas ne pas m'intéresser. C'est juste que d'apprendre par coeur toutes ces données ne m'intéressait pas scpécialement (pas du tout en fait!). Le fait est que je n'ai pas spécialement une capacité de mémoire extraordinaire ... j'ai plus un esprit synthétique, je crois... Bref, le fait d'intégrer les données de bio cell en physiologie et/ou en pathologie est déjà plus intéressant. On aborde alors le côté non plus descriptif, mais fonctionnel de toutes ces données. Si l'on prend encore un peu plus de recul, on peut ensuite essayer de regarder cela d'un point de vue évolutionniste.

Ce qui m'intéressait (et m'intéresse encore! ), c'était d'avoir une vision plus globale. Et en effet, comme le dit bonobo, la connaissance des mécanismes de l'évolution est fondamentale en biologie, donne une vision d'ensemble ainsi qu'une façon d'organiser les connaissances acquises de façon sensée (non pas seulement chaotique ou purement accumulative) et ceci à la lumière de l'évolution. (cf. ma signature )

Si tu comptes continuer en biologie cellulaire, tu pourras toujours à côté de cela (et c'est un conseil de ma part) lire un tas de bouquins qui t'apprendront bien plus (en terme d'idées fondamentales) que ce que tu apprendras en cours (du moins dans la filière bio cell). C'est en tout cas mon expérience personnelle. A mes yeux, certains livres à eux seuls valent plus que ce que j'ai pu accumuler durant toutes mes études (le fait est qu'aujourd'hui, je ne suis pas biologiste... ).



Apus.

[invite0eab014d]

he bien visiblement on est d' accord sur le fond, et justement c' est cette problématique qui m' intéresse, c' est à dire organiser ma connaissance de façon réaliste (et non pas rationnelle).
En ce moment je suis partie sur une voie tout à fait innattendu pour moi,
c'est à dire la compréhension des propriétés spécifiques des systèmes, donc théorie cybernétiques de Wiener pour l' autorégulation, la théorie du chaos pour les phénomènes d' émergence, c' est assez Darwinien mais bon ...
Et donc j' espère trouver des gens qui dans ce système de penser pourraient m' apporter un plus, parce que je bloque sur plein de trucs.
Un exemple j' ai lu dans un site web assez coté un débat de spécialistes du genre "les systèmes complexes ne sont pas plus stable que les systèmes plus simple" dans ce débat il n' y avait aucune référence faite à l' adaptabilité et l' efficacité, c' est à dire que dans un environnement donné un système complexe est plus efficace mais par la même il est plus sensible à un changement des propriétés de son environnement .

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitef86a6203]

Un exemple j' ai lu dans un site web assez coté un débat de spécialistes du genre "les systèmes complexes ne sont pas plus stable que les systèmes plus simple" dans ce débat il n' y avait aucune référence faite à l' adaptabilité et l' efficacité, c' est à dire que dans un environnement donné un système complexe est plus efficace mais par la même il est plus sensible à un changement des propriétés de son environnement .

En tant qu'informaticien ou électronicien ,je dirais que plus un système est complexe , moins il est stable en règle générale.

La stabilité exige dans un programme, des procédures dites "fermées".
C'est à dire que la procédure ne peut fonctionner exclusivement que entre 2 limites bien définies.
Cela se fait au dépend de la vitesse de traitement car les contrôles coutent cher en ressource.

Le terme stabilité étant compris plutot comme fiabilité en informatique.

Dans le sens régulation la complexité ajoutant de la lenteur comme déjà expliqué, cela n'est pas forcément réalisable.

Au niveau électronique la solution d'ajout de périphériques plus rapides peut résoudre les problèmes de vitesse donc de stabilité dans le sens "feed back", dans la mesure ou les périphériques existent,
toujours au dépend de la fiabilité.

[invite01e752d8]

Bonsoir (bonjour? ),

Un exemple j' ai lu dans un site web assez coté un débat de spécialistes du genre "les systèmes complexes ne sont pas plus stable que les systèmes plus simple" dans ce débat il n' y avait aucune référence faite à l' adaptabilité et l' efficacité, c' est à dire que dans un environnement donné un système complexe est plus efficace mais par la même il est plus sensible à un changement des propriétés de son environnement .

Je ne suis pas sûr de bien comprendre (je n'ai pas le contexte). Mais bon, si "système" est synonyme d'organisme et si "stable" signifie "stable dans une durée d'ordre géologique", dans ce cas, je crois à peu près comprendre...

