Information et finalité en biologie


1. Cause finale, hasard et monstres chez Aristote
Aristote, Leçons de physique, Pocket
(voir, sur le même sujet : Etienne Gilson, D'Aristote à Darwin et retour, Vrin)

Retour à Aristote
Depuis l'avènement de la modernité, Aristote a bien mauvaise réputation, rançon du succès, d'une domination trop absolue aboutissant au dogmatisme scolastique et sa récupération par la théologie chrétienne (Thomas d'Aquin). La Science moderne se définit depuis Galilée et Descartes par sa rupture avec l'aristotélisme et son finalisme autant que par sa rupture avec la théologie. On pourrait s'imaginer que nous n'avons rien à apprendre d'une pensée si datée (-340 !) et dépassée depuis si longtemps, surtout en ce qui concerne la Physique dont les progrès ont été si considérables. L'étonnant c'est qu'il n'en est rien et que non seulement on peut encore tirer profit de sa lecture, lecture très agréable et facile au demeurant, mais il se pourrait que cela soit même absolument nécessaire dès lors que la Science n'est plus dominée par la physique mécaniste mais plutôt désormais par la biologie. On peut effectivement définir l'aristotélisme comme un biologisme opposé à la géométrie et au logicisme platoniciens. Ainsi il est remarquable que René Thom, auteur de la théorie des catastrophes, ait témoigné de ce besoin de relire Aristote pour repenser la morphogenèse (Esquisse d’une Sémiophysique, InterEditions, 1991). Il est impressionnant de constater à sa relecture comme tous les philosophes suivants semblent ne faire beaucoup plus que le commenter, même à croire le réfuter, que ce soit Descartes, Spinoza, Hegel, Heidegger (pour celui-ci la Physique d'Aristote est "le livre de fond de la philosophie occidentale" Questions II, 183). On trouve même dans Aristote, comme on le verra, une critique du darwinisme !

Ce qui nous intéressera ici, c'est surtout la question de la finalité, inséparable de la biologie et déterminante politiquement, question qu'il faut reprendre avant que la cause finale ne soit identifiée, à tort, avec une quelconque volonté divine, embrouillant tout. On croit trop facilement comprendre cette notion de finalité et qu'il faudrait la rejeter des sciences comme témoignage de l'obscurantisme. Suite à mon texte sur l'improbable miracle d'exister, qui peut sembler, à tort, tout réduire au hasard, cela permettra de préciser le rôle du hasard, de la cause finale et de l'information pour le vivant dans la nature.

La nature comme processus
Le mot de Nature est d'origine latine et, proche en cela de Nation, se rapporte à la naissance, l'origine, mais peut être rapproché aussi du Neter égyptien désignant les dieux, c'est-à-dire la nature comme puissances. Pour Aristote, la nature (Physis) est dynamique, évolution plus originairement que génération. C'est l'être en tant qu'il change, se déploie et se manifeste dans le temps. Le fondement de l'être et du temps c'est le mouvement, ou le changement selon ses diverses modalités, ses quatre causes : efficiente, matérielle, formelle et finale. Il faut comprendre que la cause finale représente le contraire du hasard et de l'improbabilité de l'être, cause dernière plutôt que projet préconçu bien qu'elle renvoie à une impulsion initiale (le moteur immobile) déterminant l'orientation de l'évolution. La cause finale prétend rendre compte de ce qui arrive par sa destination, qui doit bien avoir des raisons, plutôt que de se fier au hasard qui n'explique rien et ne peut rendre compte de la reproduction et du développement vital, sa complexification par spécialisation des organes.

