biologie

Lion
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Ensemble de toutes les sciences qui étudient les espèces vivantes et les lois de la vie. (Synonyme : sciences biologiques.)

Dans son acception la plus large, la biologie correspond aux « sciences de la vie » et couvre tous les aspects de l'étude du monde vivant (→ vie). Elle regroupe les disciplines consacrées aux animaux, aux végétaux et aux micro-organismes, à leur environnement et à leur évolution.

Cependant, on tend à utiliser le terme « biologie » dans un sens plus restrictif, limité aux sciences qui ont pour objets d'étude les cellules et les molécules constitutives des êtres vivants, et dont les applications médicales et industrielles sont multiples.

1. Les sciences biologiques

L'organisation des sciences biologiques est liée à celle du monde vivant et, pour bien comprendre le découpage de la biologie en différentes disciplines ainsi que les relations entre ces disciplines, il est nécessaire de s'intéresser à la façon dont la vie s'organise et se manifeste, de sa forme la plus élémentaire (la cellule, l'organisme) à la plus complexe (le milieu écologique).

1.1. Les niveaux d'organisation du monde vivant

Organismes, populations, milieux

Animaux, végétaux, champignons et micro-organismes (ou « microbes ») représentent l'ensemble des êtres vivants, ou organismes. Chaque organisme se compose d'au moins une cellule, unité élémentaire de la vie, et beaucoup (les « pluricellulaires ») en possèdent des milliards. Ces cellules sont elles-mêmes constituées de molécules, dont les éléments de base sont les atomes.

Les organismes dépendent étroitement de leur environnement, où ils puisent la matière et l'énergie nécessaires à leur survie (eau, lumière, nourriture). L'ensemble des organismes d'un lieu donné, ou biotope, représente une communauté vivante, ou biocénose. L'entité formée par un milieu géographique et une communauté vivante est un écosystème, élément de base de l'environnement naturel. L'ensemble des écosystèmes de la planète forme la biosphère, c'est-à-dire la faible portion de la Terre et de l'atmosphère favorable à la vie.

De la molécule à la biosphère

Molécules, cellules, organismes, biocénoses, écosystèmes : de l'échelle moléculaire à celle de la biosphère, les systèmes biologiques s'organisent en niveaux successifs et emboîtés, qui représentent autant d'objets d'étude des disciplines de la biologie.

Les niveaux moléculaires et cellulaires

Les cellules animales, végétales, ainsi que celles de nombreux organismes unicellulaires (protistes) ont une structure complexe : elles renferment des éléments internes, les organites, impliqués dans les différentes fonctions cellulaires. La cellule des bactéries, relativement plus simple, ne comprend pas d'organites. Les organites sont eux-mêmes des associations de molécules : des macromolécules (grosses protéines, A.D.N., glucides et lipides complexes) et des molécules simples. Entre ces dernières et les macromolécules, on peut distinguer plusieurs niveaux d'organisation.

La biologie cellulaire, ou cytologie, étudie la cellule, sa composition (cloisons, cytoplasme, organites), ses propriétés et ses fonctions (nutrition, croissance, reproduction, échanges avec le milieu environnant, etc.). La biochimie étudie les molécules biologiques et leurs réactions chimiques (mises en jeu lors de la respiration, de la nutrition, de la croissance, etc.). Issue de la biochimie et de la physique, la biologie moléculaire est centrée sur l'étude des macromolécules, à partir des données de la biologie cellulaire et de la génétique. Cette discipline trouve de nombreuses applications en médecine et dans les biotechnologies.

Les niveaux anatomiques

Dans un organisme pluricellulaire (animal, plante), les cellules se regroupent pour former des tissus. Un organe est un assemblage de cellules spécialisées, ou de tissus, réalisant une tâche particulière (les reins des animaux effectuent l'épuration de leur milieu intérieur). Plusieurs organes peuvent être associés dans l'exécution d'une fonction, formant ainsi un appareil (les reins, les uretères, la vessie et l'urètre forment l'appareil urinaire).

L'anatomie est la science spécialisée dans l'étude des organes, de leur structure et de leur agencement dans l'organisme. Les tissus qui constituent les organes sont l'objet d'une discipline de l'anatomie : l'histologie. Quant à la physiologie, elle étudie le fonctionnement des organes, à l'échelle des cellules qui les composent, des tissus, des appareils ou de l'organisme entier.

