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La spécificité du De causis réside dans une étude des phénomènes de la vie végétale aussi rigoureuse que possible en un temps où le naturaliste ne pouvait fonder son analyse que sur l'observation directe, sans expérimentation avec des moyens techniques appropriés. Le livre I examine l'individu biologique à tous les stades de son existence : formation, croissance, adaptation au cycle saisonnier, reproduction, mort naturelle ou accidentelle. Des phénomènes aussi complexes que la transmission des caractères héréditaires, la pousse et la chute des feuilles, la photosynthèse, les tropismes, etc., élucidés seulement aux XIXe et XXe siècles grâce aux progrès de la chimie, discipline inconnue de l'Antiquité classique, se trouvent ici abordés avec une sorte de pressentiment remarquable. Pour n'en citer qu'un exemple, l'impulsion de croissance que Théophraste désigne par le mot hormè est attribuée par la biologie moderne au développement de l'auxine, une substance chimique que nous nommons précisément hormone.
Le livre II étudie les influences qu'exercent sur le végétal les conditions climatiques et météorologiques, la nature du sol et des eaux. Il illustre ainsi dans une étude méthodique enrichie d'une foule d'exemples concrets l'étroite dépendance de la plante par rapport à son environnement, ce qui permet de considérer Théophraste comme le véritable fondateur de l'écologie scientifique.
Certes, il restait encore un long chemin à parcourir jusqu'aux acquis de la science actuelle, mais des bases solides étaient jetées et l'historien de ces disciplines ne peut pas se permettre de les ignorer. La publication de l'oeuvre botanique de Théophraste dans la Collection des Universités de France rend accessibles au lecteur non spécialiste ces textes techniques difficiles même pour un helléniste expérimenté.