Le hasard ne fait pas loi
La compréhension du concept de hasard est la clé de celle de cause finale. En effet, "le hasard n'est jamais cause de quoique ce soit" 141, sinon il ne serait plus hasard mais loi. On peut admettre que le hasard de la rencontre joue un rôle combinatoire (dans la sexualité notamment) mais ce que dit Aristote c'est qu'en tant que pur hasard il ne produit rien qui dure et n'oriente pas l'évolution. Ce n'est pas le hasard qui détermine l'effet auquel il participe et ce qui nous intéresse c'est de rendre compte de l'effet dans sa répétition. On peut comparer le rôle du hasard à celui de vibrations supprimant les frottements et permettant à des aimants de se configurer "spontanément" selon leur minimum de potentiel (voir Heinz von Förster). Ce qui oriente l'évolution et ce qui donne durée à la vie a forme de lois et non de hasards puisque le hasard se définit par son caractère improbable ne pouvant se reproduire. Pour durer il faut une véritable cause, une finalité, une stratégie, une structure. La vie n'est pas pur hasard mais s'y oppose plutôt comme processus ordonné et reproductible (information). Le rôle du hasard (ou du bruit) est donc inessentiel dans la sélection naturelle bien qu'il participe au mouvement, il éprouve sa robustesse mais n'explique pas le processus vital dans sa reproduction et son développement.

Critique de Darwin (!)
Le darwinisme n'a rien de nouveau puisqu'Empédocle avait développé une théorie semblable, d'une sélection passive de la finalité et des organismes par une combinatoire aléatoire, dont Aristote a fait une critique très subtile :
VIII-§3. Ainsi donc, toutes les fois que les choses se produisent accidentellement comme elles se seraient produites ayant un but, elles subsistent et se conservent, parce qu'elles ont pris spontanément la condition convenable ; mais celles où il en est autrement ont péri ou périssent, comme Empédocle le dit "de ses créatures bovines à tête humaine". 154-155
L'objection d'Aristote est que les choses ne se passent pas de façon aussi hasardeuse. Ce n'est pas le pur hasard qui règne dans la nature. Au contraire, les organismes se développent par nécessité et se reproduisent toujours selon les mêmes lois. "Les choses se produisent éternellement de la même façon, si rien ne s'y oppose" 159. Le hasard existe bien mais il ne peut avoir aucune valeur explicative. La vie n'est donc pas accidentelle et poursuit activement une fin. Ce qui le prouve c'est l'existence même des monstres (p158), des ratés de la reproduction, relativement rares mais qui font apparaître par contraste comme la finalité biologique s'oppose complètement au hasard (au point que le développement d'un embryon a été appelé "l'expérience qui ne rate jamais" au sens où un embryon de poulet donne toujours un poulet et pas autre chose). C'est même par rapport à cette finalité reproductive qu'on peut définir les vices comme ratage (défaut d'être) et les vertus comme perfectionnement, optimisation (plus d'être).

Le mode d'existence de la finalité comme cause
Le hasard ne peut pas être une cause, il n'a aucun caractère explicatif, faisant ressortir au contraire le rôle de la finalité qui oriente l'évolution et sans laquelle il n'y aurait pas de vie. L'indéterminisme combinatoire des mutations génétiques n'est pas pur hasard et participe d'un mécanisme adaptatif déterministe qui constitue la véritable cause (finale) des organismes naturels, leur "pourquoi". Il est indubitable qu'il y a des hasards et des erreurs, séparation de la cause efficiente et de la cause finale, mais pas du tout de mécanisme aveugle. "Donc il y a un pourquoi, une fin à toutes les choses qui existent ou se produisent dans la nature". "Les plantes elles-mêmes, ne sont pas sans pourquoi". La nature est sujet, processus, finalité, "cause agissant en vue d'une fin" 160, même si la finalité n'est jamais apparente sinon dans le résultat, la fonction, l'organe. L'orientation de l'évolution, de la nature comme processus, se traduit matériellement par ce que Aristote appelle "privation" et qui pousse les choses vers leur destination. "C'est là précisément le rôle de la matière : elle est comme la femelle qui désire devenir mâle, ou le laid qui veut devenir beau" 13. Il ne faut pas identifier trop vite cette "privation" avec un désir, un projet préconçu, une projection anthropomorphique alors qu'il s'agit de comprendre ainsi la force de gravité, par exemple, qui attire vers le bas, expliquant pourquoi la finalité d'un fleuve est de retourner à la mer. Toute la confusion vient de cette identification de la finalité avec un projet conscient, la pensée de Dieu, d'un architecte de l'univers, alors que la finalité est cause, orientation matérielle, naturelle, mouvement initié d'une façon ou une autre par le premier moteur (Big Bang) au-delà de la vie elle-même, mais qui est pourtant d'un autre ordre que les causes matérielles simplement continuées puisque c'est une cause qui part de la fin et se règle sur ses effets, dans leur après-coup (par exemple l'épuisement d'un stock ou d'un flux, la fermeture d'un circuit).

