Théorie de l'évolution de Francfort
La théorie de l'évolution de Francfort est une auto-désignation par des représentants d'un concept de changement évolutif de la structure corporelle et de la forme des organismes selon des principes hydro-énergétiques. Cela remonte à Wolfgang Gutmann (1935-1997) de l' Institut de recherche Senckenberg à Francfort-sur-le-Main et à ses partisans de l'époque. Ce n'est pas une théorie complète et fondamentalement différente de l'évolution, mais un concept explicatif fortement modifié pour un aspect spécifique de l'évolution, à savoir la modification des formes corporelles par les principes internes des organismes. Les structures hydrosquelettiques (cavités remplies de fluide qui servent à stabiliser le corps) jouent ici un rôle essentiel. Des écrits à ce sujet sont publiés par la Senckenberg Society for Natural Research . Contrairement à ce que son nom pourrait suggérer, les biologistes évolutionnistes d'aujourd'hui de l' Université de Francfort-sur-le-Main ne sont pas partisans de ce concept, mais certains d'entre eux reconnaissent la valeur d'une certaine matière à réflexion.
L'approche de la théorie de l'évolution de Francfort
Les partisans de la théorie de l'évolution de Francfort considéraient cela comme un développement ultérieur de la théorie de l' hydrosquelette développée par Wolfgang Friedrich Gutmann dans les années 1960 à 1980 et de la théorie dite de l'évolution critique . Au centre du concept se trouvaient des études morphologiques de construction de la structure et de la fonction des créatures animales multicellulaires. Le point de départ était l'hypothèse que les organismes sont construits hydrauliquement de manière cohérente, que chaque expression de la vie est basée sur le changement d'énergie selon les lois de la thermodynamique et que toutes les formes intermédiaires doivent toujours pouvoir survivre au cours de l'évolution. Elle a compris les organismes comme l'interaction mécanique d'éléments anatomiques, de remplissages aqueux-visqueux et de structures tendues.
Du point de vue des représentants de l'époque, cette approche se démarque de la « biologie classique » et des « vieux concepts darwiniens d'adaptation » en ce qu'elle ne décrit pas les êtres vivants à partir de leur apparence et de leurs caractéristiques au sens d'un inventaire statique, mais dans leur fonction et leur capacité, en tant que constructions hydrauliques pour convertir l'énergie et ainsi générer la forme et les mouvements du corps. L'analyse de la structure corporelle et de la fonction hydraulique a été examinée jusqu'au niveau des tissus et des cellules. La reconstruction des chemins évolutifs doit non seulement exclure les transformations improbables, mais surtout physiquement impossibles (constructions dysfonctionnelles ou non économiques). En cela, de leur point de vue, approche strictement du droit naturel, ils justifiaient leur approche, qu'ils jugeaient fondamentalement différente des approches de reconstruction de la cladistique , dont ils interprétaient la justification et l'analyse comme des processus essentiellement mathématiques.
De ce point de vue, des explications et des justifications pour les connexions évolutionnistes-historiques ont émergé, qui, en particulier, ont interprété l'importance de l' environnement et de l' adaptation pour l'évolution différemment qu'auparavant. Gutmann et ses collègues ont fait valoir que les organismes pénètrent dans les environnements accessibles en fonction des performances de leur structure corporelle et jouent un rôle clé dans leur formation , par exemple à travers leurs activités métaboliques . Ce n'est donc pas l'environnement qui forme la structure corporelle, comme c'est généralement le cas, mais la structure corporelle d'un organisme détermine les environnements qu'il peut utiliser. « L'évolution sans adaptation » était donc une paraphrase accrocheuse de la théorie de l'évolution de Francfort. Pour cette raison, et surtout à cause de sa prétention à l'absolu, la théorie était dans une relation fondamentalement critique avec le concept d'adaptation classique du darwinisme et la théorie synthétique de l'évolution.
Auto-présentation de la théorie de l'évolution de Francfort
Historiquement, la théorie de l'évolution de Francfort a été développée au sein de la biologie évolutive en tant que méthode de reconstruction de l'évolution du modèle. Ce domaine de recherche a été peu traité d'un point de vue historique ; il se tient à côté du darwinisme moderne dominant la recherche, la théorie synthétique, qui examine principalement le changement des espèces , de l' écologie et de la dynamique des populations . Cependant, l'évolution n'est pas seulement un changement d'espèce, mais en particulier le changement progressif de la structure sur laquelle repose tout organisme (en d'autres termes, le « plan de construction »). Cependant, les structures de construction ne peuvent être modifiées que comme des systèmes fonctionnels. C'EST À DIRE. Dans toute forme de recherche évolutive, le processus évolutif doit être compris et reconstruit comme un changement dans le fonctionnement des structures corporelles. Ce champ de travail de la morphologie de la construction et de la théorie de l'évolution de Francfort s'oppose à la morphologie classique ou « idéaliste », qui décrit des formes sans leurs références fonctionnelles. De plus, la théorie de l'évolution de Francfort introduit une nouvelle définition de l'évolution : seuls les changements de la structure structurelle qui ne peuvent pas être inversés (qui sont irréversibles) doivent être appelés « évolution ». Cependant, la morphologie de construction ne se substitue pas aux descriptions d'espèces, mais elle justifie et ouvre de nouveaux champs de recherche au sein de la biologie. La théorie synthétique de l'évolution darwinienne et la théorie de l'évolution de Francfort ont des domaines d'application différents.