On considère qu'un organisme spécialisé (par exemple ultra spécifique à une niche écologique ou une orchidée spécifiquement fécondée par une seule espèce d'insecte) est peu adaptable à un changement rapide d'environnement. Alors que des organismes peu spécialisés ont globalement un potentiel d'adaptation plus important.

Après, le raccourci "spécialisé" = "complexe" ( de même que "peu spécialisé"="peu complexe ou simple") est discutable.

S'il est vrai que l'on trouve sans problème des organismes "complexes" (dans l'organisation d'une structure) (ultra-)spécialisés par rapport à un environnement (-> cas où l'on a "complexes et peu stables"), on peut aussi facilement trouver des exemples avec des organismes au moins aussi complexes (pour un autre caractère) mais moins spécialisés.(-> et donc là, on aurait "plus complexe et ,en principe, plus stable").
(remarque: bon après, faut aussi voir si l'on peut se permettre de comparer la complexité de deux caractères différents ... Cela dit, les mutations n'étant pas dirigées vers une quelconque adaptation, un même caractère peut très bien devenir plus complexe sans être plus adapté à l'environnement que sa forme précédente, moins complexe. Il faut donc aussi voir quel recul doit-on donner à l'accroissement de complexité d'un caractère -toujours le même-, doit-on considérer que le crible de la séléction naturelle ait fait son oeuvre? ça changerait tout...)

En parallèle, on a des organismes relativement simples (les bactéries par exemple, parlons généralement...) qui effectivement sont ubiquitaires sur Terre, parce que peu spécialisés. (-> "simples et très stables")
Mais nous avons aussi des espèces "simples" ("simplifiées" devrions-nous dire si l'on parle d'espèces parasites) très spécifiques d'un milieu. Les organismes parasites propres à une seule espèce hôte sont peu adaptables, peu stables dans le temps (car trop dépendant de l'espèce hôte).(->donc là, on aurait "simple mais pas très stable").


Ensuite il faut voir si ces "contradictions" sont d'égale importance ou si ça balance très franchement d'un côté plus que de l'autre...

Il faut également définir sur quel caractère précis définit-on la "complexité" entre deux organismes si l'on ne veux pas comparer des torchons avec des serviettes (cf la remarque plus haut). Ainsi, le débat général me paraît un peu trop vague ou du moins pas assez cadré ...
En ce qui concerne ce "débat de spécialistes", n'ayant pas son contexte, je ne peux pas aller tellement plus loin dans mes commentaires (il faudrait que je précise mieux le cadre). Déjà que mes commentaires ne sont pas super bien formulés... Et je suis même pas sûr que mon message soit à propos...
J'espère que c'est à peu près compréhensible (sinon je prendrai le temps de reformuler), il est un peu tard là...


Apus.


PS: milles excuses pour l'inintelligibilité de mon message! mais là j'suis naze, faut que j'aille prendre congés de ma semaine.

[invite01e752d8]

Bonjour,


Ah oui, il y a également autre chose (un autre conseil personnel, tu en feras donc ce que tu veux). Pour pouvoir organiser les données que tu auras accumulées, il te faudra un certain nombre d'idées fondamentales. Celle-ci sont plus ou moins implicites dans l'enseignement en bio cell, mais quelque fois, il n'y en a pas, on te livre les données brutes et puis c'est tout! (du moins, c'est mon expérience personnelle). Ainsi, je crois que nous manquons dans notre enseignement en bio cell (et là c'est un très gros manque) de connaissance sur l'Histoire des sciences. Pas la peine de voire forcément l'histoire des autres sciences (même si c'est aussi intéressant et plus ou moins en parallèle avec la science qui nous intéresse là, dans notre cas), connaître au moins l'histoire de la Biologie est fondamental pour un biologiste! Et pourtant, on ne nous l'enseigne pas! Connaître "l'ontogénie" (juste histoire de détourner un terme de biologiste! ) des grandes idées ainsi que leurs auteurs évitent bien des pièges (fausses pistes de recherche, idées reçues répandues dans l'opinion général). Ca évite de se faire épingler au détour d'une bourde au sujet d'une idée fondamentale...
Combien de biologistes (ne parlons même pas des gens en général) ne sauraient pas énoncer la différence entre la théorie néolamarckienne avec la néodarwinienne! Il n'y a pas de honte à avoir, moi-même je l'ai longtemps ignoré durant mes études jusqu'au jour où un prof de géologie a eu la bonne idée (et pour le moins la plus naturelle qui soit dans notre branche! ) de nous parler des différentes théories de l'évolution ainsi que de nous faire un rapide historique du fondement des idées fixistes et transformistes. Connaître l'histoire des sciences n'est pas un luxe! Je l'ai longtemps cru lorsque j'étais étudiant, jusqu'à ce que l'on nous en parle... et là, j'ai bien vu qu'il y avait tout un pan de réflexion qui s'était ouvert à moi et que j'ai totalement ignoré jusque là . Il n'a pas fallu grand chose, mais quand on nous l'apprend pas...

