(né à Hambourg, Allemagne, 5 avril 1804; décédé à Francfort-sur-le-Main, Allemagne, 23 juin 1881),
botanique, théorie cellulaire, philosophie des sciences, vulgarisation scientifique, morphologie développementale, physiologie végétale. Pour l’article original sur Schleiden, voir DSB, vol. 12.
Des analyses à la fin du XXe et au début du XXIe siècle révèlent que de nombreux concepts importants pour la théorie des cellules matures de Schleiden étaient déjà présents dans ses travaux antérieurs. Il donnerait aux cellules les mêmes rôles que lui (et d’autres) attribuaient auparavant à des structures telles que les pousses, les feuilles et le pollen. Avant et après s’être concentré sur la cellule, il répondait à des questions sur la génération et la morphologie en retraçant diverses formes et processus jusqu’à des origines communes. Les chercheurs ont également déterré plus de détails sur sa carrière et analysé ses autres écrits, en particulier sa philosophie inductive de la science.
Débuts: Morphologie et génération Alors qu’il était étudiant en médecine à Göttingen (1832–1835), Schleiden était initialement plus intéressés par les sciences physiques et leurs fondements philosophiques. Un cours avec Gottlob Bartling l’a intéressé à la microscopie des plantes. En 1835, il poursuit ses études à Berlin, travaillant principalement avec son oncle Johann Horkel (un ancien élève de Johann Christian Reil), qui préconise l’étude des embryons et nie que les plantes se reproduisent par mélange sexuel – deux idées clés également pour le neveu.
Des recherches récentes expliquent comment la morphologie de Schleiden a façonné son interprétation du pollen et des cellules. Il a commencé par une critique de Johann Wolfgang Goethe. Le poète et d’autres morphologues ont observé la variété des structures macroscopiques telles que les étamines et les feuilles (à la fois sur la même plante et sur différents types de plantes), tout en essayant de relier ces nombreuses formes à quelques concepts spatiaux; par exemple, ils ont comparé une étamine à une version contractée de la forme de base de la feuille.
Schleiden a poursuivi sa recherche de l’unité sous-jacente à la diversité, mais avec des méthodes et des résultats différents. Même si Goethe avait fait de nombreuses observations, en 1837, Schleiden rejeta sa morphologie comme spéculation parce que Goethe avait essayé de relier les organes en visualisant dans l’esprit des variantes géométriques de formes matures. Schleiden a insisté sur le fait que la véritable morphologie inductive doit rechercher une relation observable dans le monde: la continuité du développement entre les structures antérieures et postérieures de la vie d’une plante.
Les premiers stades des plantes étaient les objets d’observation les plus importants. Les botanistes pouvaient voir des similitudes fondamentales entre les parties de la plante en les retraçant à des origines embryonnaires similaires, même si les formes ultérieures semblaient très différentes. Citant Caspar Friedrich Wolff, Schleiden a écrit que tout le reste s’est développé à partir de la pousse initiale qui comprenait la tige et les feuilles des organes fondamentaux (Grun-dorgane).
Qu’est-ce qui, à son tour, a donné naissance à cette pousse? Le rôle – voire la nécessité – du pollen dans la fertilisation avait longtemps été controversé. Au XVIIIe siècle, Carl Linnaeus a enseigné que toutes les plantes se reproduisaient sexuellement: des plantes supérieures avec des fleurs ou d’autres organes sexuels visibles qu’il appelait phanérogames; plantes inférieures (dans lesquelles il incluait des fougères, des mousses, des algues et des champignons), il appelait les cryptogames parce que leur sexualité était cachée. D’autres botanistes ont attribué le sexe aux phanérogames, mais pensaient que les cryptogames ne produisaient que des spores asexuées. Les plantes supérieures étaient le modèle, les plus basses étaient simplement déviantes ou manquantes.
