Jean Piaget – L'œuvre
Fondation Jean Piaget

Recherches sur les sédums

Le problème…
Classification des types d’anticipations
Les catégories de sédums
Le processsus de transfert
Explication du processsus de transfert
Bilan de la recherche sur les sédums


Le problème…

Le début de l’intérêt de Piaget pour les végétaux est tardif et anecdotique.

Bärbel Inhelder se rappelle comment cet intérêt est venu d’une remarque qu’elle lui avait adressée un jour alors que, dans un de ses moments de loisirs, il s’amusait à ranger des pierres dans un lieu de montagne couvert de sédums où il passait régulièrement les vacances d’été.

Pourquoi ne pas s’occuper de fleurs? lui avait-elle demandé. Il prit sa collaboratrice au mot et découvrit alors, un peu par hasard, que l’étude des végétaux pouvait aussi apporter des informations utiles pour le développement de sa conception de l’évolution biologique. Il mit dès lors la même passion à recueillir et à classer les sédums que celle, beaucoup plus ancienne, qu’il avait mise pour les limnées.

Un ensemble de faits va en particulier retenir l’attention de Piaget:
    la façon dont différentes variétés de sédums préparent leur reproduction en facilitant par avance la chute des rameaux qui, une fois tombés sur le sol, «s’y implantent grâce à des racines adventives» (JP67b, p. 915).
Les biologistes avaient été nombreux dans le passé à souligner la façon dont certains phénomènes sont préparés bien avant leur apparition. Il y a là, remarque Piaget, l’équivalent des anticipations cognitives qui interviennent massivement dans les comportements intelligents. C’est comme si les plantes savaient par avance que tel ou tel événement se produira dans le futur, événement qu’il peut dès lors être utile ou économique de préparer.

Dans la mesure où les sédums présentaient des sortes d’anticipation plus ou moins grandes selon les variétés observées, Piaget avait à portée de main un domaine d’étude lui permettant de transposer sur le terrain de la botanique une question qu’il avait traitée sur le terrain de la psychologie génétique:

Comment les comportements anticipateurs de la chute des rameaux se développent-ils au sein des différentes variétés de sédums?

Pour répondre à cette question, l’auteur commence par distinguer différents types de préparation à la chute apparaissant dans chez les sédums.

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Classification des types d’anticipations

L’examen et la classification de types variés d’insertion des rameaux à la tige principale des sédums a permis à Piaget de distinguer différentes formes de préparation, et donc d’anticipation organique, à la chute de ces rameaux.

Dans certaines espèces de sédums, ce phénomène d’anticipation est peu fréquent alors que chez d’autres c’est le contraire, ce qui se traduit par de nombreuses chutes à toutes saisons. D’autre part à l’intérieur d’une espèce la préparation à la chute peut être plus ou moins forte selon les conditions du milieu, de la même façon que, pour les limnées, l’indice de contraction des coquilles peut varier selon les conditions du milieu dans lequel elles vivent.

Sept types d’insertion des rameaux

Les différences observées entre sept types d’insertion des rameaux à la tige principale des sédums fourniront à Piaget les critères lui permettant de distinguer sept catégories d’anticipation organique de la chute de ces rameaux (il existe des sous-types intermédiaires).
    – Le premier type (A) distingué se caractérise par l’absence de tout rétrécissement ou de rainure au point d’insertion du rameau (fig. 66, doc. 5, p. 144). Il n’y a pas en un tel cas de préparation ou de facilitation de la chute du rameau. Au début de l’apparition de rameaux de ce type, on peut pourtant parfois constater la présence d’une légère rainure d’apparence similaire à celle qui sera constatée dans un quatrième type d’insertion, mais alors de façon durable et plus nette.

    – Un deuxième type (B) se caractérise par l’apparition d’un rétrécissement du rameau, en certains cas sur l’un de ses côtés, en d’autres cas sur tout le tour du rameau (fig. 66, doc. 5, pp. 144-145).

    – Le troisième type (C) présente une rainure franche, quoique sur un seul côté du rameau, avec ou sans rétrécissement (fig. 66, doc. 5, pp. 145-146). On se trouverait en ce cas «aux débuts d’une morphologie d’absission» (JP66_13, p. 145).

    – Le quatrième type (D) observé d’insertion des rameaux à la tige des sédums est caractérisé par la présence d’une rainure sur tout le tour du rameau (fig. 66, doc. 5, p. 146).

    – Dans le cinquième type (E) , il y a à la fois rainure et rétrécissement qui, dans certains cas, s’accompagnent d’un début de dessiccation du point d’insertion (fig. 66, doc. 5, p. 146).

    – Le sixième type (F) se manifeste par l’apparition d’une coupure qui vient s’ajouter à la rainure et au rétrécissement (fig. 66, doc. 5, p. 147).