Exemple d'idée reçue par méconnaissance de l'histoire des sciences (attention! je ne dis pas que tu insinues de telles choses, mais c'est juste pour illustrer notre profonde ignorance des idées, mais aussi de leurs auteurs -et je m'inclus dans le lot d'ailleurs!):

Elle remet en cause, étaye la vision cartésienne du monde et encourage plus la synthèse des informations que l'acquisition pure.

Souvent on entend, du moins dans la langue française, des personnes (de formations scientifiques ou non) se dire "cartésiens" ou parler de "vision totalement cartésienne" pour signifier qu'ils sont rationnels, qu'ils ne laissent place à aucune irrationnalité ou autre déité, qu'ils ont une vision qui ne se limite qu'au domaine de la science (ils veulent signifier qu'ils sont agnostiques en fait). S'il est plus ou moins accepté dans la langue courante que le terme "cartésien" désigne une telle attitude, historiquement, il a erreur! Descartes était sans nul doute un génie scientifique (je n'entrerai pas plus dans les détails de sa biographie ou de sa philosophie... parce que je ne m'y connais pas tellement plus que ça en fait ), cela dit, il restait un croyant convaincu. Et sa vision, sa philosophie (cf. sa fameuse ontologie) déborde largement du domaine rationnel pour empiéter du coté théologique.
(si la question de Descartes intéresse quelqu'un, il y a un lien dans cet ancien fil au message #120 et la discussion tournait alors un peu autour de René: )
http://forums.futura-sciences.com/thread134658-3.html


Enfin bref, ce n'était qu'un exemple. Il serait plus probant de faire un test sur les idées reçues concernant le (néo-)darwinisme chez les étudiants biologistes cellulaires... L'on constaterai alors sûrement une lacune majeure dans l'enseignement universitaire de cette branche.

Voilà, désolé, si je ne lance pas vraiment de débat... C'est plutôt un témoignage de ma part sur "l'accumulation des connaissances" versus "quelques idées fondamentales et l'histoire de leur fondement".


Apus.

[invite0eab014d]

C' est pas un problème, de toute façon les débats "pour ou contre" c' est pas toujours intéressant .

Je crois qu' on peut tout à fait comparer la complexité biologie et écologique à la notion de la complexité utilisée en informatique.
En faite c'est une notion qui permet de définir l'efficacité d' un algorithme pour la résolution d' une tâche.
J' ai lu le truc et en faite les détails sont assez indigestes

En premier lieu, on défini le système et son environnement.

On a l'environnement à T=0 à l' entrée, l'algorithme est le systéme et en sortie on a l' environnement à T=1.
L' environnement est la première couronne qui entoure le système, cette couronne est défini par des conditions relativement stables autour du système, cet environement subit d' une part l'effet de l'entropie qui désorganise les constantes optimum et donc désorganise le système et l'effet de l'algorithme qui tend à corriger ces perturbations.
La transformation de l' environnement est destiné à corriger l' effet du chaos et à préserver l' intégrité du système ( quantité d' information à lé preuve du temps ), sachant que ce chaos en apporte des évolutions qui augmentent la complexité et la stabilité à un environnement donné, soit provoque une catastrophe, effet boule de neige destructif, je suis d' accord avec toi Apus Apus seul la persistence peut dire si une mutation approte en complexité ou en chaos.

Pour un électronicien :
On prend un robot avec un senseur qui lui permet de définir la valeur d'une variable X, cette variable X subit une autorégulation de sa valeur en interne autour d' une valeur moyenne donnée, cette valeur est la valeur X optimum de fonctionement :
On a deux types de perturbations,
un type de perturbation modéré, X augmente ou diminue , le système régule la valeur de X en interne et tout va bien.
Si la perturbation est trop forte, l' autorégulation n' est pas assez efficace, le robot ne fonctionne pas dans les conditions optimum, donc le senseur est inefficace, donc il lit mal les valeurs de X et donc au lieu de revenir à la valeur de X optimum il s'en éloigne , il devient chaotique, (réaction en chaîne) .