La théorie de l'évolution de Francfort a été fondée par Wolfgang Friedrich Gutmann (1935-1997), qui, inspiré par Wilhelm Schäfer, a d' abord travaillé à la station Senckenberg am Meer à Wilhelmshaven sur la structure et la fonction de divers groupes d'animaux, en particulier les actinias ( Anthozoa ). Gutmann a poursuivi son travail lorsqu'il a repris la section d' anatomie comparée et fonctionnelle , nouvellement créée au musée Senckenberg de Francfort en 1964 . De nombreux collègues (en particulier Klaus Bonik, Jens Lorenz Franzen , Manfred Grasshoff, Dieter Mollenhauer , Stefan Peters et Michael Türkay ), également employés comme scientifiques à l'Institut Senckenberg, ont traité des problèmes morphologiques structurels et fonctionnels au sein de divers groupes d'organismes. Plusieurs publications ont résulté de cette collaboration (voir littérature). Une étape importante a été la formulation de la théorie de l'hydrosquelette par Gutmann, qui n'était initialement pas conçue comme une théorie évolutive, mais comme un modèle évolutif pour la création des données de chorus à partir de précurseurs à structure métamérique. La coopération avec l'architecte Frei Otto , au sein du Centre de recherche collaboratif DFG « Biologie et bâtiment, constructions naturelles », a permis de mieux comprendre les particularités de la construction organique et leur validité générale. Cette « première génération » de morphologues de la construction a jeté les bases de la formulation ultérieure de la théorie de l'évolution de Francfort ; Son développement s'est déroulé dès le début dans le but de créer une base solide pour la reconstruction des plans du règne animal (appelés plus tard les "principales lignes évolutives du règne animal").
Les aperçus de la recherche sur l'histoire de l'évolution développés de cette manière ont été décrits dans un livre publié en 1981 sous le nom de « Théorie critique de l'évolution » [7] et ont jeté les bases de la formulation ultérieure de la théorie de l'évolution de Francfort. Une coopération plus étroite des scientifiques s'est développée à la fois au sein de l'Institut de recherche Senckenberg et avec l'Institut zoologique et l'Institut paléontologique de l'Université de Francfort. De nombreux travaux de recherche communs ont été menés et les étudiants ont été formés en conséquence lors de conférences et de stages.
Les travaux de construction et de morphologie fonctionnelle à l'Institut de recherche Senckenberg y avaient déjà une longue tradition. Avant Wolfgang F. Gutmann, Wilhelm Schäfer et Rudolf Richter avaient déjà mené des recherches dans cette direction, ouvrant ainsi la voie à l'Institut Senckenberg pour disposer d'un espace de recherche nouvellement créé et donc pour le développement de leur propre théorie de l'évolution. Wilhelm Schäfer s'est référé - en recourant aux concepts de Jacob von Uexküll - dans plusieurs de ses travaux à l'autonomie des organismes et a déterminé les relations environnementales de l'organisme. La recherche en morphologie de la construction peut donc aussi être considérée comme une continuation de l' actuo - paléontologie , tradition originelle de Senckenberg .
Après la mort de Gutmann en 1997, la théorie de l'évolution de Francfort a été développée par un nouveau groupe de travail de l'Institut de recherche Senckenberg et rendue plus précise à bien des égards. Michael Gudo , Mathias Gutmann , Tareq Syed et Michael Weingarten appartiennent à cette « deuxième génération » de morphologues de la construction . Dans la première spin-off du Senckenberg Research Institute, Morphisto GmbH, ils poursuivent les recherches commencées à Senckenberg. La société (Morphisto - Evolution Research and Application GmbH) travaille en coopération avec le musée Senckenberg, les instituts de biologie et des sciences humaines des universités de Francfort et de Göttingen et l'Institut de philosophie de l'université de Karlsruhe sur le développement ultérieur de la théorie de Francfort de évolution.
Concepts, domaines de travail et terminologie
Plusieurs domaines de travail peuvent ou pourraient être différenciés au sein de la théorie de l'évolution de Francfort . Ce sont ou étaient :
- Morphologie centrée sur l'organisme (= concept d'organisme, morphologie de construction)
- Reconstruction de l'histoire évolutive (= recherche en histoire évolutive, histoire tribale, phylogénétique)
- Compréhension dynamique du processus évolutif ( processus morpho )
Les trois domaines de travail représentent les enjeux centraux de la biologie évolutive. Charles Darwin a déjà travaillé sur ces domaines dans ses recherches. Il a évoqué le fait que le scientifique a besoin d'une idée de l'organisme pour traiter des questions d'évolution (domaine de travail 1), il a tenté de reconstituer les relations familiales (c'est-à-dire de déterminer le processus d'élevage documenté dans les livres généalogiques en analysant caractéristiques, zone de travail 2) et il a traité des questions sur la reproduction et l'héritage des propriétés existantes et nouvelles (zone de travail 3). La théorie synthétique de l'évolution ne traite que des domaines partiels, et il lui manque un élément crucial, à savoir le concept d'organisme, c'est-à-dire l'idée du sujet réel de la biologie.
Morphologie centrée sur l'organisme
Une morphologie centrée sur l'organisme considère les êtres vivants de manière holistique , c'est-à-dire comme des constructions hydrauliques transformatrices d'énergie qui (a) fonctionnent, (b) se reproduisent, (c) prennent soin d'elles-mêmes (sont autopoïétiques ) et (d) se créent (sont autoformatrices). ). C'est un principe de la vie que tous les processus métaboliques et vitaux se déroulent dans un milieu aqueux et que ces processus métaboliques ne fonctionnent que s'ils se déroulent de manière ordonnée et dans des espaces de réaction fermés. Selon cela, même les plus petits composants des organismes, les cellules, doivent être considérés comme des structures hydrauliques indépendantes. Dans les organismes multicellulaires, il existe des cellules dans une structure tissulaire qui (chez les animaux) sont maintenues ensemble par des fibres de collagène. Cette structure ne peut être enregistrée dans son intégralité et évaluée scientifiquement qu'avec des investigations histologiques et de construction-morphologie approfondies.