Les niveaux écologiques

Les organismes ne sont jamais isolés. Au sein d'une même espèce, ils entretiennent entre eux des relations (sexualité, concurrence, etc.) qui structurent les populations présentes dans chaque milieu naturel. En outre, dans un même milieu, plusieurs populations d'espèces différentes cohabitent et interagissent (compétition, prédation, association, etc.). Ces groupements d'êtres vivants sont dépendants de leur environnement physique, avec lequel ils constituent les écosystèmes.

L'écologie étudie les relations entre les êtres vivants et entre ceux-ci et leur environnement à différents niveaux, de la population à l'écosystème. Ses techniques d'analyse, empruntées à différentes disciplines (biologie, physique, chimie, sciences de la Terre, etc.), permettent d'appréhender les écosystèmes dans leur ensemble (la biosphère) et de rendre compte des problèmes d'environnement à l'échelle régionale (pollution, par exemple) ou planétaire (effet de serre).

1.2. Autres disciplines de la biologie

On peut également diviser les sciences biologiques, selon les organismes étudiés, en biologie animale, ou zoologie, biologie végétale, ou botanique, et biologie des micro-organismes, ou microbiologie.

D'autres disciplines de la biologie sont consacrées au recensement des espèces vivantes (étude de la biodiversité) et à leur classification (systématique, taxinomie). La structure et l'organisation des formations végétales (forêts, prairies, savanes, etc.) relèvent de la phytosociologie. Le comportement animal est l'objet de l'éthologie et de la psychologie animale (béhaviorisme).

Enfin, des disciplines étudient la reproduction et la croissance des êtres vivants (biologie de la reproduction, embryologie, génétique du développement), la transmission des caractères héréditaires et l'expression des gènes (génétique mendélienne, génétique moléculaire ; → génétique), ainsi que les êtres fossiles et l'évolution (paléontologie).

2. Évolution des sciences biologiques

À ses débuts, la biologie, en tant que domaine des sciences de la vie, est inséparable de la médecine et de l'agriculture. L'homme, s'intéressant surtout à ce qui, dans la nature, lui permet de survivre, apprend à reconnaître les plantes dont il se nourrit et avec lesquelles il se soigne.

2.1. L'histoire naturelle

Si le terme de « biologie » n'est introduit en France qu'au début du xixe s. par Jean-Baptiste Lamarck (1744-1829), les problèmes inhérents à cette science sont posés dès l'Antiquité, et les premières interprétations du phénomène de la vie peuvent être attribuées au philosophe grec Thalès de Milet (vers 625-vers 547 avant J.-C.). À sa suite, Aristote (384-322 avant J.-C.) opère la première classification des animaux, fondée sur la comparaison de leurs caractères anatomiques ; ses travaux influenceront durablement la pensée scientifique de l'islam et du monde chrétien.

Au ier s. après J.-C., les connaissances progressent en zoologie et en botanique, avec Pline l'Ancien (23-79) et Dioscoride (vers 40-90), mais elles demeurent empiriques. En outre, l'histoire naturelle, d'où émergeront les disciplines de la biologie, englobe dans son approche aussi bien les minéraux que les plantes et les animaux, et mêle philosophie, religion et observation méthodique du monde.

2.2. Observation et description

La vision des savants occidentaux est fortement marquée par les doctrines judéo-chrétiennes, qui placent l'homme au sommet de l'échelle des êtres. Les explications des phénomènes naturels, qu'ils soient biologiques ou non, reposent sur la perception par l'homme de son propre corps. Ainsi, le médecin et alchimiste suisse Paracelse (vers 1493-1541) fait-il correspondre le monde extérieur (macrocosme) avec les différentes parties du corps humain (microcosme), ce qui l'amène par exemple à décrire la rouille comme un « excrément du métal ».

Cependant, l'évolution des idées philosophiques, les découvertes techniques, ainsi que l'assouplissement des contraintes religieuses vont permettre aux sciences naturelles d'évoluer. Dès lors, le besoin de la découverte va guider les progrès du savoir. Au xviiie s., avec le Français Réaumur (1683-1757), qui porte un regard d'une grande acuité sur les insectes et d'autres animaux, et son compatriote Buffon (1707-1788), auteur d'une vaste synthèse des connaissances sur la nature et les êtres vivants (l'Histoire naturelle, 36 volumes publiés entre 1749 et 1804), la biologie demeure essentiellement descriptive. Toutefois, Buffon est également un précurseur de la théorie de l'évolution et des recherches en paléontologie.