    – Le septième type (G) d’insertion présente, juste après le rétrécissement et sous le rameau, une sorte d’enflure à laquelle peuvent en outre être accrochées des racines, et cela alors même que le rameau ne touche pas le sol (fig. 66, doc. 5, p. 147). Généralement ce septième type survient à la suite de l’apparition d’une insertion du cinquième ou du sixième type. Mais lorsque le rameau se trouve près du sol, il peut arriver que le septième type succède à l’apparition d’une insertion du premier, du deuxième ou du troisième type.
Observations complémentaires

Par ailleurs, Piaget fait encore deux constatations concernant les rameaux et les tiges:
    Des rétrécissements ou des rainures peuvent apparaître non pas (seulement) au point d’insertion du rameau, mais plus en avant, sur le rameau lui-même. De plus la coupure du rameau préparant sa chute peut apparaître soit au point d’insertion, soit plus généralement à tous les endroits où il y a rétrécissement ou rainure, soit même à un point quelconque de la tige ou du rameau (en cas de nécrose).
L’examen des parties enterrées des sédums montre aussi un fait important pour l’étude de l’anticipation de la chute des rameaux:
    des coupures peuvent aussi se présenter sur ces parties. De plus, les ramifications secondaires des parties enterrées présentent les mêmes types d’insertion que celles observées sur les rameaux.
Piaget observe aussi qu’un nouveau sédum peut commencer à se développer à partir des parties enterrées tout en restant pendant un certain temps lié à la plante mère.

Les différences constatées entre les modes d’insertion fournissent à Piaget le principe d’une classification originale des variétés de sédums.

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Les catégories de sédums

Après avoir classé les différents types d’insertion des rameaux, et montré qu’ils sont d’une certaine façon déjà présents au niveau des parties enterrées de la plante, Piaget procède à une classification des sédums selon qu’ils présentent tel ou tel type d’insertion (la classification alors obtenue ne recouvre que partiellement les classifications admises et ne poursuit pas les mêmes buts, puisque, selon les milieux, tel groupe de sédums peut changer de catégorie, les modes d’insertion pouvant en effet varier).

Les sept catégories distinguées sont alors:
    – absence de rameaux et séparations se faisant uniquement au niveau des racines et des rhizomes, soit au point d’attachement de ces parties, soit plus loin que ce point;

    – apparition de grosses parties souterraines, avec débuts de tiges couchées sur le sol et de rameaux apparaissant sur ces tiges;

    – absence de rameaux stériles, abondance de rameaux secondaires ou tertiaires, tous susceptibles de fleurir;

    – rameaux stériles, mais peu de séparations, au début surtout n’importe où sur le rameau, puis au point d’insertion, mais sans rainure ni rétrécissement;

    – rameaux stériles avec un nombre moyen, à peu près équivalent, d’insertions de tous les types;

    – les cinquième, sixième et septième types d’insertion deviennent prédominants (c’est-à-dire qu’il y a à la fois apparition d’une rainure avec rétrécissement et d’une enflure vers le point d’insertion);

    – prédominance des séparations au point d’insertion et chutes systématiques et préparées des rameaux stériles.
Après examen de nombreux sédums de différentes espèces, Piaget répartit chacun d’entre eux dans l’une ou l’autre des sept catégories précédentes, avec des passages possibles d’une catégorie à l’autre (comme pour le passage d’un stade à l’autre en psychologie génétique, le passage d’une catégorie à l’autre est unidirectionnel, et certaines caractéristiques acquises à une étape sont conservées dans les étapes ultérieures!).

Par exemple les individus de l’espèce S. telephium peuvent être généralement classés dans la première catégorie; mais, en un certain milieu, elle est représentée par des individus qui présentent des caractéristiques intermdiaires entre les cinquième et sixième catégories.

L’observation de la croissance de ces individus permet alors de constater une sorte de transfert des types présents d’insertion depuis les racines jusqu’aux rameaux aériens.

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Le processsus de transfert

De façon générale, ce que montre Piaget en classant ainsi l’ensemble des nombreux sédums qu’il a observés, ou dont il a recueilli la description, c’est le renforcement de plus en plus visible et complet du phénomène de préparation de la chute des rameaux.

Celui-ci se laisse décrire comme un processus de transfert, en cinq étapes (JP66_13, pp. 218-219), de ce qui se passe d’abord au niveau sous-terrain, et qui répond à des processus de causalité immédiate, pour être ensuite peu à peu transmis vers les parties aériennes de la plante. Cette transmission est alors accompagnée d’un accroissement de plus en plus sensible, en fréquence et en points de rupture possibles, des anticipations de chute qui ne peuvent s’expliquer par les mêmes processus, puisque ce pourquoi les rétrécissements et les rainures se produisent est un événement futur.

Comment un tel transfert peut-il se réaliser?

Piaget reconnait que, comme pour l’ensemble des faits d’évolution, il n’y a pas suffisamment de données connues permettant de trancher définitivement cette question. Trois solutions lui paraissent possibles:
    – une première selon laquelle les réactions aux différents types de milieu seraient la simple conséquence du déroulement d’un programme génétique héréditaire,

    – une seconde selon laquelle le système génétique ne jouerait aucun rôle,

    – et enfin une troisième de type cybernétique.
De ces trois solutions, la plus économique lui paraît être la troisième: les variations que présentent les espèces résulteraient d’une réponse du système génétique aux caractéristiques des milieux dans lesquelles les plantes vivent.