Une découverte essentielle de la conception morphologique de la construction des organismes est que les organismes au sens thermodynamique doivent être compris comme des systèmes fermés d'un point de vue opérationnel . Cela contraste avec l'approche classique, dans laquelle les êtres vivants sont des "systèmes ouverts" à travers lesquels l'énergie circule simplement.
Cependant , en tant que systèmes fermés sur le plan opérationnel , les êtres vivants ne peuvent acquérir l'énergie et les matériaux dont ils ont besoin que par leurs propres efforts. L'énergie absorbée par les aliments est convertie dans l'organisme en plusieurs étapes et investie dans le mouvement, la croissance, la reproduction et l'approvisionnement énergétique renouvelé (voir Fig. Bionomie.jpg). Le flux d'énergie à travers l'organisme ne fonctionne pas par lui-même, mais à travers une performance active (consommante d'énergie) de l'organisme. Obtenir une nouvelle énergie (et de la nourriture) coûte toujours de l'énergie qui doit avoir été absorbée au préalable. Ce processus détermine l'intérêt d'une morphologie centrée sur l'organisme : Comment les êtres vivants sont-ils construits comme des constructions corporelles transformatrices d'énergie et comment fonctionnent-ils pour fournir les services nécessaires à la survie et à la poursuite de l'évolution ? (voir figure ci-contre).
La construction hydraulique des organismes : Un corps hydraulique avec une coque uniforme et flexible prendrait une forme sphérique car les forces sont alors uniformément réparties. Contrairement à cette tendance à la forme sphérique, les différentes formes corporelles spécifiques des organismes sont créées par des fibres tendues et contractiles et des éléments rigides. Le principe de construction de l'hydraulique signifie que chaque contraction qui conduit à une déformation et donc à un mouvement doit être équilibrée par des contractions ailleurs si un mouvement doit se dérouler de manière contrôlée et ne pas conduire à des déformations dysfonctionnelles. Des éléments rigides constitués de substances organiques ou minérales, qui sont incorporés par le système hydraulique lui-même, arrêtent des parties du corps et maintiennent leur forme sans utiliser d'énergie; cela réduit la puissance de contraction et le système fonctionne de manière plus économique. La diversité des arrangements des cellules, des fibres et des éléments rigides et leur interaction correspond à la diversité du règne de l'organisme. En un mot : la morphologie de la construction est la science de la création de la forme du corps. La morphologie de la construction est la base de l'argumentation si l'on veut déterminer le cours évolutif d'un « plan de construction », car l'évolution est le changement de telles structures corporelles.
Référentiel environnemental des organismes / autonomie des organismes : Les organismes sont autonomes dans la mesure où leur structure décide ce qu'ils prélèvent et utilisent de l'environnement et où ils peuvent vivre. Le changement au fil des générations et la propagation dans des habitats de plus en plus larges conduisent à la diversification : des populations initialement uniformes se séparent et de nouvelles espèces se forment. Ceci s'accompagne d'une spécialisation croissante dans l'acquisition spécifique de l'espace, de la matière et de l'énergie. Le terme d'adaptation est donc remplacé dans la théorie de Francfort par le terme de spécialisation, qui décrit plus précisément le processus de l'organisme : l'organisme est le moteur du changement ; Les organismes sont des sujets d'évolution, pas les objets de leur environnement
Reconstitution de l'histoire évolutive
Si les organismes, tels que décrits ci-dessus, sont compris comme des systèmes hydrauliques, thermodynamiques, à conversion d'énergie, à métabolisme changeant et opérationnellement fermés, certaines conclusions peuvent être tirées sur la façon dont ces systèmes pourraient changer au cours de l'évolution. L'une des questions centrales de la recherche en biologie évolutive ou en histoire de l'évolution est de savoir comment il est possible que les organismes changent de construction au fil du temps - c'est-à-dire pendant le fonctionnement - sans que le système dans son ensemble ne s'arrête entre les deux. En évolution il n'y a pas d'état "fermé pour travaux" ! Ou, pour essayer à nouveau de faire une comparaison avec l'ingénieur : la question est : comment peut-on transformer un vélo pendant que quelqu'un roule dessus ? La nouvelle idée de la théorie de l'évolution de Francfort est que l'évolution n'a lieu que dans le cadre de modifications de fonctionnement. Tous les stades intermédiaires doivent être pleinement fonctionnels, c'est-à-dire bionomiques, au fil des générations. Ils doivent pouvoir se nourrir, se déplacer et se reproduire, sinon ils sont immédiatement éliminés du processus évolutif. Toutes les variantes dysfonctionnelles, qui surviennent en principe également dans le processus mutatif de reproduction et de développement individuel, sont enracinées en elles-mêmes, dans leur insuffisance mécanique, elles se sélectionnent virtuellement dans le processus évolutif. Dans ce contexte, WF Gutmann a parlé d'« autodestruction », d'autodestruction par dysfonctionnement de la structure corporelle. Étant donné que la recherche morphologique de construction fournit une sorte de description fonctionnelle technique des êtres vivants, les changements possibles peuvent être déterminés (reconstruits) en ce sens que deux organismes potentiellement liés par l'évolution sont progressivement transférés l'un dans l'autre, la bionomie et la fonctionnalité des étapes intermédiaires reconstruites devant être être constamment contrôlé. La direction du changement doit également être justifiée. Les transformations ne réussissent que si elles conduisent à une différenciation ou à une spécialisation d'une construction de carrosserie existante, ou si la construction ultérieure fonctionne d'une manière plus économique, c'est-à-dire pour certains services, par ex. B. moins d'énergie ou de matériel est nécessaire qu'auparavant. Les critères décisifs pour la reconstruction de l'histoire évolutive sont l' optimisation , l' économie , la différenciation et la spécialisation . L'inverse, c'est-à-dire la modification d'une structure pour qu'elle fonctionne de manière moins économique dans les constructions ultérieures (c'est-à-dire plus consommatrices de matière ou d'énergie), est exclue pour des raisons thermodynamiques. Idem pour les sauts. Comme mentionné précédemment, il n'existe pas de « fermé pour rénovation », ce qui signifie que chaque étape intermédiaire reconstruite doit être fonctionnelle d'une part et être plus économique ou spécialisée que les étapes précédentes d'autre part.