Dans les années 1830, Robert Brown et d’autres botanistes avaient observé des tubes polliniques s’étendant vers l’ovule, mais ce qui se passait lorsque le pollen arrivait n’était toujours pas clair. Schleiden était d’accord avec l’observation de Horkel selon laquelle la paroi du tube pollinique est restée intacte plutôt que de fusionner avec quoi que ce soit dans l’ovule. Le neveu a défié la tradition en utilisant les cryptogames comme modèles pour les phanérogames: les spores ont germé et ont grandi en absorbant les fluides nutritifs du sol; le pollen était une spore qui avait besoin d’un environnement spécial et d’une sève plus raffinée dans l’ovule. Étant donné que le tissu foliaire de certaines plantes a directement donné naissance à de nouvelles pousses, que certaines sont devenues des spores et que d’autres sont devenues du pollen, les trois étaient équivalents. (Même lorsqu’il a abandonné sa théorie du pollen, Schleiden a toujours extrapolé des cryptogames les plus simples aux phanérogames.) Les botanistes ont rejeté les détails des observations de pollen de Schleiden, mais le modèle cryptogame, y compris l’analogie des grains de pollen aux spores, reste essentiel pour la physiologie et la classification des plantes.
Schleiden a également uni les processus apparemment différents de développement et de reproduction. Comme le tissu foliaire qui bourgeonnait directement, un grain de pollen ou une spore était à la fois une continuation de la croissance et le germe qui devint la future plante. Schleiden a appelé le pollen / l’embryon une cellule de feuille greffée sur la tige (ovule) (1837, p. 313). La reproduction par greffage peut avoir lié la compréhension de Schleiden de la croissance à des vues plus anciennes de la plante comme un agrégat d’individus poussant dans des individus.Certains penseurs antérieurs avaient interprété chaque nouvelle pousse sur un arbre comme une plante individuelle, comme si elle avait été greffée sur la tige. Bien que l’article de Schleiden sur la théorie cellulaire n’invoque pas explicitement le greffage, il a décrit le tronc d’arbre ligneux «comme s’il s’agissait d’un simple sol organisé» sur lequel une nouvelle génération de pousses poussait (1838, p. 171; 1847 p. 260). Il a écrit positivement sur les théories selon lesquelles les bourgeons annuels d’un arbre étaient des individus, même s’il a dit à proprement parler que seules les cellules étaient qualifiées d’individus (1838, pp. 168-174; 1847, pp. 258-263). individus: chaque pousse était traçable jusqu’à une cellule.
Cellules: le nouveau Grundorgane Dans les années 1837, les cellules en papier étaient parfois mentionnées mais n’étaient pas encore la vedette du spectacle. En 1838, Schleiden a mis la cellule dans le rôle de Grundorgan. Il a félicité Julius Meyen en tant qu’observateur de la microanatomie des plantes matures, mais a rejeté son travail et celui des autres comme non pertinent parce qu’il n’a pas étudié le développement. En revanche, Schleiden a considéré que la condition préalable cruciale à sa théorie cellulaire avait été d’attirer l’attention de Robert Brown sur noyaux. Marron avait noté la présence fréquente (non universelle) d’une structure qu’il appelait le «noyau de la cellule» (Schleiden 1838, p. 139; 1847, p. 233). Après avoir rencontré Brown en 1836, Schleiden a remarqué que les noyaux étaient les premières structures à se développer dans l’embryon et que les cellules se formaient autour d’eux. Il a proposé la première théorie cellulaire qui a donné un rôle essentiel au noyau.
Schleiden a insisté sur le fait que la même loi de formation cellulaire opérait dans les tissus ultérieurs, même dans les cas où il avait des difficultés à les observer. La formation de cellules à l’intérieur des cellules est devenue le processus fondamental de tout développement. Comme les théories antérieures dans lesquelles de nouveaux individus poussaient sur les arbres, Schleiden voyait la croissance comme la réitération de la reproduction. Chaque cellule était la première étape de la vie d’un individu, qu’elle soit restée une seule cellule ou qu’elle devienne des feuilles, des spores ou des arbres. Dans un sens, Schleiden a brisé la plante en cellules individuelles; dans un autre, il affirmait une similitude essentielle entre les cellules, le pollen et les plantes entières.
Les débuts cellulaires des organismes justifieraient également l’extrapolation de la théorie cellulaire au-delà des plantes. Après que Schleiden ait parlé à Theodor Schwann des cellules formant des noyaux, Schwann a reconnu un processus similaire comme fondamental pour le développement animal et a comparé la formation des cellules à la cristallisation (1839). Certains ont suggéré que Schleiden a également basé sa théorie de la formation cellulaire sur la cristallisation. Mais le botaniste a dit à l’origine que la formation des cellules rendait les plantes différentes des cristaux ou des animaux (1838, p. 161; 1847, p. 251). Les analogies entre la cristallisation et le développement sont plus anciennes que Schleiden (par exemple, Fries), mais ce n’est qu’après que Schwann a suggéré des cellules comme pont entre elles que le botaniste (dans son manuel) a fait l’éloge de l’analogie, mais en mettant l’accent sur les différences.