Ordre spontané et cause finale
Il faudrait bien distinguer la finalité comprise comme pente naturelle, direction de l'évolution, feed-back, sélection par les effets, et la finalité comme représentation de l'objectif à atteindre. La finalité c'est d'abord ce qui s'oppose au hasard. Loin que la vie soit un produit du hasard, c'est au contraire ce qui s'oppose à l'improbabilité physique et se révèle capable de parer à l'imprévu. Il y a bien pourtant une différence de nature entre la finalité physique (mouvement, complexification ou entropie) et la finalité biologique (reproduction, adaptation, apprentissage). Aristote distingue d'ailleurs ce qui relève du spontané (automaton), qui est une cause physique, purement intérieure et qui déroge à sa finalité naturelle, de ce qui constitue pour nous le véritable hasard de la rencontre (tuché) et ne peut se comprendre sans l'intervention de notre liberté, de son arbitraire, relevant d'une causalité extérieure où l'absence de finalité apparaît par contraste. Il n'y a pas de hasard en soi mais seulement relativement à nos finalités. "Tout hasard est du spontané, tandis que tout spontané n'est pas du hasard" 144. Il ne faudrait donc pas confondre ce qui est de l'ordre du spontané et ce qui est de l'ordre du vivant, du social et du politique. C'est le vivant qui introduit la finalité et l'action dans la chaîne des causes, pas seulement dans la prédation, mais la vie ne résiste pas à l'entropie et à la mort sans une activité constante de régénération, sans une finalité agissante.

2. La finalité de la vie

Nous pouvons reprendre, à partir des mises au point précédentes, la question de la finalité dans les processus biologiques et le rôle qu'y joue l'information. La cause finale ne consiste pas, comme nous l'avons vu, dans une cause mécanique où la fin serait donnée préalablement dans une volonté mais comme ce qui règle l'effet même du hasard, oriente l'évolution dans une direction immuable au milieu de catastrophes, de cycles, de rencontres improbables, effet dont il faut rendre compte par sa cause finale justement parce qu'elle ne se confond pas avec une volonté comme cause efficiente. L'existence des monstres et du hasard montrent que la cause efficiente et la cause finale ne se confondent pas dans la nature car dans sa réalisation toute finalité doit passer par la médiation de la matière et de la forme. Ratés de la forme et hasards de la matière interviennent mais ne déterminent pas le résultat final. Or il faut bien rendre compte du type de causalité impliqué dans la persistance de ses effets. Ce qui distingue la cause finale de la cause matérielle c'est qu'il ne s'agit pas d'une force qui vient du passé mais d'une attirance vers l'avenir, une cause qui part de la fin et de l'effet. Ce n'est pas de la science-fiction, ni du spiritualisme, c'est la vie.

L'exemple le plus connu de cette cause à rebours, qui se règle sur son effet à venir plutôt que sur une énergie ou une volonté, c'est effectivement ce qu'on appelle "la sélection naturelle" qui est bien une sélection après-coup, par "essais et erreurs", essais orientés, pas tellement aléatoires donc, mais où il y a des ratés et des surprises qui apparaissent à l'épreuve des faits et ne sont donc pas connus d'avance dans la cause efficiente mais seulement dans son résultat. Malgré les apparences, il n'y a rien là de mystérieux puisque la représentation la plus simple de cette sélection à partir des effets, au contraire d'une programmation initiale, c'est le thermostat, les boucles de régulation, de feed-back, de rétroaction. On ne sait pas d'avance la quantité de chauffage nécessaire qui sera déterminée après-coup par le thermostat mesurant la chaleur atteinte. Si on risque ainsi de dépenser plus qu'on ne peut, c'est malgré tout le meilleur moyen de faire des économies substantielles en économisant l'énergie par son optimisation, grâce à l'information.