Si, à l'aide de ces critères de reconstruction, il est possible de présenter des scénarios plausibles pour l'évolution d'une construction animale en une autre, le résultat est une ligne évolutive qui explique et justifie l'histoire évolutive (au sens large aussi l'histoire tribale) . Ici, la théorie évolutionniste de Francfort arrive également à une nouvelle définition de l'évolution : seuls les changements qui ne peuvent plus être inversés, qui sont irréversibles , sont des changements évolutifs. Les changements qui s'avèrent réversibles (par exemple la forme ou la taille du bec des oiseaux, la taille du corps, les couleurs, etc.) ne représentent pas une évolution, mais plutôt un changement de valeurs caractéristiques au sein des populations. Josef Reicholf décrit cela comme le « bruit de fond » ou « l'ondulation de surface » de l'évolution.
Au cours des dernières décennies, Wolfgang F. Gutmann et de nombreux autres collègues ont créé et publié des dérivations correspondantes pour l'ensemble du règne animal. En 1992, ces dérivations individuelles ont été publiées pour la première fois dans une affiche récapitulative. En 2007, la 4ème édition révisée et complétée de l'affiche est apparue dans laquelle beaucoup plus de détails et de nouvelles lignes évolutives pourraient être inclus (pour les dérivations individuelles, voir la section ci-dessous : Lectures complémentaires).
La prise en compte morphologique de la construction des êtres vivants permet ainsi des recherches d'histoire évolutive (= reconstruction des lignes évolutives ). en enregistrant la forme et la fonction des organismes et en rendant possible (= fonctionnel ). changements évolutifs de l'impossible (= dysfonctionnel ). distinguera les changements évolutifs.
« La division du règne animal via la construction de modèles de dérivation morphologique est beaucoup plus conforme à la nouvelle phylogénie des animaux basée sur les investigations moléculaires qu'à la traditionnelle » (Campbell / Reece 2003).
Processus d'évolution Morpho
Le domaine de travail Morphoprocess traite des causes, des mécanismes et des facteurs d'évolution. En référence aux travaux du philosophe Alfred North Whitehead, WF Gutmann avait appelé à une pensée processuelle pour la biologie et l'évolution biologique (des auteurs russes tels que Vernadsky ont formulé une telle pensée comme un « processus morpho »). Plus précisément, une distinction est faite ici entre les conditions, les mécanismes et les facteurs qui conduisent et influencent le processus morpho en tant que forme en constante évolution des organismes ; (voir figure ci-contre). Cette perspective renouvelée vise à obtenir une vue d'ensemble de toutes les étapes du développement ontogénétique , des cellules germinales fonctionnelles à l'organisme reproducteur. Étant donné que ces étapes peuvent être très différentes (pensez au développement larvaire, aux animaux en métamorphose), il est plus exact à ce niveau d'investigation de parler de « processus morpho évolutifs » (au lieu d'organismes évolutifs). Plus récemment, Harald Holz a présenté une philosophie holistique de la fondation néo-transcendante qui va au-delà de Whitehead et est capable de « donner philosophiquement des réponses adéquates aux questions de l'"origine" de la vie et de l'intelligence réflexive (esprit)".
Conditions, mécanismes et facteurs du processus morpho
Les conditions du processus sont les lois de la nature, les conditions chimiques et physiques sur la planète Terre et les propriétés des substances dont sont faits les organismes ; ces propriétés déterminent également le mécanisme de l'évolution, à savoir le changement d'énergie. Il maintient les organismes au-delà de l'équilibre thermodynamique (ce qui se produirait si toutes les substances avaient réagi entre elles autant que possible et étaient alors en "repos chimique"; thermodynamiquement cela signifierait que le système avait atteint le maximum d'entropie possible). De plus, la transition énergétique entraîne deux autres mécanismes : la croissance et donc aussi la reproduction, qui est une conséquence de la croissance dans la mesure où (dans le cas le plus simple de la cellule) la division devient nécessaire. De cette manière, la structure entière et la structure de réaction sont transmises sous la forme d'une cellule. D'où l'« historicité » de la vie : chaque individu est partie et étape transitoire du processus morpho. Les facteurs influencent le cours réel du changement, ce qui permet de différencier les facteurs continus des facteurs épisodiques. Les facteurs continus incluent la contrainte de former des formes par l'hydraulique et l'économie, à savoir que les organes inutilisés sont laissés à pourrir. Les facteurs épisodiques sont généralement mieux connus : la mutation de l'ADN, les influences sur le développement embryonnaire, enfin la compétition pour la nourriture et l'espace, pour les partenaires de reproduction, ainsi que les influences externes telles que le climat, les déplacements de population, ou les pénuries et changements alimentaires, qui sont appelés ajustement darwinien apparaissent
La vie comme processus morpho
Avec la constitution des êtres vivants comme des bionomes, des constructions hydrauliques de conversion d'énergie, les organismes ne sont pas des "choses réelles", mais des systèmes dynamiques reproductifs et changeants en permanence, ou plutôt des processus . Au cours du processus de reproduction, des sous-unités entièrement viables sont séparées et la construction de conversion d'énergie hydraulique est transmise de manière transparente à la génération suivante. Il existe un processus constant de rétention de la structure et de la forme qui suit les principes chimiques, physiques et organiques généraux. À tout moment de l'existence individuelle, seules sont conservées les structures fonctionnelles conformément à ce que l'on appelle communément les lois naturelles . Il y a continuité au fil des générations dans la mesure où dans chaque organisme des sous-unités développables existent dès le début ( lignées germinales ), qui elles-mêmes représentent des constructions hydrauliques (par exemple des ovules ou des cellules totipotentes qui peuvent se développer en bourgeons (= clones )). À aucun moment, les informations génétiques, les composants cellulaires, les structures génératrices et transmettant la force ne sont réunis pour former un nouvel organisme (même avec la reproduction sexuée, il existe toujours une structure d'ovule qui ne contient qu'un seul ensemble supplémentaire de chromosomes) . Si tous ces processus cinétiques se déroulent dans un certain cadre, des organismes de construction similaire apparaissent encore et encore, qui se reproduisent et changent continuellement sur de nombreuses générations. À cet égard, les organismes ne sont que des extraits artificiels, des instantanés, d'un processus morpho de vie en continu, composé de croissance, d'apport alimentaire, de développement environnemental et de reproduction.
