Contexte historique
La survie de l’homme préhistorique en tant que chasseur définissait son rapport aux autres animaux, source de nourriture et de danger. Au fur et à mesure que l’héritage culturel de l’homme se développait, les animaux étaient diversement intégrés au folklore et à la conscience philosophique de l’homme en tant que créatures vivantes. La domestication des animaux a forcé l’homme à adopter une vision systématique et mesurée de la vie animale, surtout après que l’urbanisation a nécessité un approvisionnement constant et important en produits animaux.
L’étude de la vie animale par les anciens Grecs est devenue plus rationnelle, sinon encore scientifique, au sens moderne, après que la cause de la maladie — jusque—là considérée comme des démons – a été postulée par Hippocrate comme résultant d’un manque de fonctionnement harmonieux des parties du corps. L’étude systématique des animaux a été encouragée par les descriptions extensives des êtres vivants d’Aristote, son travail reflétant le concept grec d’ordre dans la nature et attribuant à la nature une rigidité idéalisée.
À l’époque romaine, Pline a réuni en 37 volumes un traité, Historia naturalis, qui était une compilation encyclopédique des mythes et des faits concernant les corps célestes, la géographie, les animaux et les plantes, les métaux et la pierre. Les volumes VII à XI concernent la zoologie ; le volume VIII, qui traite des animaux terrestres, commence par le plus grand, l’éléphant. Bien que l’approche de Pline soit naïve, son effort scientifique a eu une influence profonde et durable en tant qu’œuvre faisant autorité.
La zoologie s’est poursuivie dans la tradition aristotélicienne pendant de nombreux siècles dans la région méditerranéenne et, au Moyen Âge, en Europe, elle avait accumulé un folklore, une superstition et des symbolismes moraux considérables, qui s’ajoutaient à des informations par ailleurs objectives sur les animaux. Peu à peu, une grande partie de cette désinformation a été passée au crible: les naturalistes sont devenus plus critiques en comparant la vie animale directement observée en Europe avec celle décrite dans les textes anciens. L’utilisation de l’imprimerie au 15ème siècle a permis une transmission précise de l’information. De plus, les vues mécanistes des processus de la vie (c’est—à-dire que les processus physiques dépendant de la cause et de l’effet peuvent s’appliquer aux formes animées) ont fourni une méthode d’analyse des fonctions animales prometteuse; par exemple, la mécanique des systèmes hydrauliques faisait partie de l’argument de William Harvey en faveur de la circulation du sang – bien que Harvey soit resté complètement aristotélicien dans ses perspectives. Au 18ème siècle, la zoologie passe par des réformes fournies à la fois par le système de nomenclature de Carolus Linné et par les travaux complets d’histoire naturelle de Georges-Louis Leclerc de Buffon; à cela s’ajoutent les contributions à l’anatomie comparée de Georges Cuvier au début du XIXe siècle.
Les fonctions physiologiques, telles que la digestion, l’excrétion et la respiration, ont été facilement observées chez de nombreux animaux, bien qu’elles n’aient pas été analysées de manière aussi critique que la circulation sanguine.
Après l’introduction du mot cellule au 17ème siècle et l’observation microscopique de ces structures tout au long du 18ème siècle, la cellule a été définie de manière incisive comme l’unité structurelle commune des êtres vivants en 1839 par deux Allemands: Matthias Schleiden et Theodor Schwann. Entre-temps, à mesure que la science de la chimie se développait, elle s’étendait inévitablement à une analyse des systèmes animés. Au milieu du 18ème siècle, le physicien français René Antoine Ferchault de Réaumer a démontré que l’action fermentante des sucs de l’estomac est un processus chimique. Et au milieu du 19ème siècle, le médecin et physiologiste français Claude Bernard s’est appuyé à la fois sur la théorie cellulaire et sur les connaissances de la chimie pour développer le concept de stabilité de l’environnement corporel interne, maintenant appelé homéostasie.