2.3. La biologie expérimentale

Le xviiie s. voit naître la biologie expérimentale : l'Italien Lazzaro Spallanzani (1729-1799) réalise les premières fécondations artificielles sur des amphibiens et démontre que les micro-organismes (« infusoires ») proviennent de germes préexistants dans l'air et ne se forment pas spontanément, apportant les premiers arguments décisifs contre la doctrine de la génération spontanée et préparant les travaux de Louis Pasteur (1822-1895).

Antoine Laurent de Lavoisier (1743-1794), avec ses découvertes sur le rôle de l'oxygène dans la respiration, pose les bases de la physiologie, discipline qui connaîtra un développement spectaculaire au xixe s., avec notamment le Français Claude Bernard (1813-1878), qui découvre plusieurs fonctions vitales et définit les principes fondamentaux de la recherche scientifique (Introduction à l'étude de la médecine expérimentale, 1865) et le Russe Ivan Petrovitch Pavlov (1849-1936), qui étudie le fonctionnement normal du système nerveux et met en évidence les réflexes conditionnés.

2.4. La botanique

La biologie végétale, ou botanique, est restée longtemps une science de description, de classification et d'utilisation des plantes pour l'agriculture et la médecine. Au xviie s., le progrès des techniques d'observation avec, en particulier, l'invention du microscope, permit la découverte des cellules et favorisa le développement de l'anatomie végétale (étude des organes et des tissus végétaux). La botanique a ensuite bénéficié des grands voyages scientifiques des xviiie et xixe s. (découverte et description de nouvelles espèces) et des travaux de classification du Suédois Carl von Linné (1707-1778) : celui-ci mit au point un système encore universellement utilisé, où chaque espèce est nommée par un double terme latin (nomenclature binominale, désignant le genre et l'espèce).

Jusqu'au xixe s., les jardins botaniques contenaient essentiellement des plantes médicinales, mais les principales fonctions des végétaux (nutrition, respiration, photosynthèse) avaient été mises en évidence. Depuis, la botanique s'est enrichie de nouveaux domaines d'étude, tels que ceux de l'évolution des plantes et des milieux naturels (paléobotanique, phytosociologie) ou ceux de la reproduction et de la croissance des plantes (embryologie végétale), et contribue au développement de la biologie cellulaire et moléculaire.

          

Le progrès des techniques d'observation



Il est difficile de déterminer si la pensée scientifique induit le progrès des techniques ou si, au contraire, elle en est tributaire (les deux propositions sont probablement également vraies). Quoi qu'il en soit, à l'instar des télescopes à l'égard de l'astronomie, les microscopes jouent un rôle essentiel dans l'histoire de la biologie.

Au XVIIe siecle, plusieurs savants testent en même temps l'arrangement de lentilles grossissantes et mettent au point le microscope optique. Celui-ci permet au médecin et anatomiste italien Marcello Malpighi (1628-1694) d'observer les vaisseaux sanguins microscopiques (capillaires) et les glomérules du rein, ainsi qu'à l'Anglais Robert Hooke (1635-1703) de réaliser les premiers dessins de cellules vivantes.

Les progrès dans la réalisation des instruments d'optique sont rapides. En 1677, le Néerlandais Antonie Van Leeuwenhoek (1632-1723) parvient à décrire les globules rouges du sang et de nombreux êtres vivants unicellulaires (protistes). L'augmentation du pouvoir de résolution des microscopes, grâce aux objectifs à immersion, donne à l'Allemand Robert Koch (1843-1910) la possibilité de décrire la bactérie responsable de la tuberculose en 1882 et celle du choléra en 1884.

Les microscopes optiques atteignent très vite une limite (les plus performants grossissent 2 500 fois), indépendante des progrès techniques mais liée à la nature ondulatoire de la lumière. Pour l'observation à très petite échelle, la lumière est remplacée par les rayons X (grâce auxquels on obtient, dans les années 1930, les premières images des virus), puis par les électrons (microscope électronique, mis au point en 1933). Enfin, la nature quantique des objets permet des observations au niveau de l'atome (microscope à effet tunnel, 1981).