L'évolution en tant que changement dans les processus morpho
En raison de l'indétermination de l'univers entier, chaque processus se déroule un peu différemment, même si les conditions aux limites sont identiques. Aucun objet et aucun processus ne se ressemblent complètement, car l' entropie est différente à chaque instant. Chaque action dans l'organisme est un changement dans l'état d'entropie. C'est pourquoi le changement de l'organisme est thermodynamiquement inévitable. Ainsi, la reproduction biologique n'est pas la production de réplicats identiques , mais plutôt des processus morpho similaires mais non identiques . De cette façon, de nouvelles variantes de la construction initiale sont constamment créées, dont seules celles qui sont capables de poursuivre le processus de morpho sont conservées sur de nombreuses générations. Dans chaque génération suivante, il y a à nouveau des écarts. Le processus de morpho change lentement et en plusieurs petites étapes. De cette façon, les changements et les divisions dans les processus morpho sont établis sur de nombreuses générations. L'évolution est donc le flux constant, ainsi que le changement et la division des processus morpho. Le changement évolutif n'est donc pas la cause, mais la conséquence de la structure des organismes. La structure des organismes est soumise aux conditions générales données par les lois de la nature, et les propriétés matérielles des substances créent les mécanismes et facteurs de changement. Il ne peut y avoir d'organismes sans évolution. L'existence des organismes et l'évolution des organismes ne sont que les deux faces d'une même chose. En constituant les êtres vivants comme des constructions bionomes de conversion d'énergie et, en ce sens, comme des organismes, ils sont, dans cette optique, des systèmes continuellement changeants et reproducteurs, c'est-à-dire dynamiques, et ils font partie du processus qui les matérialise.
Conditions aux limites du processus morpho
Les principes physiques, chimiques et organiques déterminent le cadre des changements évolutifs, c'est-à-dire que le processus morpho existant détermine les processus morpho ultérieurs. L'évolution est donc l'état normal. Ce n'est pas l'évolution qu'il faut expliquer, mais la non-évolution , c'est -à- dire la persistance de certaines structures et modes d' organisation à travers les générations. En conséquence, la recherche sur l'évolution est une détermination du cadre organique du changement des processus morpho, en bref la recherche sur l'évolution traite de la détermination des invariances et des causalités transformatrices (restrictions) dans l'histoire de la vie.
Thèses centrales de la théorie de l'évolution de Francfort
Les thèses centrales de la théorie de l'évolution de Francfort peuvent être résumées (dans leurs propres termes et justifications) comme suit :
- Les organismes sont des constructions hydrauliques, mécaniquement cohérentes, énergivores, qui ne s'adaptent pas à leur environnement, mais ouvrent elles-mêmes des espaces de vie en fonction des performances de leur construction corporelle.
- Les organismes sont des sujets d'évolution autonomes, c'est-à-dire que la structure corporelle existante a une influence décisive sur le résultat et la direction de l'évolution.
- La survie ou la disparition d'un être vivant est principalement déterminée par la fonctionnalité de la structure corporelle et un équilibre énergétique économique en termes de rétention de forme, (mouvement) et de reproduction. L'influence de l'environnement est secondaire et ne prend effet que lorsque les êtres vivants ont s'affirmer dans leurs habitats.
- L'évolution est irréversible, c'est-à-dire que les structures qui ont été modifiées (différenciées, démantelées ou reconstruites) ne peuvent plus être "reverse engineering" car les modifications structurelles sont dues à un gradient énergétique.
Du point de vue des partisans de la théorie de l'évolution de Francfort, cela se traduit par une compréhension fondamentalement différente du cours de l'évolution : alors que de leur point de vue dans la "théorie synthétique de l'évolution", chaque changement, aussi petit soit-il, est déjà considérés comme une étape évolutive (ou même comme une preuve de l'évolution), selon leur propre façon de voir des changements tels que les changements évolutifs à considérer, les irréversibles (les irréversibles sont). Ainsi, l'évolution du poisson au quadrupède est évaluée comme un changement structurel irréversible, tandis que le changement d'une expression caractéristique dans une population est considéré comme la génération de variance. Les partisans doutent que les mécanismes et les critères selon lesquels la génération de variances et l'évolution ont lieu ou peuvent être recherchés soient identiques. Au contraire, différentes méthodes et critères de test devraient être utilisés pour reconstruire comment une structure corporelle pourrait être transformée en une autre que pour expliquer et rechercher l'évolution au sein des populations et le changement des caractéristiques.
La théorie de l'évolution de Francfort ne considère donc pas les êtres vivants comme de purs porteurs de caractéristiques, mais comme des constructions mécaniquement cohérentes, qui convertissent l'énergie hydraulique, et de même qu'aucune modification ne peut être apportée à un moteur en fonctionnement sans qu'il ne tombe en panne, il existe des les possibilités de changements structurels dans les organismes sont limitées.