Beaucoup de pathologies humaines et cellulaires en physiologie, en biologie cellulaires, peuvent être résumées ainsi (ça reste globale) .
hypertension ( ici les senseurs sont les barorécepteurs ) , cancer(machinerie cellulaire ), obésité ( adipocytes , cellules de langherans etc ), diabètes. etc ...


Dans le livre de Joel de Rosnay "le macroscope" que je trouve génial (précurseur dans pleins de domaines ) on explique assez bien toute la partie thermodynamique du sujet.
[ il explique également la différence entre la pensée cartésienne qui décompose le savoir en plusieurs parties séparées de l'ensemble, qui fonctionne par causalité et la pensée systémique qui fonctionne plus en généralisant et en synthétisant].

L'entropie rend compte de la nature même de l'énergie pure qui est désordre et mouvement, cette entropie entraîne donc une déperdition d' information.
Le système biologique serai un algorithme qui transforme l'énergie en quantité d'information, c'est à dire qu' il transforme l'imprévisible en prévisible, je simplifie ma pensée mais c'est à peu près ça, plus la quantité d' information augmente, plus l' environnement est prévisible moins il est nécessaire de
s' adapter [entropie-néguentropie].
Si on prend l' être Humain comme système de base, celui-ci transforme
l'environnement de façon à ce qu' il soit prévisible et donc maîtrisable, (voir plus haut) , sachant qu'à notre échelle la quantité d'énergie est infini, la probabilité des évènements ne sera jamais totalement prévisible.

Apus apus

Si on pose le faite que plus un système est complexe, plus ses sous-parties sont spécialisées, donc inadaptées à un autre environnement, on peut se poser la question de l'avenir de notre société occidentale (autre débat ,lol).

Pour ce qui est de l'Orchidée , il faut la remettre dans son environnement, spécialisation de l' Orchidée, donc relative complexité du système duquelle il est issus. Comme pour la spécialisation des cellules du corps humain par exemple.Tout dépend de l' échelle.

J' ai retrouver le site que j' ai un peu "critiqué" la dernière fois, il parle bien du sujet mais surtout avec la vision écologiste, il n'est pas mauvais car il pose les bonnes questions mais bon, c'est pas assez concret et précis
[ www.teddygoldsmith.org/page36.html].
Quelques-unes de mes questions : comment mesurer la stabilité d' une variable chez un être vivant à l'aide des probabilités (tests statistiques) et donc mesurer
l' instabilité de ce système, ça me serai très utile, bien que ce soit plûtot des stats et de l'électronique , à partir de quelle moment le système devient chaotique et donc se disloque, quelles sont les variables à définir.
Enfin des trucs de ce genre là ...
Bon c' est un peu de la thermo, c' est un peu de la biologie de l'évolution , c'est un peu de l'automatique mais je crois vraiment que sa forme un autre tout .
Bon voilà un cadre , il est petit mais précis (à peu près )
Merci les courageu(se)s

[invite01e752d8]

Bonsoir nikaize,


Le lien ne fonctionne pas (en tout cas, pas chez moi...)
Les questions que tu te poses ont l'air très intéressantes, mais je dois t'avouer mes limites! Je ne comprends pas tout ce que tu as écrit mais ce n'est sûrement pas par maladresse de ta part!
C'est juste que quand j'entends parler d'entropie, je fais un blocage: je n'y comprends rien! (je suis trop une bille en physique! et en math aussi maintenant... et en statistique aussi donc... et...enfin, passons!)
Je suis "un peu" trop limité à la bio, quelqu'un qui serait plus polyvalent que moi serait sans doute capable de t'aider (du moins, mieux que moi, ça n'est pas difficile! )
En tout cas ton approche pluridisciplinaire, si elle est bien menée, ne peut être qu'une excellente chose! (j'espère que d'autres se manifesteront pour te faire avancer dans ta réflexion)
Bon courage!


Apus.

PS: et encore désolé, mais là, je ne peux vraiment t'aider en rien...

[invite0eab014d]

A, he bien c' est dommage , je vais faire avec ...
j' attends un peu on verra bien , peut-être que je tomberai sur les bonnes personnes .