3. L'essor de la biologie contemporaine

Actuellement au centre de plusieurs programmes interdisciplinaires de recherches, la biologie se caractérise également par un nombre croissant d'applications médicales et industrielles.

3.1. L'approche écologique

À l'instar de l'écologie, plusieurs disciplines fondamentales de la biologie contemporaine naissent au xixe s., pour se rassembler en un vaste corpus scientifique à partir du milieu du xxe s. Les sciences de l'évolution des espèces offrent un bon exemple de cette double tendance, à la diversification et au regroupement des disciplines.

Écologie et évolution

Si Georges Cuvier (1769-1832) établit les fondements de l'anatomie comparée et de la paléontologie des vertébrés, Lamarck est le premier à exprimer clairement la notion d'évolution des espèces (ou transformisme), notion que le Britannique Charles Darwin (1809-1882) érigera en théorie universelle. Il est à noter que les observations de Darwin sont bien plus d'ordre écologique (observation de la diversité des adaptations des espèces en milieu naturel) que paléontologique (analyse des fossiles). Toutefois, le xxe s. voit le développement et la diversification de la paléontologie, discipline majeure des sciences de l'évolution.

Par ailleurs, si les notions d'interrelations entre les espèces vivantes et leur environnement sont bien définies dès le milieu du xixe s., ce n'est qu'au début du xxe s. que l'écologie acquiert le statut de discipline à part entière. Parallèlement, la génétique met en évidence les bases biologiques de l'évolution. À partir des années 1940, les différentes approches, paléontologique, écologique et génétique, sont réunies au sein de la théorie synthétique de l'évolution (ou néodarwinisme).

Environnement et biodiversité

L'écologie ne se limite pas à l'étude des contraintes de l'environnement en tant que paramètres de l'évolution (ces contraintes représentent ce que Darwin nomme sélection naturelle). Comme science fondamentale, mais également par ses applications face à la croissance des problèmes d'environnement, l'écologie prend aujourd'hui une importance majeure.

Une notion importante en écologie, qui justifie actuellement de nombreux programmes de recherches, est celle de biodiversité. Celle-ci se manifeste dans le nombre et dans la variété des espèces (animaux, végétaux, micro-organismes), des individus et des populations au sein de chaque espèce, mais aussi dans la richesse des milieux naturels, ou écosystèmes. Actuellement, plusieurs programmes de recherches visent à recenser le maximum d'espèces animales et végétales encore inconnues, notamment au sein des forêts tropicales, qui représentent les écosystèmes les plus diversifiés de la planète, mais dont la superficie ne cesse de diminuer.

3.2. Biologie moléculaire et biotechnologies

La possibilité d'intervenir de façon contrôlée sur le patrimoine génétique des êtres vivants soulève de multiples interrogations sur les risques potentiels liés à la dispersion dans l'environnement d'organismes génétiquement modifiés (O.G.M.), ainsi que sur certaines applications potentielles à l'homme (clonage humain, « amélioration génétique » ou eugénisme). Toutefois, il est d'ores et déjà admis que la biologie moléculaire et ses applications ouvrent des perspectives immenses en médecine, en pharmacologie et en agriculture (→  biotechnologie).

En 1865, l'Autrichien Gregor Mendel (1822-1884) établit des lois de l'hérédité, qui fondent la génétique. Dans les années 1920, le biologiste américain Thomas Hunt Morgan (1866-1945) localise les gènes, supports matériels de l'hérédité, sur les chromosomes. En 1953, la biologie moléculaire prend son essor avec la découverte de la structure de l'A.D.N. par James Watson (né en 1928) et Francis Crick (1916-2004). En 1961, Jacques Monod (1910-1976) et François Jacob (né en 1920) inaugurent l'étude de la régulation des gènes. Les années 1980 sont celles des premières greffes de gènes (génie génétique, biotechnologies) et les années 1990 voient le développement d'un vaste programme de décryptage du génome humain.

3.3. Des sciences interdépendantes

Avec ses multiples applications médicales, agricoles et agroalimentaires, la biologie contemporaine peut apparaître comme une science à deux niveaux : le premier regroupe les disciplines classiques apparentées aux « sciences naturelles », comme la botanique et la zoologie, et qui peuvent sembler avoir atteint les limites de leurs applications pratiques et scientifiques ; le second est celui des biotechnologies et de la recherche médicale, dont les perspectives immenses suscitent un vif intérêt.