Un malentendu central des opposants à la théorie de l'évolution de Francfort était et est du point de vue de ses partisans à ce jour la portée des descriptions et des représentations. Alors que la "théorie synthétique de l'évolution" est basée sur des espèces, des populations, des communautés reproductrices ou même des individus, les énoncés de la théorie de l'évolution de Francfort se réfèrent aux constructions corporelles des êtres vivants respectifs. Une construction ne doit pas être assimilée à une catégorie taxonomique. Les constructions organiques sont plutôt des manières de décrire les êtres vivants au regard de leur structure et de leur fonctionnement.
Résultats de recherche importants du point de vue de la théorie de l'évolution de Francfort
Les partisans de la théorie de l'évolution de Francfort considèrent une conception fondamentalement révisée de l'évolution du plan architectural (animal) comme un résultat de recherche important, selon lequel on ne peut pas parler d'une augmentation progressive de la complexité ou d'un développement plus élevé dans le règne animal. La configuration et la complexité des systèmes nerveux ne sont pas un critère pour déduire une position évolutive primordiale ou dérivée d'un animal. En 1992, un aperçu graphique et pictural de l'évolution du règne animal du point de vue de la théorie de l'évolution de Francfort a été publié sous la forme d'une affiche ("L'évolution des animaux"), qui justifiait biomécaniquement les relations. Il n'y avait pas de ramifications associées au principe du « du simple au complexe » ; plutôt, il y avait des simplifications secondaires qui ont été expliquées avec l'économie de la construction du corps.
Du point de vue des partisans de la théorie, l'histoire évolutive des animaux se concentre sur les organismes multicellulaires gélatineux ( galertoïdes ), à partir desquels les principales lignes évolutives du règne animal peuvent être dérivées. Ce premier organisme multicellulaire était vu comme une construction animale déjà relativement complexe, dont le corps était constitué de tissu conjonctif et de cellules plus ou moins différenciées, dans un stade ultérieur également de remplissages fluides sous forme de tubules. Une conclusion spécifique de ce modèle était que la structure corporelle des animaux n'était pas comprise par la théorie traditionnelle des cotylédons ( ecto- , endo- , mésoderme ), mais par une compréhension histologique globale de l'organisme. Les cotylédons sont considérés comme des structures de l'embryogenèse, et non comme des étapes évolutives. La division classique des animaux en diplo- et triploblastes a donc été considérée comme trompeuse.
D'autres conclusions concernaient la dérivation des chordata à partir de précurseurs métamères au lieu d'oligomères et un nouveau tri des deutérostomies (en particulier l'exclusion des tentacules de la deutérostomie).
Réception et critique dans les sciences de la vie
Bien que des approches morphologiques de construction en zoologie aient été présentées depuis le milieu du 20e siècle environ ( Hermann Weber , 1899-1956 ) et qu'une biologie basée à la fois sur la forme et la fonction ait été demandée à diverses occasions, le concept présenté ici est peu connu ou où il est connu, rejeté comme un bâtiment théorique total. La méthode de reconstruction sous-jacente, largement hypothétique, des transformations évolutives, sans prendre en compte les aspects de la biologie évolutive moderne et de la biologie du développement , est une faiblesse décisive. Le développement de la construction de la théorie et aussi de nombreux arguments ultérieurs des représentants de la théorie de l'évolution de Francfort étaient basés sur l'état des connaissances des années 1960 et étaient en partie dus au fait que la biologie évolutionniste moderne était à peine connue et peu enseignée dans le monde germanophone à cette époque. Au sens figuré, à cette époque, ils ont poussé dans le vide et ont ébranlé - rétrospectivement pas à tort - les concepts fixes, également répandus chez certains biologistes allemands, sur la signification globale de l' adaptation évolutive et du "développement supérieur" par le biais des processus évolutifs. Cette constellation a abouti à ce qui suit presque exclusivement en Allemagne pour la « théorie de l'évolution de Francfort », bien que certains articles aient également été publiés en anglais.
En Allemagne, le concept est d'abord entré en collision avec des variantes d'une morphologie fortement descriptive (non fonctionnellement argumentée), telle que représentée par Adolf Remane (1898-1976) au Symposium phylogénétique en 1970. Peu de temps après, cependant, il s'est également heurté au concept de Systématique phylogénétique par Willi Hennig (1913-1976), qui s'est établie internationalement à partir des années 1970 (fait intéressant, d'abord dans la zone anglo-saxonne). Dans tous ces cas, la « théorie de l'évolution de Francfort » a conservé une position extérieure, qui est devenue de plus en plus forte parce qu'elle ne pouvait ou ne voulait pas incorporer de nouvelles méthodes et découvertes acquises après les années 1960 dans ses théories.
Il y avait de nombreuses raisons pour lesquelles le concept n'était pas au moins partiellement intégré dans la structure théorique et pédagogique de la biologie évolutive, mais plutôt que des fronts inexorables se développaient entre partisans et opposants. On les retrouve au niveau épistémologique comme au niveau sociologique. Les attaques polémiques, ad hominem, contre les nouvelles propositions d'arbre généalogique de la théorie de l'évolution de Francfort venaient initialement de la part de la zoologie établie, ici principalement pour sauver le concept d'archicoélomatique critiqué. En conséquence, le ton de la discussion s'est intensifié des deux côtés. En termes de contenu, il reste à affirmer que les objections critiques de la théorie de l'évolution de Francfort se sont avérées pleinement justifiées rétrospectivement, car le concept archicoélomatique, qui est maintenant considéré comme réfuté, reposait sur des homologations discutables, mais plus encore sur des hypothèses schématiques. d'un développement général et d'une complication des plans de construction, qui ne correspondaient même pas alors à l'état de la théorie de l'évolution moderne.