Le concept cellulaire a influencé de nombreuses disciplines biologiques, y compris celle de l’embryologie, dans laquelle les cellules jouent un rôle important dans la détermination de la manière dont un ovule fécondé se développe en un nouvel organisme. Le déroulement de ces événements — appelé épigénésie par Harvey — a été décrit par divers travailleurs, notamment l’embryologiste comparatif de formation allemande Karl von Baer, qui a été le premier à observer un ovule de mammifère dans un ovaire. Un autre embryologiste de formation allemande, Christian Heinrich Pander, a introduit en 1817 le concept de couches tissulaires germinales, ou primordiales, dans l’embryologie.
Dans la dernière partie du 19ème siècle, l’amélioration de la microscopie et de meilleures techniques de coloration utilisant des colorants à l’aniline, tels que l’hématoxyline, ont donné une impulsion supplémentaire à l’étude de la structure cellulaire interne.
À cette époque, Darwin avait rendu nécessaire une révision complète de la vision de l’homme sur la nature avec sa théorie selon laquelle les changements biologiques des espèces se produisent par le processus de sélection naturelle. La théorie de l’évolution — selon laquelle les organismes évoluent continuellement vers des formes hautement adaptées — exigeait le rejet de la vision statique selon laquelle toutes les espèces sont spécialement créées et bouleversait le concept linnéen de types d’espèces. Darwin a reconnu que les principes de l’hérédité devaient être connus pour comprendre le fonctionnement de l’évolution; mais, même si le concept de facteurs héréditaires avait alors été formulé par Mendel, Darwin n’a jamais entendu parler de son travail, qui a été essentiellement perdu jusqu’à sa redécouverte en 1900.
La génétique s’est développée au 20e siècle et est aujourd’hui essentielle à de nombreuses disciplines biologiques diverses. La découverte du gène comme facteur héréditaire contrôlant toutes les formes de vie a été une réalisation majeure de la biologie moderne. Il est également apparu une compréhension plus claire de l’interaction des organismes avec leur environnement. De telles études écologiques aident non seulement à montrer l’interdépendance des trois grands groupes d’organismes — les plantes, en tant que producteurs; les animaux, en tant que consommateurs; et les champignons et de nombreuses bactéries, en tant que décomposeurs — mais ils fournissent également des informations essentielles à la maîtrise de l’environnement par l’homme et, finalement, à sa survie sur Terre. Les recherches sur le comportement animal, ou éthologie, sont étroitement liées à cette étude de l’écologie. De telles études sont souvent interdisciplinaires en ce sens que l’écologie, la physiologie, la génétique, le développement et l’évolution sont combinés lorsque l’homme tente de comprendre pourquoi un organisme se comporte comme il le fait. Cette approche reçoit maintenant une attention considérable car elle semble fournir un aperçu utile de l’héritage biologique de l’homme — c’est-à-dire de l’origine historique de l’homme à partir de formes non humaines.
L’émergence de la biologie animale a eu deux effets particuliers sur la zoologie classique. Premièrement, et un peu paradoxalement, l’accent a été mis sur la zoologie en tant que sujet d’étude scientifique distinct; par exemple, les travailleurs se considèrent comme des généticiens, des écologistes ou des physiologistes qui étudient le matériel animal plutôt que végétal. Ils choisissent souvent un problème correspondant à leurs goûts intellectuels, considérant que l’organisme utilisé n’est important que dans la mesure où il fournit un matériel expérimental favorable. L’accent actuel est donc mis sur la solution des problèmes biologiques généraux; la zoologie contemporaine est donc en grande partie la somme de ce travail effectué par des biologistes poursuivant des recherches sur le matériel animal.
Deuxièmement, l’accent est de plus en plus mis sur une approche conceptuelle des sciences de la vie. Cela résulte des concepts qui ont émergé à la fin du 19e et au début du 20e siècle: la théorie cellulaire; la sélection naturelle et l’évolution; la constance de l’environnement interne; la similitude fondamentale du matériel génétique dans tous les organismes vivants; et le flux de matière et d’énergie à travers les écosystèmes. La vie des microbes, des plantes et des animaux est maintenant abordée en utilisant des modèles théoriques comme guides plutôt qu’en suivant l’empirisme souvent restreint des temps antérieurs. Cela est particulièrement vrai dans les études moléculaires, dans lesquelles l’intégration de la biologie à la chimie permet d’utiliser efficacement les techniques et les emphases quantitatives des sciences physiques pour analyser les systèmes vivants.