Pourtant, il ne fait plus de doute que les progrès de ces disciplines de pointe se trouvent en grande partie liés à ceux des disciplines classiques. Ainsi, la recherche pharmaceutique est-elle fortement tributaire du recensement des espèces végétales opéré par les botanistes. En effet, de nombreuses plantes tropicales encore inconnues sont susceptibles de posséder des propriétés médicinales d'un intérêt majeur.

Bien loin de s'opposer, toutes les approches de l'étude du monde vivant se révèlent complémentaires et mutuellement indispensables. En outre, les progrès des techniques d'analyse profitent à toutes les disciplines : les méthodes de biologie moléculaire sont désormais utilisées à tous les niveaux de l'étude du vivant (physiologie, systématique, écologie, paléontologie, anthropologie, etc.).

A.D.N.
A.D.N.
Antoine Laurent de Lavoisier
Antoine Laurent de Lavoisier
Bactérie
Bactérie
Buffon
Buffon
Carl von Linné
Carl von Linné
Cellule animale
Cellule animale
Cellules musculaires du myocarde
Cellules musculaires du myocarde
Cellule végétale
Cellule végétale
Charles Darwin
Charles Darwin
Chevalier de Lamarck
Chevalier de Lamarck
Claude Bernard
Claude Bernard
Corps humain, squelette et organes
Corps humain, squelette et organes
Faune et flore des océans.
Faune et flore des océans.
Forêt vierge tropicale
Forêt vierge tropicale
Fumées d'usines.
Fumées d'usines.
Génome humain
Génome humain
Georges Cuvier
Georges Cuvier
Gregor Mendel
Gregor Mendel
Hémoglobine
Hémoglobine
Lion
Lion
Lumière du soleil dans les feuilles d'un arbre
Lumière du soleil dans les feuilles d'un arbre
Maïs trangénique
Maïs trangénique
Microscope électronique
Microscope électronique
Noyau cellulaire
Noyau cellulaire
Oiseaux de paradis et oiseaux-mouches.
Oiseaux de paradis et oiseaux-mouches.
Poissons-clowns et anémone de mer.
Poissons-clowns et anémone de mer.
Protéine, structure primaire
Protéine, structure primaire
Protistes
Protistes
Radiation adaptative
Radiation adaptative
Squelettes et fossiles
Squelettes et fossiles
Structure d'une cellule
Structure d'une cellule
  • vers -3,1 millions d'années Vie de Lucy (Australopithecus afarensis), dont le squelette fut découvert par Yves Coppens en Éthiopie (1974).
  • -2,8 millions d'années Australopithecus africanus en Afrique du Sud (Sterkfontein, Transvaal) ; disparition d'afarensis auquel succède probablement Homo habilis.
  • -2 millions d'années L'Homo erectus est connu en Chine sous le nom de « sinanthrope » ou « homme de Pékin » ; en Indonésie, sous le nom de « pithécanthrope » ou « homme de Java ».
  • -2/-1,6 millions d'années Apparition d'Australopithecus robustus (Oldoway, Tanzanie).
  • vers -1,8 million d'années Homo habilis utilise des galets aménagés ; éclats et industrie très primaire (oldowayen), associée à des outils en os et en ivoire d'hippopotame (lac Turkana, Kenya ; Oldoway, Tanzanie).
  • vers -1,6 million d'années Homo erectus associé à une industrie de pierre de type acheuléen ; utilisation de l'os (vallée de l'Omo, Éthiopie).
  • vers -700 000 L'Homo erectus est connu sous le nom d'« atlanthrope » ou « homme de Ternifine » (Algérie).
  • -600 000 L'homme de Lantian (Chine), associé à un outillage de quartzite (galets aménagés).
  • -500 000 L'homme de Zhoukoudian (Chine) connaissait le feu et probablement la cuisson (traces de foyer) ; industrie sur quartz et sur silex.
  • Ier s. Histoire naturelle, de Pline l'Ancien.
  • vers 1193-1280 Vie d'Albert le Grand, philosophe et savant allemand : commentaires d'Aristote, chimie, botanique, géologie.
  • 1583 De plantis, du philosophe et médecin italien Andrea Cesalpino (André de Césalpin), premier essai de classification des plantes.
  • 1665 Première mention de la notion de cellule par R. Hooke.
  • 1668 L'Italien Francesco Redi réfute la notion de génération spontanée.