[invite97ea2302]

Bonsoir Nikaize
votre discussion est interessante, mais elle me laisse un peu perplexe!
Je m'y connais un peu en bio cell mais il me semble que les outils que tu veux utiliser pour comprendre les fait sont un peu particulier.
La théorie de Shannon est interessante (relation energie/info) , la thermodynamique aussi, mais enfin, il me manque un peu de concret dans tout ça. La biologie cellulaire permet de comprendre le fonctionnement de la cellule, qui peut certe etre plus ou moins modélisé parfois, mais l'approche mathématique et probabiliste n'est qu'une approche, qui a mon sens peut devenir bien fausse si elle n'est pas alimentée par des données concretes de qualité.
Ceci dit tu poses la question au niveau de la cellule puis tu donnes beaucoup d'arguments au niveau de la biosphère ou de l'etre vivant entier, tout ce tient mais chaque niveau a ses particularités qui influencent le suivant.
Je travaille en immunologie et le système immunitaire est tres interessant a etudier dans ton optique, avec une accumulation d'information sur l'environnement, et avec utilisation du hasard comme moteur de sa capacité à appréhender l'inconnu et à s'adapter. Il y a dans ce système une récapitulation rapide de la sélection / mise à l'épreuve du milieu pour fournir un tout qui fonctionne. Et on constate une infinie richesse au niveau moléculaire pour faire fonctionner les cellules et regler finements leurs fonctions.
Je ne sais pas si ça t'avance...
++

[invited9d78a37]

bonjour

cette discution me fait penser à un hors série de Sciences et Avenir L'énigme de l'émergence, , hors-série 143, juillet/août 2005.

à vrai dire je me suis grillé plusieurs neurones sur ce numéro mais il était très interessant et mélangeait épistémologie, philosophie,biologie, physique et chimie pour essayer de comprendre le phénomène d'émergence
à lire si ce topic vous interesse!

[invite0eab014d]

Salut,

Je me suis un peu découragé mais bon, on verra ...
Faudra déjà que j' arrive à m' orienter en conséquence pour mon master 2, j' aimerais bien être payé pour y penser car ça prend beaucoup de temps mais en France il n' y a que l' Université de Lyon qui propose quelquechose qui ressemble à de la systémique, alors qu' aux Etats-unies il y a carrément un nouveau pan de biologie cellulaire,la biologie cellulaire théorique qui a ''émergé ". lol

A vrai dire j' ai été amené dans cette zone "flou" à cause du faite qu' au début , j'étais créationniste , la bio m'amené vers l'évolutionnisme, mais je pense que l' évolutionnisme a ses limites.

Effectivement Tiscarabe, le truc c' est que le systéme immunitaire utilise (
d' après le peu que j' en sais ) des mécanismes aléatoires pour se créer un pool et reconnaître l' antigéne , dis moi si je me trompe.
Ce phénomène aléatoire est indispensable pour retrouver l' antigène .
J' ai l' impression que ce système immunitaire dans la recherche de l' étranger fonctionne de façon purement aléatoire , est-ce le cas?
Les mécanismes d'entrée en mutation des bactéries leurs permettent de muter plus vite et donc en conditions difficile de faire émerger un nouveau type de bactérie ( je crois que c' est Pseudomonas qui fais ça ).
Je crois donc que l' évolution a des mécanismes très précis de déconstruction étagés .

Merci pour le "sciences et avenir " , je le lirais ....

C' est vrai que j' arrive pas encore à trouver le bon modèle.
Ce qui m' intéresserai c'est le travaille sur des systèmes équilibrés.
N' importe lequel, lui imposer des variations aléatoires , et étudier l' effet , c' est-à-dire ses capacités à se restabiliser ou à devenir erratique .
Par Exemple un modèle de l' hypertension, une étude au niveau de différents points de controle physiologique, le rein ( barorécepteur ), le coeur. Avoir ensuite une masse de chiffre de la tension distole systole , de jour de nuit , dans les différentes conditions sur un rat.... sur un rat sain puis sur ce même rat sous perturbation , combien de temps après perturbation on aurait le tout qui revient à la normal , comment sont altérées les barorécepteurs....
Je crois que touts les sytémes on des mécanismes identiques .


En gros l' intitulé serai : Réponse à la perturbation et stabilisation, effet physiologique sur le senseur, seuil de tolérence .
Voila ...
juste un truc je pense que je peux trouver ce truc, ce serai d' utiliser le traitement du signal, c' est à dire considérer le rat sain avec ses chiffres de tensions comme un premier signal et de considérer l' impact de la perturbation comme un bruit sur le premier signal .
Peut être qu' on peut pour le système hypertensif trouver un seuil de tolérance avant l' arriver de la patholkogie par exemple ...