Les confirmations de reconstructions phylogénétiques plus anciennes (c'est-à-dire purement morphologiques) sont aujourd'hui de préférence évaluées sur la base de recherches sur les parents basées sur la biologie moléculaire. Si cette norme est acceptée, on peut affirmer que les reconstructions de la théorie de Francfort sont confirmées de manière beaucoup plus complète par des reconstructions génétiques que d'autres propositions d'arbres généalogiques. Cela s'applique d'une part parce qu'il n'y a pas de contradictions plus profondes aux arbres généalogiques déterminés par le système moléculaire, et d'autre part parce que certaines interprétations du domaine de la biologie comparative du développement fournissent également un support très spécifique pour les arguments de construction-morphologie de Francfort (à savoir en ce qui concerne l'hypothèse d'un Urbilatérier segmenté). Cependant, étant donné que les résultats comparatifs du développement ont jusqu'à présent permis plusieurs interprétations, cela n'est pas unanimement reconnu comme une confirmation des reconstructions de l'arbre généalogique de Francfort.
Littérature
- WF Gutmann : La théorie de l'hydrosquelette. Dans : Essais et discours de la Senckenberg Natural Research Society. Tome 21, 1972, p. 1-91.
- WF Gutmann : L'évolution des constructions hydrauliques - le changement de l'organisme au lieu de l'ancienne adaptation darwinienne. Kramer, Francfort-sur-le-Main 1989, ISBN 3-7829-1112-1 .
- WF Gutmann, K. Bonik : Théorie critique de l'évolution - Une contribution pour surmonter les vieux dogmes darwiniens. Gerster, Hildesheim 1981, ISBN 3-8067-0874-6 .
- MM Gudo Grasshoff : L'origine et l'évolution précoce des accords : la « théorie de l'hydroskelett » et de nouvelles perspectives vers un ancêtre métamérique. Dans : Senckenbergiana lethaea. Volume 82, 2002, p. 325-346.
- T. Syed : Quelle est la nouveauté de la « nouvelle phylogénie animale » ? - Une synthèse possible des découvertes morphologiques et moléculaires sur l'évolution du schéma directeur. Dans : Annuaire pour l'histoire et la théorie de la biologie. Tome IX, 2003, p. 33-76.
- M. Grasshoff, M. Gudo : L'évolution des animaux. Dans : coupes transversales. n° 7, 2007, p. 3-45.
- M. Gudo : La théorie de l'évolution de Francfort : Nouvelles approches de la recherche sur l'évolution. Dans : coupes transversales. n° 6, 2007, p. 3-37.
- M. Grasshoff, M. Gudo : L'évolution des animaux - affiche au format DIN A1. 4e édition. Schweizerbart'sche Verlagbuchhandlung, Stuttgart 2007.
- M. Grasshoff : Brève histoire des théories de l'évolution - des débuts à Darwin à la théorie de Francfort. MORPHISTO Wissenschafts Verlag, 2014, ISBN 978-3-944005-02-7 . (itunes.apple.com)
- Detlef Weinich : Wolfgang Gutmann et la « théorie centrée sur l' organisme » dans une perspective plus récente. Dans : Rapports sur les antécédents médicaux de Würzburg. Tome 22, 2003, p. 323-330.
liens web
- Site Senckenberg sur la théorie de l'évolution de Francfort
- Liste étendue de publications sur la morphologie de la construction.
Preuve individuelle
- ↑ Neil A. Campbell , Jane B. Reece : Biologie. Spektrum-Verlag Heidelberg-Berlin 2003, ISBN 3-8274-1352-4 , page 564
- ↑ Neil A. Campbell , Jane B. Reece : Biologie. Spektrum-Verlag Heidelberg-Berlin 2003, ISBN 3-8274-1352-4 , page 564
- ^ WF Gutmann : La théorie de l'hydrosquelette. Dans : Essais et discours de la Senckenberg Natural Research Society. Tome 21, 1972, p. 1-91.
- ↑ WF Gutmann : L'évolution de la construction hydraulique - le changement de l'organisme au lieu de l'ancienne adaptation darwinienne. Kramer, Francfort-sur-le-Main 1989.
- ^ WF Gutmann, K. Bonik : Théorie critique de l'évolution - Une contribution pour surmonter les vieux dogmes darwiniens. Gerstenberg, Francfort-sur-le-Main 1981.
- ↑ DS Peters : Adaptation - Point central ou incompréhension de la théorie de l'évolution ? Dans : Ü.-M. Brême (éd.) : Éléments constitutifs de l'évolution. Édition Archaea, Gelsenkirchen / Schwelm 1997, pp. 73-82.
- ↑ M. Grasshoff : La théorie de l'évolution de Francfort et les termes « adaptation » et « sélection ». Dans : Nature et Musée. Volume 124, n° 6, 1994, pages 196-198.
- ↑ Josef H. Reichholf : L'origine de la beauté - Le plus grand dilemme de Darwin. CH Beck-Verlag, 2011, ISBN 978-3-406-58713-9 .
- ^ H. Weber : Konstruktionsmorphologie (édité à titre posthume par Max Hartmann). Dans : Zoological Yearbooks, Dept. General Zoology and Physiology. Tome 68, 1958, p. 1-112.
- ↑ M. Gudo, T. Syed : Construction de la reconstruction morphologique comme base de la recherche sur l'histoire de l'évolution. Dans : Hallesches Jahrb, Geowiss. Brochure. Tome 23, 2007, p. 29-34.
- ↑ M. Gudo : La théorie de l'évolution de Francfort : une brève introduction. Dans : coupes transversales. n° 2, 2006, p. 18-21.
- ^ WF Gutmann : La théorie de l'hydrosquelette. In : Essais et discours de la Senckenbergische Naturforschenden Gesellschaft. Tome 21, 1972, p. 1-91.