  • 1669 Le Hollandais J. Swammerdam effectue les premières observations anatomiques sur les insectes.
  • 1677 Découverte des spermatozoïdes par le Hollandais J. L. Ham.
  • 1686 Dans son Historia plantarum, le Britannique J. Ray définit la notion d'espèce végétale et décrit 18 655 espèces de plantes.
  • 1694 Le Français J. Pitton de Tournefort établit la notion de genre en botanique.
  • 1707 Naissance de Buffon, Euler et Linné.
  • 1733 Premières études sur la pression artérielle chez l'animal par le Britannique S. Hales.
  • 1734 Début de la publication des Mémoires pour servir à l'histoire des insectes (12 volumes) par Réaumur.
  • 1735 Systema naturae, premier ouvrage du Suédois C. von Linné sur la classification des plantes et des animaux.
  • 1740 Découverte, par le Suisse C. Bonnet, de la parthénogenèse (reproduction assurée par la femelle, sans accouplement avec le mâle) chez le puceron.
  • 1747 Découverte de l'arbre à caoutchouc (hévéa), en Guyane, par le Français F. Fresneau.
  • 1748 Découverte de l'osmose par l'abbé J. A. Nollet.
  • 1749-1789 Histoire naturelle, par G. L. Leclerc, comte de Buffon et ses collaborateurs, recension magistrale du monde vivant, qui a passionné le grand public et ouvert la voie à l'évolutionnisme.
  • 1763 Le Français M. Adanson publie son ouvrage les Familles naturelles des plantes, dans lequel il démontre qu'il est nécessaire de prendre en compte de multiples caractères, et pas seulement ceux des fleurs comme le pensait Linné, pour arriver à de bonnes classifications des espèces végétales.
  • 1777 Analyse de l'air par le Français A. L. de Lavoisier, qui explique le rôle de l'oxygène dans la respiration.
  • 1777 L'Italien Lazzaro Spallanzani réalise les premières fécondations artificielles.
  • 1778 Les Époques de la nature, ouvrage de Buffon, où l'auteur décrit les transformations du globe terrestre, ouvrant ainsi la voie aux idées évolutionnistes.
  • 1788-1789 Lacepède donne une suite consacrée aux reptiles à l'Histoire naturelle de Buffon.
  • 1804 Recherches chimiques sur la végétation du Suisse N. T. de Saussure. Celui-ci, grâce à ses expériences, montre que les plantes décomposent l'eau, assimilent le carbone du gaz carbonique et puisent dans le sol les sels minéraux et l'azote.
  • 1805 Début de la publication de Voyage aux régions équinoxiales du Nouveau Continent (30 volumes) du naturaliste allemand Alexander von Humboldt.
  • 1809 Philosophie zoologique, du Français J.-B. de Lamarck. Il y développe la première grande théorie de l'évolution des espèces.
  • 1812-1822 Philosophie anatomique, ouvrage de Geoffroy Saint-Hilaire.
  • 1821 Début de la publication (à partir de textes édités dès 1812) des Discours sur les révolutions du globe, Recherches sur les ossements fossiles, de G. Cuvier, qui fondent la paléontologie.
  • 1824 Le Français J.-B. Dumas et le Suisse J. L. Prévost publient leurs observations sur la fécondation et le développement, soutenant la notion d'épigenèse, selon laquelle le nouvel être se développe progressivement et n'existe pas à l'état préformé dans l'œuf.
  • 1825 Le Français P. Flourens établit, grâce à des décérébrations de pigeons, que le cerveau est le siège de réception des sensations, tandis que le cervelet contrôle l'équilibre et la coordination musculaire.
  • 1831 Découverte du noyau cellulaire par le Britannique R. Brown.
  • 1833 Le Tchèque J. E. Purkinje identifie une importante catégorie de neurones dans le cervelet (cellules de Purkinje).
  • 1839 L'Allemand T. Schwann montre que la cellule est le constituant fondamental des tissus animaux, rejoignant ainsi les conclusions de son compatriote M. J. Schleiden pour ce qui concerne les végétaux (élaboration de la théorie cellulaire).
  • 1842 J. von Liebig développe le concept du métabolisme.