On peut dire que la vie est inséparable de cette capacité à se régler sur ses effets grâce à une forme de récursivité où l'effet devient cause, ce qui est déjà une sorte de conscience de soi. C'est l'activité vitale en tant que processus organisant, en constante interaction et régénération. Pas de vie sans boucles de rétroaction régulant les équilibres vitaux, l'homéostasie et la reproduction. Dès lors, la vie se caractérise par la finalité et l'information en tant que réaction conditionnelle, à l'opposée de la causalité mécanique, et qui est au principe des communications biologiques par l'intermédiaires de récepteurs (activation ou désactivation). La causalité à partir des effets, à partir de la fin, rapportée à une finitude et une finalité, implique le concept d'information, de signe, de réaction. L'information s'identifierait ainsi avec le biologique comme tel, sensibilité ou perception, inséparable du sens et du corps comme totalité, identité et reproduction, nostalgie de l'unité et désir de durer qui ne devraient pas être confondus avec le signal physique, l'entropie ni aucune causalité mécanique qu'il suffirait de "laisser-faire" sans tenir compte de nos informations (voir L'enjeu politique de la théorie de l'information).
Un corps peut être considéré, en lui-même et dans sa possibilité intérieure, comme une fin de la nature, à condition que les parties de ce corps se produisent toutes réciproquement, dans leur forme et dans leur liaison, et produisent ainsi, par leur propre causalité, un tout, dont le concept puisse à son tour être jugé comme étant la cause ou le principe de cette chose dans un être qui contient la causalité nécessaire pour la produire d'après des concepts, de telle sorte que la liaison des causes efficientes puisse être jugée en même temps comme un effet produit par des causes finales.

Dans une telle production de la nature, chaque partie sera conçue comme n'existant que pour les autres et pour le tout, de même qu'elle n'existe que par toutes les autres, c'est-à-dire qu'on la concevra comme un organe [...] C'est donc en tant qu'être organisé et s'organisant lui-même qu'une production pourra être appelée une fin de la nature. [...] Un être organisé n'est donc pas une simple machine, n'ayant que la force motrice ; il possède en lui une vertu formatrice et la communique aux matières qui ne l'ont pas (en les organisant), et cette vertu formatrice qui se propage ne peut être expliquée par la seule force motrice (par le mécanisme).
Kant, Critique du jugement, §64

3. L'information vitale
http://www.mdpi.net/ec/ec_article.php?id=31&file=papers/fis2002/131/INFORMATION%20AND%20THE%20LIVING%20CELL-1.htm
Pedro C. Marijuán, Universidad de Zaragoza (Espagne)

On ne peut définir la vie par une seule de ses propriétés. C'est un phénomène complexe et global (Morin), un système dynamique qui est si exceptionnel qu'il n'y a pas de génération spontanée mais que la vie vient toujours de la vie, de la contamination du vivant (Francesco Redi). Le mystère de la vie est celui de la cellule et de sa reproduction. La vie ne se réduit pas à une causalité simple mais sa durée conquise sur l'incertitude du monde implique un certain nombre de conditions préalables pour parer à l'imprévu, s'intégrer, passer entre les gouttes, se mettre à l'abri, évoluer, apprendre. Pour cela il faut à la fois information, feed-back, régulation, organisation, génération, reproduction. La vie est un phénomène global et secondaire, dans un monde incertain et fragile, et qui doit donc se régler sur ses effets. Dans la vie, tout commence par la fin : ce qui se transmet ce sont des stratégies d'adaptation. Ses lois ne sont pas immédiates, mécaniques et décomposables. Il ne peut y avoir de cause finale sans les trois autres causes. De même, le concept d'information est un composé, constitué par le récepteur, et qui emporte avec lui toute une structure où les quatre causes sont bien distinctes : l'improbabilité et la contingence du monde, la communication qui met en jeu plusieurs acteurs et permet de transmettre matériellement l'information, l'organisation et la représentation qui donnent sens à cette information dans sa nouveauté même. Il n'y a pas d'information en soi car un signe désigne toujours quelque chose pour quelqu'un mais cela n'empêche pas qu'une information est la même pour tous ceux qui y sont sensibles (il fait jour pour tous ceux qui sont éveillés), c'est ce qui constitue notre monde commun.