Induction: observations clés et extrapolation L’introduction méthodologique du manuel de Schleiden (1842) allait au-delà de la simple dénonciation de la spéculation ou de la défense d’observations particulières. Il a officiellement relié son accent sur le développement et les cellules aux principes inductifs de Jakob Friedrich Fries. Avant même de devenir microscopiste, Schleiden avait admiré le philosophe Fries, «de la logique duquel j’ai appris autant de botanique que de tous les écrits botaniques réunis» (Lorch, p. Xiii, traduisant Schleiden, 1850, p. 115). Schleiden s’est inspiré de Fries. pas pour des détails sur les plantes, mais pour des idées philosophiques sur l’unification de la physique et de la physiologie, la séparation de l’esprit du matériel (par exemple, les idées ne provoquent pas de phénomènes physiques
) et une « induction rationnelle » guidée par des « principes directeurs » régulateurs.
En philosophie des sciences, l’induction fait référence à une observation systématique conduisant à des principes généraux basés sur ces observations. Comme indiqué ci-dessus, Schleiden a considéré certaines observations plus éclairantes que d’autres. Les affinités sous-jacentes entre les spécimens matures ne pouvaient souvent pas être vues dans les spécimens eux-mêmes; les morphologues ont dû chercher ailleurs. Goethe a utilisé l’œil de l’esprit pour voir la forme idéale de la plante; Schleiden a utilisé le microscope pour voir les primordia embryonnaires. Il a souligné tho se primordia pour défendre les parallèles entre différents taxons végétaux. Les spores et le pollen ne se sont pas développés l’un dans l’autre au sein de la même plante, mais les deux pouvaient remonter au même genre de début.
Schleiden a fait référence au développement au sein de la même plante lorsqu’il a extrapolé sa théorie de la cellule formation des embryons aux tissus ultérieurs. Puisque le pollen, les embryons et les feuilles étaient le même objet, juste à des moments différents, «nous pouvons certainement en déduire» que le processus de formation observé dans les embryons a également eu lieu dans les tissus ultérieurs (1838, p. 164; 1847, p. 254). Ici, Schleiden a fait une sorte de mouvement d’amorçage: sa critique de Goethe avait défendu l’étude du développement parce qu’elle était observable, mais sa théorie cellulaire a utilisé le développement pour inférer au-delà de ce qui était observable.(Dans les années 1840, Karl Nägeli renverserait la théorie de la formation cellulaire de Schleiden en montrant que le tissu embryonnaire présentait en fait une formation cellulaire non typique des tissus ultérieurs.)
Dans la phrase heureuse d’Ulrich Charpa, l’introduction méthodologique de Schleiden à son manuel prescrivait des vertus pour les explorateurs qui avaient besoin de s’appuyer sur l’honnêteté et l’expertise théorique et pratique de collègues microscopistes et fabricants d’instruments. L’artisan Carl Zeiss était parmi ceux qui ont appris la microscopie à l’institut de physiologie que Schleiden a cofondé en 1845. Plus tard, Schleiden a aidé Zeiss à démarrer son entreprise et a approuvé ses microscopes. Schleiden a dirigé ses remarques sur la microscopie dans son manuel principalement pour avertir les praticiens des pièges potentiels (y compris des instruments défectueux); dans de brèves remarques aux sceptiques de la microscopie, il a mis le blâme de l’erreur sur l’observateur, pas sur l’outil. Schleiden a mis l’accent sur les compétences pour justifier sa nouvelle discipline et pour exclure d’autres microscopistes. Ce n’est que grâce à une longue formation que l’on a pu comprendre les propriétés optiques des bons (et mauvais) microscopes, développer de la dextérité dans les techniques de préparation telles que la découpe de spécimens, et apprendre à transmettre une observation interprétative minutieuse par des dessins précis.
Plus tard Carrière et Writings Schleiden a proclamé sa morphologie développementale, y compris les théories cellulaires et polliniques, alors qu’il était étudiant en médecine à Berlin à la fin des années 1830. En 1839, il devient professeur (extraordinaire) d’histoire naturelle à la faculté de philosophie d’Iéna, où il obtient son diplôme de philosophie. En 1843, Tübingen lui décerne un doctorat honorifique. En 1844, il épousa Bertha Mirus (décédée en 1854), avec qui il eut trois filles. En 1855, il épousa Thérèse Marezoll, qui lui survécut.
