La botanique des Lumières

Siècle des Lumières et des Révolutions, le XVIIIème siècle ne le fut pas seulement dans l’ordre politique. Les sciences connurent aussi les conséquences de l’Aufklarung, et la botanique, comme la physique et la chimie, vit se transformer ses cadres et ses contenus. Le XVIIème avait été le siècle des premiers voyages scientifiques, des progrès de la floristique et de l’horticulture, de l’expansion des jardins botaniques et des débuts de la technique expérimentale. Toutes ces dimensions demeurèrent vivantes et fructueuses au siècle suivant, avec les voyages de Bougainville, de Cook et de La Pérouse, pour ne citer que les plus célèbres d’entre eux, la création de jardins botaniques admirables à Trianon, à Nancy, à Kew et plus généralement dans toute l’Europe. Mais c’est l’acquisition de nouveaux concepts scientifiques et la mise au point de systèmes de compréhension entièrement neufs qui marquèrent profondément le siècle qu’on peut appeler à bon droit celui des Révolutions botaniques.





Les savants de l’âge classique avaient accumulé un vaste matériau de recherche, ébauché de nombreuses nomenclatures approximatives et accompli leurs premiers pas en anatomie végétale. Les grands événements intellectuels de leur temps les avaient marqués : Le Discours de la méthode de Descartes les avait conduits à de nouvelles réflexions sur l’usage du raisonnement et de la logique dans les sciences, confirmées par les Principes de Newton, dont la publication en 1687 démontrait que l’Univers était gouverné par un ensemble de lois accessibles à la raison humaine. Les découvertes en physiologie animale, comme la circulation du sang établie par Harvey, avaient également stimulé leur enthousiasme. La fin du siècle avait vu, exposé dans le Methodus plantarum nova de John Ray en 1686, le premier système cohérent de classification végétale, fondé sur la différence entre monocotylédones et dicotylédones et celle entre angiospermes et gumnospermes, ainsi que les premières expérimentations sur la sexualité des plantes par le directeur du jardin botanique de Tübingen, Rudolf Camerer (Camerarius).






Les innovations de la première moitié du XVIIIème se firent dans la continuité de ces premiers progrès. Celle-ci vit la création progressive de la nomenclature moderne et l’invention du système binominal linnéen, ainsi que la reconnaissance définitive d’une sexualité chez les plantes. Ce n'est que dans la seconde moitié du siècle, qu'on passa en botanique des Lumières à la Révolution , c’est-à-dire de nouvelles connaissances à une nouvelle approche globale, entraînant un bouleversement radical des représentations scientifiques du monde végétal, et du vivant en général.

I Le temps des observations et des classifications

L’hypothèse que les plantes possédaient des organes sexuels et se reproduisaient selon un système de fécondation proche de celui des animaux, émise par Camerarius et confirmée par ses premières expériences sur la Mercuriale et le Ricin, fut reprise et approfondie par le hollandais Hermann Boerhaave à partir de 1718. Elle avait déjà rencontré de nombreux opposants, dont le grand Joseph Tournefort, et nombre de botanistes éminents devaient refuser de l’admettre tout au long du siècle. Le rapprochement des plantes et des animaux n’allait pas de soi, et concevoir les fleurs comme des organes sexuels révoltait bien des gens . Heureusement, grâce aux travaux de Philip Miller, botaniste de Chelsea, sur des tulipes hermaphrodites, et surtout grâce à ceux de Sébastien Vaillant, botaniste du Jardin du Roi à Paris, la théorie de la sexualité des plantes parvint à s’imposer assez vite dans le monde scientifique.





C’était une découverte fondamentale. La compréhension du rôle du pollen entraîna les premières expériences d’hybridation artificielle. Surtout, la nouvelle approche permit une prise en compte rigoureuse des pièces florales pour la détermination des espèces, et pour leur classification. C’est grâce à elle que Carl Linné parvint, après dix années de travail et l’examen de plus de 7000 espèces, à établir le fameux système binominal encore employé de nos jours.

Les travaux de Linné

Élève de Johann Rothman à l’Université de Stockholm, Linné prit connaissance pendant ses études des travaux de Vaillant ainsi que de la plus brillante théorie classificatrice élaborée au XVIIème siècle, celle de Joseph Pitton de Tournefort. Dès 1730, à vingt-trois ans, il entreprit de combiner les deux, ou plus précisément de construire une nouvelle théorie intégrant la sexualité des végétaux.