Pedro C. Marijuán qui partage notre souci de faire de l'information un concept biologique et non pas physique, définit la vie par la maîtrise de l'alien, de l'extérieur (de l'imprévu ajouterons nous), ce qu'illustrent : infection, prédation, symbiose et organisation. C'est un processus de reproduction de l'information par correction d'erreurs, sans doute grâce à la stabilité de l'ADN sans lequel aucune vie ne peut durer, mais surtout en animant un processus constant de régénération. Il faut insister sur le caractère de processus de la vie, toujours "in formation", traversée constamment de réactions à des "brisures de symétrie" ou d'équilibre, constituant cycles biologiques et boucles de régulation caractérisées par leur récursivité.

Il ne faut pas s'imaginer que la vie puisse se réduire à l'information immatérielle mais les processus biologiques se caractérisent aussi par un principe d'économie (d'optimisation, de minimum, de puits de potentiel, de réduction des pertes d'énergie, des coûts de transactions) stabilisant le chemin le plus facile par l'habitude (seconde ou première nature?), canalisation des flux, comme un fleuve qui se creuse dans sa course vers la mer. Notons que c'est le principe du renforcement (on ne prête qu'aux riches) et de l'apprentissage (spécialisation). Dès lors, ce n'est plus une information caractérisée par son improbabilité, le contraire d'une "nouvelle" une fois répétée et intégrée au sens (devenu probabilité), mais il ne peut y avoir d'information sans un savoir préalable, re-présentation, préjugé, projection qui donne sens à l'information qui la contredit, constituant le fond sur lequel l'information fait tâche, événement, saillance, singularité, catastrophe. Ce principe d'adaptation des boucles de régulation à partir de l'écart des résultats aux objectifs s'impose sans doute par ce principe d'économie et d'optimisation de l'énergie, limitant les pertes par l'information.

4. Organisme, écologie et société de l'information

La vie est intégration, cognition, apprentissage, adaptation c'est-à-dire perception, représentation et finalité (stratégie d'adaptation). Un corps vivant est inséparable du milieu dont il provient et dont il dépend. Contrairement à ce que croit le réductionnisme matérialiste, atomiste et alphabétique,  il n'y a pas d'atome ou d'individu isolés mais une circulation d'énergie, de matières et d'informations produisant différenciations et individuations à tous les niveaux, selon une structure fractale. Le corps a une forte unité dans son histoire, son développement et son apprentissage, mais ce n'est qu'un niveau d'unité, de rapport à soi et de régulation biologique parmi d'autres, de la cellule à la société ou la biosphère. Il n'y a pas de corps solitaire ni de self made man, comme le voudraient les théologies du salut et de la responsabilité individuelle. Nous avons tous une origine, des appartenances, "un Nous qui est un Je" et nous sommes le produit de nos apprentissages, de nos relations et de notre histoire.
L’organisme n’est pas quelque chose qui existe d’abord pour soi et qui s’adapte ensuite. C’est l’inverse : l’organisme s’emboîte chaque fois dans un milieu déterminé.
Heidegger, Les concepts fondamentaux de la métaphysique, monde, finitude, solitude (1929), nrf p384
Sans nous y étendre, disons d'un mot que c'est l'apport indéniable de Derrida d'avoir montré que l'écriture, les phonèmes ou l'alphabet n'avaient pas de caractère objectif, malgré les apparences, mais restaient purement relatifs et que leur objectivation résultait d'un phallo-centrisme, réduction de la jouissance à l'organe, redoublant ce que Heidegger avait désigné comme onto-théologie, c'est-à-dire la fondation de l'objectivité de l'être par la supposition d'un point de vue divin qui en fixe le sens (au nom du Père, voir la Signification du phallus de Lacan). En fait ce que l'objectivisme des scientistes matérialistes veut refouler avec la finalité ce n'est pas une improbable subjectivité d'objets déjà constitués, c'est la place inéliminable et déstabilisante du désir (de l'intentionalité) et des autres (du tiers) dans la constitution de l'objet et de la jouissance matérielle (maternelle), escamotant dans le résultat son caractère de processus (inachevé) tout comme le fétichisme de la marchandise refoule ses rapports sociaux constituants. Nous n'avons pas accès à l'être et toute parole peut être trompeuse. La paternité est toujours douteuse, de l'ordre de la foi, ce pourquoi il faut la revendiquer. On sait comme peut être agaçante la mode déconstructionniste, ou l'interpellation "d'où tu parles ?" tournant aux culpabilisations moralisantes du politiquement correcte. Il n'empêche que souvent l'aveuglement renvoie à une faute éthique (plus ou moins grave), à notre rapport aux autres, tout comme névrose ou plainte renvoient à notre jouissance, la plupart du temps à notre insu.