Que le système génétique intervienne, cela paraît démontré par les différences entre les réponses d’espèces variées de sédums aux sollicitations d’un même milieu. Mais que le milieu intervienne également, cela paraît démontré par le fait qu’une espèce isolée répond différemment aux circonstances variées auxquelles elle se trouve confrontée.

Comment dès lors concevoir la réponse du système génétique, si on ne la juge pas complètement prédéterminée? Piaget suggère une explication qu’il sait spéculative.

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Explication du processsus de transfert

Selon Piaget, le transfert d’un mécanisme purement causal vers un mécanisme anticipateur s’expliquerait selon un processus cybernétique.

Il constate tout d’abord que, bien que pouvant se reproduire par voie de floraison, les sédums ont intérêt à utiliser aussi la reproduction à partir des parties souterraines ou à partir de la chute des rameaux.

La réaction normale qui leur permet de se reproduire indépendamment du processus de floraison est «la croissance de ramifications souterraines (et non pas aériennes), avec leurs racines. En ce cas, cette croissance permet à la ramification non encore détachée de se nourrir de plus en plus par elle-même, ce qui augmente l’indépendance du tubercule, processus qui se manifeste alors par un rétrécissement du canal reliant la racine à la plante source, ce qui entraîne enfin une séparation complète» (JJD90, p. 136).

Ce processus s’explique par les interactions causales directes entre les parties concernées et leur milieu. Mais, dès ce niveau, chacun des processus intervenant dans cette chaîne causale réagit sur le précédent en le renforçant: la production de racines renforce la croissance du rameau souterrain, l’indépendance croissante d’une racine renforce son développement, etc.

En d’autres termes, dès ce premier niveau souterrain, et dès le niveau des rejets rampants sur le sol, il apparaît que l’enchaînement des causes n’est pas linéaire mais forme un système à boucles (JP67a, p. 233). Une simple généralisation de ce système serait alors à l’origine du phénomène de préparation à la chute des rameaux aériens constaté systématiquement dans la septième catégorie de sédum:
    Ce phénomène s’expliquerait simplement par le fait que, les éléments du "schème de réaction" transféré étant interdépendants et formant un système à boucle, il suffit «que le premier d’entre eux apparaisse, c’est-à-dire le début de croissance du rameau [...] pour que l’ébauche de séparation se trouve déclenchée en fonction de l’ensemble" (JP66_13, p. 235).
Les courts-circuits progressifs des liens de causalité entre les parties du système bouclé des réactions intervenant dans le cycle "production de ramifications - séparation des ramifications" sont possibles en raison du fait que ce système est de nature cybernétique, c’est-à-dire comporte la présence de fonctions utiles, qui implique la possibilité d’optimiser le processus.

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Bilan de la recherche sur les sédums

La recherche sur les sédums est instructive à différents points de vue.
    - Elle confirme la talent d’observateur que son auteur a déjà manifesté sur le terrain de l’étude des limnées et sur celui de l’étude des enfants.

    - Elle permet à Piaget de généraliser au règne végétal la thèse que l’étude des limnées lui paraît imposer: le rôle important du comportement dans l’évolution des espèces. Cette généralisation est, de plus, d’autant plus intéressante que, cette fois, le comportement en question n’est plus celui de l’individu, mais celui du système génétique.

    - Elle lui permet aussi de mettre en évidence un certain nombre d’étapes par lesquelles, que ce soit de façon héréditaire ou non, le système génétique des sédums en arrive à anticiper de manière de plus en plus éloignée dans le temps et dans l’espace un événement final, la chute d’un rameau, utile à la reproduction de l’espèce.
Finalement, mieux que les recherches sur les limnées, celles sur les sédums révèlent comment Piaget peut s’appuyer sur les connaissances acquises en psychologie génétique pour enrichir le regard du biologiste dans son étude des phénomènes vivants. Ce qui ne signifie pas qu’il assimile indûment le comportement animal ou humain au comportement qu’il observe au niveau des sédums, ni d’ailleurs l’inverse. Il y a simplement une parenté générale des formes de comportement en jeu, ce qui laisse supposer l’existence d’une certaine similitude, voire d’une filiation, des mécanismes producteurs de ces comportements de niveaux très différents.

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[…] il faut introduire une distinction épistémologique fondamentale entre deux sortes de sujets ou entre deux niveaux de profondeur au sein des sujets quelconques : il y a le « sujet psychologique », centré sur le moi conscient et dont le rôle fonctionnel est incontestable, mais qui ne constitue la source d’aucune structure de connaissance générale ; mais il y a aussi le « sujet épistémique » ou partie commune à tous les sujets de même niveau de développement, et dont les structures cognitives dérivent des mécanismes les plus généraux de la coordination des actions.