Le système de Tournefort, présenté en 1700 dans ses Institutiones rei herbariae, était une invention géniale malgré de graves lacunes : il se fondait essentiellement sur les caractères des fleurs, ce qui constituait un immense progrès, mais privilégiait la structure de la corolle, et s’il admettait la position de l’ovaire comme critère classificatoire, récusait le rôle des étamines et laissait de côté la division de Ray entre monocotylédones et dicotylédones. Il était presque parfait au niveau des genres, (il en établissait et classait sept cents, la plupart encore admis de nos jours) mais péchait au niveau des classes, et surtout peinait à incorporer correctement les espèces.





Le coup de génie de Linné fut, tout en conservant la structure de base du travail du Français, de remplacer comme critères essentiels de classification les éléments de la corolle par ceux de l’appareil sexuel des fleurs. De 1731 à 1754, il parvint, en cinq ouvrages majeurs, à refonder entièrement la systématique et la nomenclature botaniques sur des bases qui ne seraient plus remises en cause avant le XXème siècle, et qui sont encore largement admises par les chercheurs modernes.



Ouvrages botaniques de Linné

Systema Naturae (1731)
Genera Plantarum (1735)
Classes Plantarum (1738)
Philosophia Botanica (1951)
Species Plantarum (1753)


C’est dans le dernier qu’il formula définitivement la nécessité d’une nomenclature binominale : il conservait le nom générique, mais remplaçait le nom spécifique (nomen specificum), formule descriptive sommaire et variable jusqu’alors employée pour l’espèce, par un « nom courant » (nomen triviale) fixe et banal. Ce système simple et clair fut adopté en quelques années dans toute l’Europe.
Quelques irréductibles résistèrent toutefois, comme Albert de Haller, qui conserva une nomenclature polynominale dans sa Flore de Suisse, et protesta contre la simplification à ses yeux abusive que Linné faisait subir aux réalités naturelles en les contraignant à rentrer dans une structure intellectuelle binaire. Il n’avait pas entièrement tort, car la variabilité des individus au sein des espèces est très mal prise en compte par le système linnéen. Mais l’outil de connaissance forgé par le Suédois était si performant et sa terminologie descriptive si soignée, à la fois simple et flexible, que son succès était inévitable : les progrès qu’il permit par la suite le justifièrent largement.


II La Révolution botanique : classification naturelle, morphologie comparée et naissance des théories de l’évolution.

A partir des années 1750, l’application à des expériences concrètes de la nomenclature rationnelle nouvellement élaborée conduisit à des découvertes majeures et véritablement révolutionnaires.

A La classification naturelle : les Jussieu et Adanson

Ce furent les successeurs de Tournefort en France, les frères Jussieu, qui devaient être les plus féconds élèves de Linné dans le domaine botanique, en cherchant à classer les genres et les espèces, une fois déterminés et décrits, selon un ordre conforme à celui de la nature. Le plus connu d’entre eux, Bernard de Jussieu, aidé de son frère Antoine, établit le principe d’une classification naturelle des plantes dès les années 1730, et en publia le premier exposé en 1747. Plus souple et plus large que celui de Linné, son système était surtout moins artificiel : il tenait compte des relations entre les genres et entre les espèces, pour en établir un classement fondé à la fois sur des principes intellectuels et sur l’observation des phénomènes naturels concrets.

En 1759, nommé par Louis XV directeur du jardin royal de Trianon, Bernard de Jussieu entreprit d’y mettre en oeuvre son système afin de l’améliorer, et la France fit l’heureuse acquisition du premier jardin botanique organisé sur le principe d’un classement scientifique des espèces. Malheureusement, en 1775, Marie-Antoinette fit détruire ce jardin pour lui substituer un parc d’agrément à l’anglaise… Bernard de Jussieu, qui voyait anéantir par le bon plaisir d’une reine le fruit de quarante ans d’efforts et de travaux, en fut si désespéré qu’il en mourut, dit-on, deux ans plus tard.



Mais la classification naturelle avait un autre défenseur en la personne d’un de ses amis, Michel Adanson. Grand voyageur, notamment en Afrique, observateur infatigable, Adanson reprit et améliora les idées de Jussieu à partir de ses travaux sur les plantes tropicales : dans son ouvrage sur Les Familles des Plantes (1764), en plus de présenter un système remarquable de clarté et d’utilité, il établit les premières descriptions vraiment modernes de plantes. La finesse et la précision de ses observations lui permirent en outre de poser de façon claire le concept de variation des espèces et même celui, inédit jusqu’à lui, de mutation.





