Aux aurores de la chronobiologie

Résumé Fr En

Le présent article de Mairan, qui date de bientôt trois siècles, est, fait peu courant, encore mentionné dans des articles scientifiques. La plupart des spécialistes voient même ce feuillet d’observations botaniques (sur les ouvertures et fermetures de feuilles) comme la toute première véritable publication, sinon la publication fondatrice, de leur domaine, qui s'est pourtant constitué bien plus tard : la chronobiologie. Ces rythmes circadiens (d’environ 24h) d’ouverture et de fermeture ne sont pas conditionnés par la lumière solaire, mais par un rythme interne à l’organisme vivant, son horloge biologique (ou biochimique), qui s’adapte à l’environnement. Elle peut par exemple s’adapter à des variations jour-nuit fort différentes : on peut obtenir avec une lumière artificielle n’importe quelle période, exactement comme pour le forçage d’un oscillateur en physique. On a pu montrer que la plupart des organismes vivants suivent non seulement les passages jour-nuit, mais celui des saisons en se fiant à la longueur relative du jour, ou de la nuit, au cours des cycles journaliers de 24h : ce qui permet aux agriculteurs et éleveurs d'obtenir la floraison ou la reproduction d'une espèce presque en toute saison, simplement par exposition à des cycles jour-nuit artificiels qui imitent la saison favorable. Notre température interne suit elle-même un rythme circadien, avec un minimum en milieu de nuit, et donc des valeurs un peu plus élevées le soir qu'au réveil, de quelques dixièmes de degrés Celsius. Ces petites variations sont capables de synchroniser d'autres rythmes circadiens au sein de l'organisme ! Important sur le fond, l’article de Mairan a aussi un intérêt épistémologique. Posant une très bonne question d'un point de vue expérimental, il rapporte une observation correcte, qui semble répondre à la question posée. Mais ceci restera une simple observation, tant que manquera le cadre conceptuel qui lui donne sa véritable signification – en d'autres termes, tant que ce ne sera pas vraiment la bonne question ou, si l'on préfère, qu'elle ne sera pas posée pour les bonnes raisons. En tout état de cause, la chronobiologie est aujourd'hui un domaine de recherche fondamentalement pluridisciplinaire, réunissant généticiens et biochimistes, botanistes et zoologistes, neurobiologistes, agronomes, physiciens, mathématiciens, psychologues, médecins...

This text by Mairan is that rare thing: a paper dating back almost three centuries which is still mentioned in scientific articles. Most specialists consider this sheet of botanical observations (on the opening and closing of leaves) as the first genuine publication, if not the founding publication, in their field – chronobiology – which emerged only at a much later date. These circadian rhythms (approximately 24 hours long) of opening and closing are not affected by sunlight but by the internal rhythm of the living organism, by its biological (or biochemical) clock, which adapts to the environment. This clock can adapt to very sharp differences – between day and night, for example. Artificial light can be used to create any given period, in the same way as a forced oscillator in physics. It has been shown that most living organisms sense not only the passage of day and night, but also the passing of the seasons by relying on the relative length of the day or night during 24-hour daily cycles. This enables arable and livestock farmers to bring a crop into flower or reproduce a species in almost any season, simply by exposing them to artificial dark/night cycles that imitate those of the desired season. Our internal body temperature itself follows a circadian rhythm, reaching its lowest point in the middle of the night and therefore rising in the evening to values a few tenths of a degree Celsius higher than when one wakes up. It even turns out that these slight variations are able to synchronise other circadian rhythms within the organism! In addition to its scientific importance, Mairan’s article is also interesting in epistemological terms. After posing a very pertinent question from an experimental point of view, it adduces a correct observation, and one that seems to respond to the question being considered. But, in the absence of a conceptual framework capable of elucidating its true significance, it remained just that: an observation. In other words, it remained mere observation just as long as the question was not quite right – or not asked for the right reasons. Today, chronobiology is a fundamentally pluridisciplinary research area, bringing together geneticists, biochemists, botanists, zoologists, neurobiologists, agronomists, physicists, mathematicians, psychologists, doctors, etc.