- ^ WF Gutmann : La théorie de l'hydrosquelette. (Réimpression). Dans : Annuaire pour l'histoire et la théorie de la biologie. Tome 9, 2004, p. 129-194.
- ^ F. Otto (éd.) : Communications de l'Institute for Light Surface Structures de l'Université de Stuttgart. Tome 9, 1977 et Tome 19, 1979.
- ↑ M. Gudo : Le développement de la théorie critique de l'évolution : La carrière scientifique de Wolfgang F. Gutmann. Dans : Théorie des Biosciences. Volume 121, n° 1, 2002, p. 101-137.
- ↑ M. Gutmann, M. Weingarten : Existe - t-il une théorie darwinienne ? Considérations pour la reconstruction des types théoriques. Dans : R. Brömer, U. Hoßfeld, NA Rupke (éd.) : Biologie évolutive de Darwin à nos jours. VWB, Berlin 1999, p. 105-130.
- ↑ M. Gutmann : La théorie de l'évolution et son objet - apport de la philosophie méthodologique à une théorie constructive de l'évolution. VWB, Berlin 1996.
- ↑ M. Weingarten : Théorie des organismes et théorie de l'évolution. Maison d'édition Dr. Kovac, Hambourg 1992.
- ↑ E. Mayr : Le développement du monde biologique de la pensée. Springer, Berlin / Heidelberg / New York / Tokyo 1984.
- ↑ M. Weingarten: Organismes - objets ou sujets de l' évolution? Études philosophiques sur le changement de paradigme en biologie évolutive. Société du livre scientifique, Darmstadt 1993.
- ^ WF Gutmann : Autonomie et autodestruction d'organismes. Dans : Annuaire pour l'histoire et la théorie de la biologie. Tome IV, 1997, p. 149-178.
- ^ WF Gutmann : Répercussions de la mondialisation sur le domaine de la biologie classique et de la paléontologie. Dans : Nature et Musée. Volume 127, n° 7, 1997, pp. 209-218.
- ^ WF Gutmann : Évolution des organismes : le nouveau paradigme de la théorie de Francfort. Dans : WK Alt, JC Türp (éd.) : L'évolution des dents - phylogénie, ontogénie, variation. Quintessenzverlag, Berlin 1997.
- ↑ J. Reicholf : L'adaptation darwinienne n'est-elle que l' ondulation de surface de l'évolution. Dans : W. Feigl, K. Edlinger, G. Fleck (eds.) : Beyond the mainstream. Approches alternatives de la pensée et de la recherche en biologie et en médecine. Verlag P. Lang, Francfort-sur-le-Main et autres 2004, ISBN 3-631-39850-6 .
- ^ M. Grasshoff, K. Bonik, K. Edlinger, WF Gutmann, DS Peters, KP Vogel : L'évolution des animaux. Affiche. Musée Senckenberg Francfort-sur-le-Main 1992.
- ↑ M. Grasshoff, M. Gudo : L'évolution des animaux. Affiche avec explications. Francfort-sur-le-Main 2001, ISBN 3-510-61324-4 .
- ↑ M. Grasshoff, M. Gudo : L'évolution des animaux. Affiche au format DIN A1, 4e édition. Schweizerbart'sche Verlagbuchhandlung, Stuttgart 2007, ISBN 978-3-510-61386-1 .
- ↑ Neil A. Campbell , Jane B. Reece : Biologie. Spektrum-Verlag, 2003, ISBN 3-8274-1352-4 , pp. 1492-1493.
- ^ Georgy S. Levit : Biogéochimie - Biosphère - Noosphère. La croissance du système théorique de Vladimir Ivanovich Vernadsky. (= Études sur la théorie de la biologie. 4). Maison d'édition pour la science et l'éducation, Berlin 2001, ISBN 3-86135-351-2 .
- ↑ M. Gudo : Objectifs de la recherche sur l'évolution : Reconstruction du changement de l'organisme en tant que processus morpho. Dans : W. Feigl, K. Edlinger, H. Fleck (Eds.) : Jenseits des Mainstreams. Approches alternatives de la pensée et de la recherche en biologie et en médecine. Verlag P. Lang, Francfort-sur-le-Main et autres 2004, ISBN 3-631-39850-6 , p. 207.
- ↑ Harald Holz Werkausgabe, vol 23, 29.; aussi tomes 35 - 37 : mot clé : 'vie', 'réflexivité', 'intelligence'.
- ↑ J. Reicholf : L'adaptation darwinienne n'est-elle que l' ondulation de surface de l'évolution ? Dans : W. Feige, K. Edlinger, G. Fleck : Au-delà du courant dominant. Approches alternatives de la pensée et de la recherche en biologie et en médecine. P. Lang, Francfort 2004, p. 118-141.
- ↑ DS Peters, WS Peters : Adaptation - Point central ou incompréhension de la théorie de l'évolution ? Dans : Les blocs de construction de l'évolution. Symposium Übersee-Museum Bremen 1995. 1997, ISBN 3-929439-10-7 , pp. 73-82.
- ↑ DS Peters : Presque une percée. Dans : Annuaire pour l'histoire et la théorie de la biologie. Tome 9, 2003, p. 1-8.
- ↑ O. Kraus: Dominance et de la qualité. Examen de 50 symposiums phylogénétiques. Dans : Verh.Naturwiss. Association de Hambourg. NF. Volume 45, 2010, p. 9-15.
- ^ R. Siewing : Contribution à la discussion sur la phylogénie des Coelomats. Dans : Zoologischer Anzeiger. Tome 179, 1967, p. 132-176.
- ↑ T. Syed : Quelle est la nouveauté de la « nouvelle phylogénie animale » ? Une synthèse possible des découvertes morphologiques et moléculaires sur l'évolution des plans. Dans : Annuaire pour l'histoire et la théorie de la biologie. Tome 9, 2004, p. 33-76.