  • 1849 L'Allemand W. Hofmeister fonde l'embryologie végétale.
  • 1849 Le Britannique R. Owen introduit la notion de parthénogenèse.
  • 1856 Découverte du squelette de l'homme de Neandertal (premier fossile humain qui ait été reconnu comme différent de l'homme actuel), près de Düsseldorf, par J. C. Fuhlrott.
  • 1859 De l'origine des espèces par voie de sélection naturelle, ouvrage de C. Darwin, démontrant le rôle de la lutte pour la vie et de la sélection naturelle dans l'évolution des faunes et des flores.
  • 1862 Premiers travaux de l'Allemand J. Sachs sur la photosynthèse chez les plantes vertes.
  • 1863 C. J. Davaine établit pour la première fois qu'une maladie, le charbon du mouton, est provoquée par une bactérie.
  • 1865 Découverte des lois de l'hérédité par l'Autrichien G. Mendel.
  • 1866 L'Allemand E. Haeckel énonce ce qu'il appelle la loi biogénétique fondamentale (l'ontogenèse récapitule la phylogenèse) et introduit la notion d'écologie.
  • 1868 Découverte des premiers restes de l'homme de Cro-Magnon aux Eyzies-de-Tayac (Dordogne).
  • 1873 Le Suisse H. Fol fournit les premières descriptions exactes des phases de la division cellulaire (ou mitose).
  • 1875 L'Allemand O. Hertwig fournit la première description correcte du processus de la fécondation (fusion des noyaux de l'ovule et du spermatozoïde).
  • 1877 L'Allemand K. Möbius introduit la notion de biocénose (ensemble des animaux et des végétaux vivant dans un même biotope, au voisinage les uns des autres et en dépendance réciproque).
  • 1879-1907 Souvenirs entomologiques, ouvrage de J. H. Fabre.
  • 1882 L'Allemand W. Flemming décrit et nomme la mitose (mode général de division de la cellule), et signale la similitude de ce phénomène chez les animaux et les plantes.
  • 1883 Le Belge E. Van Beneden montre, en étudiant l'œuf fécondé de l'ascaris, que le spermatozoïde et l'ovule fournissent chacun la moitié des chromosomes et que ceux-ci sont ensuite maintenus en nombre constant dans toutes les divisions cellulaires de l'embryon.
  • 1883 Le Russe É. Metchnikoff découvre le phénomène de la phagocytose (processus par lequel certaines cellules et certains protozoaires capturent et ingèrent des particules ou des micro-organismes).
  • 1884 Le Français J.-J. Schlœsing décrit le mécanisme de la nitrification des sols (transformation de l'azote organique en nitrates) sous l'action des bactéries.
  • 1885 L'Allemand A. Weismann réfute la notion d'hérédité des caractères acquis et fonde le néodarwinisme.
  • 1897 L'Allemand E. Buchner montre qu'un extrait de levure de bière peut réaliser la fermentation alcoolique (première mise en évidence des enzymes intracellulaires).
  • 1899 Le Néerlandais M. W. Beijerinck définit une nouvelle classe d'agents infectieux, les virus.
  • 1901 Le Néerlandais H. De Vries introduit la notion de mutation en biologie.
  • 1907 En faisant la synthèse artificielle de la protéine fondamentale de la soie (qui comprend 18 acides aminés), l'Allemand E. Fischer apporte la preuve que les protéines constitutives des êtres vivants sont formées de chaînes d'acides aminés.
  • 1909 Le Danois W. L. Johannsen utilise le mot « gènes ».
  • 1910 L'Américain T. Hunt Morgan commence à établir la théorie chromosomique de l'hérédité.
  • 1910 Inauguration du Musée océanographique de Monaco par Albert Ier.
  • 1915 Une équipe de généticiens américains, sous la direction de T. Hunt Morgan, publie ses découvertes sur les mécanismes chromosomiques de l'hérédité.
  • 1916 Publication par l'Américain F. E. Clements d'un ouvrage fondamental d'écologie, sur les communautés végétales.
  • 1918 L'Américain D. Jones réalise les premiers hybrides du maïs.
  • 1920 L'Autrichien K. von Frisch découvre le langage des abeilles.