Le cours le plus réussi de Schleiden à Iéna s’appelait à l’origine physiologie comparée. Il a couvert la fonction et le développement des organismes (y compris les travaux de Johannes Müller), l’anthropologie physique (basée sur Johann Friedrich Blumenbach) et la théorie de Fries sur l’esprit humain. (La lecture de Schleiden sur l’ethnographie contribuerait à certains de ses écrits beaucoup plus tardifs.)
La faculté de médecine s’est plainte qu’un professeur de la faculté de philosophie empiète sur leur prérogative d’enseigner la physiologie humaine, alors il a renommé le cours « Anthropologie . » Schleiden a en outre offensé la faculté de médecine en enseignant la botanique pharmacologique et la pratique de laboratoire en physiologie. De telles batailles de terrain (et l’intérêt d’autres universités à l’embaucher) ont conduit les autorités de Weimar à transférer Schleiden à la faculté de médecine en 1846, où il est devenu professeur titulaire en 1849. En 1851, il devint directeur du jardin botanique, mais il ne fut jamais nommé professeur de botanique.
Dans les années 1840, Schleiden travailla également sur l’application de la chimie et de la physiologie végétales à l’agriculture. Il rejeta le vitalisme mais mettre des limites à la valeur de la chimie pour la botanique. En 1840, Justus Liebig a écrit qu’un laboratoire de chimie était le meilleur endroit pour apprendre la physiologie végétale. Schleiden a rétorqué que Liebig manquait de la sophistication philosophique et de la connaissance de la théorie cellulaire pour étudier les plantes.
Ses écrits après son départ d’Iéna n’ont pas été étudiés en profondeur en 2007, mais les historiens ont noté certains thèmes persistants, notamment l’anthropologie, le développement biologique, un sd Philosophie néo-kantienne frisonne. Approuvant déjà la transformation des espèces dans les années 1840, Schleiden a été l’un des premiers scientifiques allemands à faire l’éloge du darwinisme et a produit des livres résumant la recherche sur l’anthropologie physique et culturelle des premiers humains. Ses derniers travaux, des monographies sur la rose et le sel, étaient destinés à un public savant et combinaient la science et la position culturelle de leurs sujets.
À sa mort, il laissa un manuscrit non publié sur la religion. Initialement pas particulièrement religieux, il avait adopté en 1839 le luthéranisme orthodoxe lorsqu’il se remettait d’une dépression suicidaire. Dans les conférences de botanique des années 1840 et dans sa dénonciation du matérialisme en 1863, il insista sur le fait que les mondes spirituel et physique existaient tous les deux mais n’interagissaient pas de manière causale. Dans ses dernières années, il était passé à un unitarisme qu’il ne considérait plus comme chrétien.
BIBLIOGRAPHIE SUPPLÉMENTAIRE
Presque tout ce qui a été écrit par ou sur Schleiden ou Fries se trouve dans Glasmacher (1989 ). Mylott (2002) possède également une bibliographie complète. Les sources d’archives et publiées sont répertoriées dans la biographie de Jahn et Schmidt (2006).
ŒUVRES DE SCHLEIDEN
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Grundzüge der Wissenschaftlichen Botanik, 1re éd., 2 volumes Leipzig: Wilhelm Engelmann, 1842 et 1843. Révisé éd. 1845 et 1846. Première partie de la 2e éd. Hildesheim: Georg Olms Verlag, 1998. 3e éd., 1849 et 1850; 4e éd., 1861. L’introduction méthodologique de la 4e éd. (Pratiquement inchangée par rapport à la 2e éd.) Est réimprimée dans Charpa (1989). Textbook.
Principes de la botanique scientifique ou de la botanique comme science inductive. Traduction de la 2e éd. de Grundzüge der Wissenschaftlichen Botanik, par Edwin Lankester, 1849. Réimpression, avec une introduction par Jacob Lorch. New York: Johnson Reprint Corporation, 1969 . Ceci est une traduction du contenu botanique technique du Grundzüge. Depuis 2007, aucune traduction en anglais il existe une liste de la « Methodologische Grundlage » du manuel; Lankester n’a traduit que quelques remarques sur l’utilisation du microscope et un résumé méthodologique de deux pages d’un autre travail de Schleiden.
AUTRES SOURCES
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Anne Mylott