A la fin du siècle, le neveu et successeur de Bernard de Jussieu, Antoine-Laurent, reprit les travaux de son oncle et ceux d’Adanson, et les synthétisa dans ce qui allait être l’ouvrage de base de toute la systématique botanique pour le siècle suivant : le Genera Plantarum parut juste à temps pour la Révolution, en 1789. Le livre s’ouvrait sur le rappel de l’expérience de Trianon…

Au même moment, la connaissance sur la sexualité des plantes progressait. Les travaux de Koelreuter, publiés dans une série de traités entre 1761 et 1766, portèrent sur les premières hybridations artificielles (entre des plants de tabac, d’œillet, d’hibiscus entre autres), mais surtout, permirent la découverte du principe de la pollinisation, qui jusqu’alors avait échappé aux naturalistes. A sa suite, un amateur génial, le pasteur Christian Konrad Sprengel, établit définitivement l’existence de la pollinisation par les insectes, et décrivit de nombreux caractères adaptatifs à ce phénomène chez les fleurs, soulignant le rôle des facteurs environnementaux dans la formation des espèces, et celui de la fécondation croisée dans leur développement. La notion d’évolution était en marche… mais les résultats de Sprengel étaient si nouveaux qu’ils effrayèrent ses contemporains et furent momentanément incompris.

B La découverte de la photosynthèse

La façon dont les plantes, immobiles et apparemment inactives, se nourrissaient était un mystère qui intriguait les savants depuis longtemps : il fallut attendre la naissance de la chimie moderne pour le percer. C’est grâce aux travaux de Lavoisier sur la nomenclature chimique, et surtout de Priestley sur la nature des gaz que les premiers principes de la nutrition végétale furent découverts. Priestley lui-même, à partir de branches de menthe immergées dont il recueillit les émanations, démontra que les plantes rejetaient de l’oxygène, exactement au moment où un médecin hollandais, Jan Ingen-Housz, observait le rôle de la lumière dans la croissance végétale et le verdissement des parties aériennes des plantes. La combinaison des deux phénomènes conduisirent ce dernier à comprendre une partie du phénomène de la photosynthèse, qu’il exposa dans ses Experiments up Vegetables, discovering their great power of purifying the commun air in the sunshine, and of injuring it in the shade and at night (1779).





Mais ce n’est que vingt ans plus tard que les avancées de Lavoisier sur la fixation de l’oxygène par la combustion et la respiration que permirent enfin de comprendre la nutrition végétale comme une assimilation du carbone : ce fut chose faite en 1804 seulement, grâce aux travaux de Nicolas de Saussure publiés dans ses Recherches chimiques sur la végétation.

C Les débuts d’une morphologie comparative et l’émergence des théories de l’évolution

L’apport des théories linnéennes permit à un élève de Koelreuter, Josef Gaertner, de publier en 1791 le premier traité de morphologie botanique comparative portant sur un millier d’espèces, le De fructibus et seminibus plant arum. C’est à lui qu’on doit, outre l’augmentation des critères de classification, la première description générale de l’embryon végétal et à cette occasion, l’introduction du terme même d’ « embryon » dans la terminologie botanique.
La reconnaissance de la phase embryonnaire du développement végétal allait conduire à la seconde révolution du siècle dans le domaine de l’histoire naturelle : celle de la reconnaissance de l’unité du vivant. C’est à Jean-Baptiste Monet de Lamarck qu’il revint d’en exposer les principes essentiels : animaux ou végétaux, tous les vivants se caractérisent désormais aux yeux du savant par deux traits, la croissance et la transformation.



Qui dit « transformation » n’est pas loin de dire « évolution » : la notion d’une évolution des espèces n’était pas inconnue au XVIIIème siècle ; sa première apparition dans le vocabulaire savant date de 1750, avec la publication du Système d’Epicure d’Offray de la Mettrie, mais elle demeurait d‘ordre plus philosophique que proprement scientifique. A partir du principe de l’unité du vivant fondée sur la transformation, Lamarck la fit définitivement (et non sans peine ) admettre en tant que concept scientifique. Il ne franchit toutefois le pas qu’au siècle suivant, exactement le 11 mai 1800 lors de l’ouverture de son cours de zoologie au Museum d’Histoire Naturelle. Mais c’est bien tout au long XVIIIème siècle qu’avaient mûri et se s’étaient élaborés les éléments qui devaient lui permettre de concevoir sa théorie, le célèbre « transformisme ». La porte était ouverte à Darwin…