  • 1927 L'Autrichien K. Lorenz commence ses études d'éthologie par l'observation du comportement d'oiseaux dans la nature.
  • 1930-1942 Les travaux de H. A. Krebs, B. Éphrussi et M. Delbrück permettent la jonction entre la biologie, la chimie et la physique.
  • 1935 L'Américain W. M. Stanley isole pour la première fois un virus, celui de la mosaïque du tabac.
  • 1935 Introduction du concept d'écosystème par l'Américain A. G. Transley.
  • 1936 Première théorie moderne de l'origine de la vie par le Soviétique A. I. Oparine.
  • 1937 Publication par l'Américain T. Dobzhansky d'un ouvrage sur la génétique qui constitue la première contribution à la théorie moderne de l'évolution des espèces.
  • 1944 Les Américains O. T. Avery, C. M. MacLeod et Maclyn McCarty démontrent que la substance chimique constituant le patrimoine génétique est l'acide désoxyribonucléique (A.D.N.).
  • 1953 L'Américain St. Ll. Miller démontre expérimentalement qu'un mélange gazeux de composition voisine de celle de l'atmosphère terrestre primitive exposé, au rayonnement ultraviolet et à des décharges électriques, permet la synthèse d'acides aminés.
  • 1953 L'Américain J. Dewey Watson et le Britannique F. H. Compton Crick élucident la structure en double hélice de l'A.D.N.
  • 1961 L'Américain R. Burns Woodward réalise la synthèse de la chlorophylle.
  • 1961 Les Français F. Jacob et J. Monod élucident le mécanisme de fonctionnement des gènes chez les bactéries et montrent que la commande de la synthèse des protéines par les gènes exige une molécule intermédiaire, l'A.R.N messager.
  • 1962 L'Américain N. E. Borlaug met au point des variétés de blé à haut rendement, qui vont être à l'origine de la révolution verte.
  • 1966 L'Américain M. Nirenberg contribue à décrypter le code génétique.
  • 1967 Synthèse in vitro de l'A.D.N. d'un virus par les Américains A. Kornberg, M. Goulian et R. L. Sinsheimer.
  • 1970 L'Américain H. Smith découvre la première enzyme dite « de restriction », capable de découper la molécule d'A.D.N. (type d'enzyme utilisé ultérieurement en génie génétique).
  • 1970 Synthèse artificielle d'un gène par l'Indien Har Gobind Khorana.
  • 1973 L'Utopie ou la Mort, ouvrage de R. Dumont.
  • 1978 Naufrage du navire pétrolier « Amoco Cadiz » sur les côtes du Finistère (16 mars).
  • 1982 Les Américains R. Brinster et R. Palmiter obtiennent des souris géantes par manipulation génétique.
  • 1986 Le Britannique S. Willedson annonce qu'il a réussi le clonage d'une brebis, c'est-à-dire la production de jumeaux par transfert du noyau entre cellule et œuf fécondé.
  • 1992 Conférence des Nations unies sur l'environnement à Rio de Janeiro (Brésil), où sont ratifiées deux conventions : l'une sur le changement de climat, l'autre sur la biodiversité.
  • 1992 Découverte à Movile (Roumanie) d'une grotte entièrement isolée de l'extérieur, dont la faune et la flore fonctionnent à partir d'une chimiosynthèse bactérienne unique à ce jour en milieu continental.
  • 1993 Extraction, par les Américains Cano et Poinar, de fragments d'A.D.N. d'un charançon fossile conservé dans l'ambre depuis 130 à 140 millions d'années.
  • 1993 Création, dans le cadre de l'Unesco, du premier Comité international de bioéthique.
  • 1995 Premier déchiffrage complet du code génétique d'un organisme vivant, la bactérie Hœmophilus influenzœ.
  • 1996 Premier clone de brebis adulte (Dolly) réalisé par les Britanniques I. Wilmut et K. Campbell.
  • 2001 Première analyse à grande échelle de la séquence du génome humain.
  • 2004 Le 22 avril, une équipe de biologistes japonais dirigée par Tomohiro Kono, de l’université d’agriculture de Tokyo, annonce avoir obtenu, par une technique proche de la parthénogenèse, des souris capables de se reproduire.
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