Projet ANR-13-BSH3-0007 – EXPLABIO : Les explications dans la biologie de l'évolution
Programme : Blanc - SHS 3 - Cultures, arts, civilisations (Blanc SHS 3)
Année de financement : 2013
Coordinateur du projet : Monsieur Philippe HUNEMAN (Institut d'Histoire et de Philosophie des Sciences et des Techniques)
Partenaires : Institut d'Histoire et de Philosophie des Sciences et des Techniques
Montant : 182686.0 euros
Date de début : 2013
Durée : 42 mois
Résumé : L'espace des explications en biologie évolutionnaireEXPLABIO vise à étudier les modalités de l’explication dans la biologie de l’évolution, afin d’évaluer les tentatives récentes d’étendre ou de réviser son cadre classique. Nous partons de l’idée que les avancées récentes en écologie, biologie moléculaire et théorie évolutionnaire du développement (Evo-devo) sont caractérisées par de nouvelles structures et caractéristiques explicatives, qui requièrent une nouvelle compréhension de la nature explicative de la biologie de l’évolution.
Axes d'investigation et leur jiustificationPour les évolutionnistes l’espace des explications est structuré selon deux axes-  les deux questions : « comment procède la sélection ? » et « pourquoi y a-t-il sélection ? » ; le troisième  concerne la nature mécanistique ou topologique des explications – « topologique » signifiant ici le caractère explicatif d’un ensemble de propriétés d’une structure abstraite associée au système. EXPLABIO reconstruira cet espace en détails, via quatre tâches interconnectées : examiner les explananda de la sélection naturelle en tant qu’explication au niveau populationnel ; explorer les modalités de l’explication topologique à différents niveaux et leur articulation aux explications mécanistiques ; questionner le statut des processus neutres et des réseaux neutres en tant qu’outils explicatifs généralisés en écologie (i.e. théorie neutre de l’écologie, de Hubbell) et en évolution (i.e.  théorie neutraliste de l’évolution moléculaire de Kimura), et par là interroger le statut explicatif de la neutralité et du hasard ; finalement, aborder le rôle que jouent les couplages et des découplages entre échelles d’espace-temps dans la définition des explananda et le choix des modèles.Pour la biologie, le résultat global consistera en des indications sur les complémentarités et les antagonismes existant entre des théories rivales et leurs méthodologies ; pour la philosophie, ce sera une compréhension plus claire des rôles que jouent dans la biologie en général la stochasticité et le déterminisme, le niveau populationnel et le niveau individuel, et finalement la séparation d’échelle.Ces tâches seront réalisées successivement, usant d’outils mathématiques pour définir les conditions de validité des types d’explication, et de données empiriques (comme des données sur les réseaux de gènes régulateurs d’un type cellulaire donné, ou bien sur deux communautés écologiques comparables au même niveau trophique) afin de vérifier la satisfaction de ces conditions pour des systèmes spécifiques.
MéthodesEXPLABIO sera menée par une équipe de philosophes des sciences, de biologistes et d’écologues, incluant deux postdocs recrutés pour le projet. C’est un projet authentiquement interdisciplinaire : la première tâche est conduite par un philosophe, la seconde tâche et la quatrième sont pilotées par des biologistes, et la deuxième est codirigée par une philosophe et un biologiste. Elle sera effectuée essentiellement à l’IHPST (CNRS/ Paris Sorbonne) centre internationalement reconnu, qui entretient de longue date des collaborations avec des biologistes. Des ateliers interdisciplinaires donneront lieu à des publications collectives, et un travail mathématique et empirique sera effectué pour formuler des hypothèses sur la validité des présupposés implicites de stratégies explicatives spécifiques (relevant soit de la Théorie Synthétique, soit d’une perspective alternative), et pour les tester.