On est loin d'avoir tout dit sur le sujet vital de la finalité et de l'information en biologie, qu'il ne faut pas confondre avec le niveau social et humain où parole et projet préconçu prennent une tout autre dimension réflexive qu'on ne peut absolument pas projeter sur le niveau des réflexes et des réactions biochimiques. Malgré tout, une meilleure compréhension du rôle de la finalité et de l'information en biologie doit permettre au moins de réfuter la confusion avec les conceptions physiques et énergétiques de l'information ou de l'auto-organisation, comme effets purement mécaniques et statistiques, mais c'est bien évidemment pour comprendre par contraste les effets, à notre niveau, des finalités sociales et des régulations économiques ou écologiques, leur puissance, dans le sens cette fois de projets explicites, du pilotage par objectif et de l'évaluation des résultats, importance reconnue déjà par les entreprises qui sont tout comme les associations des sociétés par objectifs, sociétés entièrement artificielles qui prennent de plus en plus la forme de réseaux plutôt que de marchés. Si les entreprises ont compris l'importance de l'autonomie, ce qui rend ignoble les tentatives de "cultures d'entreprise" et de motivation du personnel intégré dans des "équipes", c'est qu'y manque l'indispensable solidarité de corps qu'on se contente de mettre en scène en continuant à se livrer à une exploitation débridée, le chacun pour soi et la productivité à court terme qui nous use et nous jette dans la précarité, livrés à une entropie galopante. Pour que la circulation de l'information et la coopération générale jouent leur rôle d'optimisation de la production et des marchés, se réglant sur la demande, il faudrait que les conditions d'existence des producteurs soient d'abord assurées par la société comme totalité instituée, ce qu'assurait toute société humaine jusqu'ici, au contraire de l'idéologie libérale qui voudrait réduire la vie et l'information à une mécanique aveugle et une lutte individuelle impitoyable, sans réflexion ni réciprocité ni protection ni réelle diversité. Pourtant, grâce aux technologies de l'information, on pourrait se passer désormais de la violence de l'ère énergétique et même de la société de contrôle en misant sur la solidarité, la formation, l'information, l'investissement dans l'avenir et l'intelligence de tous, notre capacité de réaction, d'invention, de liberté. Pour cela, la société de l'information devra généraliser le principe de rétroaction en combinant l'engagement dans un projet collectif (finalité explicite, ajustement régulier), le développement humain et l'autonomie des acteurs.

"Un des dogmes essentiels de la société libérale était que le sort de chacun est fonction de l'effort individuel et de lui seul. Il dépend de chacun de se faire la place à laquelle il aspire, de se garantir contre les menaces de l'avenir par la prévoyance de l'épargne. Un des fondements de la Sécurité Sociale est la notion que la collectivité est responsable du bien-être de ses membres, qu'elle a l'obligation d'assurer leur sécurité, de leur garantir en toute circonstance des conditions d'existence convenables, cela par une redistribution consciente d'une fraction du revenu national. Une société reposant sur de tels principes est, à coup sûr, totalement différente de la société libérale traditionnelle."

Pierre Laroque (un des fondateurs de la Sécurité Sociale)

10/01/03


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