Résumé de la soumission : EXPLABIO vise à étudier les modalités de l’explication dans la biologie de l’évolution, afin d’évaluer les tentatives récentes d’étendre ou de réviser son cadre classique (élaboré dans les années 1930-1950) appelé “théorie synthétique de l’évolution” ou “Synthèse Moderne”, qui était centré sur le rôle explicatif crucial de la génétique des populations en tant que science du processus de l’évolution par sélection naturelle. Nous partons de l’idée que les avancées récentes en écologie, biologie moléculaire et théorie évolutionnaire du développement (Evo-devo) sont caractérisées par de nouvelles structures et caractéristiques explicatives, qui requièrent une nouvelle compréhension de la nature explicative de la biologie de l’évolution. EXPLABIO vise à élaborer une telle compréhension. Pour les biologistes évolutionnistes l’espace des explications est structuré selon deux axes, à savoir les deux questions : « comment procède la sélection ? » et « pourquoi y a-t-il sélection ? » ; puis un troisième axe concerne la nature mécanistique ou topologique des explications – « topologique » signifiant ici le caractère explicatif d’un ensemble de propriétés d’une structure abstraite (comme un espace de phase ou un paysage de fitness) associé au système étudié. EXPLABIO va reconstruire cet espace en détails, via quatre tâches interconnectées : examiner les explananda de la sélection naturelle en tant qu’explication au niveau populationnel ; explorer les modalités de l’explication topologique à différents niveaux et leur articulation avec les explications mécanistiques ; questionner le statut des processus neutres et des réseaux neutres en tant qu’outils explicatifs généralisés en écologie (i.e. théorie neutre de l’écologie, de Hubbell) et en évolution (i.e.  théorie neutraliste de l’évolution moléculaire de Kimura), et par là interroger le statut explicatif de la neutralité et du hasard ; finalement, aborder le rôle que jouent les couplages et des découplages entre échelles d’espace-temps dans la définition des explananda et le choix des modèles.Pour la biologie, le résultat global consistera en des indications sur les complémentarités et les antagonismes existant entre des théories rivales et leurs méthodologies ; pour la philosophie, ce sera une compréhension plus claire des rôles que jouent dans la biologie en général la stochasticité et le déterminisme, le niveau populationnel et le niveau individuel, et finalement la séparation d’échelle.Ces tâches seront réalisées successivement, usant d’outils mathématiques pour définir les conditions de validité des types d’explication, et de données empiriques (comme des données sur les réseaux de gènes régulateurs d’un type cellulaire donné, ou bien sur deux communautés écologiques comparables au même niveau trophique) afin de vérifier la satisfaction de ces conditions pour des systèmes spécifiques.EXPLABIO sera menée par une équipe de philosophes des sciences, de biologistes et d’écologues, incluant deux postdocs recrutés pour le projet. C’est un projet authentiquement interdisciplinaire : la première tâche est conduite par un philosophe, la seconde tâche et la quatrième sont pilotées par des biologistes, et la deuxième est codirigée par une philosophe et un biologiste. Elle sera effectuée essentiellement à l’IHPST (CNRS/ Paris Sorbonne) centre internationalement reconnu, qui entretient de longue date des collaborations avec des biologistes. Des ateliers interdisciplinaires donneront lieu à des publications collectives, et un travail mathématique et empirique sera effectué pour formuler des hypothèses sur la validité des présupposés implicites de stratégies explicatives spécifiques (relevant soit de la Théorie Synthétique, soit d’une perspective alternative), et pour les tester. Les livrables incluront des articles coécrits dans des journaux académiques en philosophie des sciences et en biologie théorique, aussi bien que des volumes collectifs édités au sujet des résultats des quatre tâches.
Résultats : Obtenir des éléments de réponse pour des controverses évolutionnaires entre visions rivales, qui soient fondées sur la considération de l'espace détaillé des explications; évaluer les tentatives de synthèse évolution-développement et évolution-écologie; contribuer à une compréhension philosophique comme opératoire des connections entre stochasticité et déterminisme en biologie évolutive et écologie, ainsi qu'entre différences d'échelles de temps et réquisits de modélisation.
Perspectives : Les perspectives incluent une promesse d'évaluation des différents projets de synthèse élaborés sous le label Synthèse étendue, Synthèse augmentée, etc.
Publications et brevets : Les livrables incluront des articles coécrits dans des journaux académiques en philosophie des sciences et en biologie théorique, aussi bien que des volumes collectifs édités au sujet des résultats des quatre tâches.