Source: The Conversation – in French – By François Bouteau, Pr Biologie, Université Paris Cité
L’histoire des travaux botaniques de Charles Darwin (1809-1882) est souvent racontée comme le prolongement naturel de sa théorie de l’évolution. Pourtant, une grande partie de ses recherches tardives sur les plantes n’aurait probablement pas atteint leur niveau de sophistication sans la contribution décisive de son troisième fils, Francis Darwin (1848-1925). Plus qu’un simple assistant, Francis fut un collaborateur scientifique, un expérimentateur, un intermédiaire intellectuel entre la botanique continentale et la science britannique, ainsi que le principal gardien de l’héritage botanique de son père.
Après la publication de On the Origin of Species, Charles Darwin consacra une part considérable de son activité scientifique à l’étude des plantes. Il publia successivement des ouvrages sur la pollinisation des orchidées, les plantes grimpantes, les plantes insectivores, les effets de la fécondation croisée, les différentes formes florales et enfin The Power of Movement in Plants, son ouvrage majeur à propos de cette thématique. Ces travaux visaient à démontrer que les végétaux, loin d’être des organismes passifs, possèdent des mécanismes d’adaptation complexes qui s’inscrivent pleinement dans le cadre de la sélection naturelle.
Au moment où Charles Darwin entreprend ces recherches, la botanique connaît une profonde transformation en Europe continentale. Sous l’impulsion de physiologistes comme Julius von Sachs (1832-1897), la discipline passe d’une pratique essentiellement descriptive à une science expérimentale fondée sur la mesure quantitative, le contrôle des variables et l’utilisation d’instruments spécialisés, comme le clinostat permettant de réduire les effets de la gravité sur la croissance de végétaux. Charles Darwin, qui travaillait principalement depuis sa résidence de Down House, n’avait jamais été formé à ces nouvelles méthodes de laboratoire. C’est précisément là que Francis Darwin joua un rôle essentiel.
Un « pipeline scientifique » entre l’Allemagne et l’Angleterre
Francis Darwin a d’abord étudié les mathématiques avant de s’intéresser aux sciences naturelles et à la médecine qu’il n’a jamais exercées. Il a été nommé membre de la Linnean Society of London par son père en 1875. Se spécialisant en botanique, Francis séjourna à l’Université de Würzburg entre 1878 et 1879, dans le laboratoire de Sachs, alors considéré comme le centre mondial de la physiologie végétale expérimentale. Il y apprit les techniques les plus avancées de son époque : mesures quantitatives de croissance, protocoles expérimentaux rigoureux, utilisation d’instruments de précision et analyse des réponses des plantes aux stimuli environnementaux, comme la lumière ou la gravité. Cette formation fut déterminante, car elle permit d’introduire à Down House des méthodes que Charles Darwin ne maîtrisait pas lui-même.
Les lettres adressées par Francis à son père témoignent de ce transfert constant de connaissances entre l’Allemagne et l’Angleterre. Les historiens parlent même d’un véritable « pipeline scientifique » reliant Würzburg à Down House. Grâce à Francis, Charles Darwin restait informé des avancées les plus récentes de la physiologie végétale européenne et pouvait intégrer ces nouvelles approches à ses propres recherches.
L’importance de Francis apparaît particulièrement dans l’ouvrage The Power of Movement in Plants, seul ouvrage où son nom figure officiellement comme coauteur. Ce livre représente l’aboutissement des recherches darwiniennes sur les mouvements végétaux. Francis y conçut et réalisa une grande partie des expériences portant sur les tropismes, les mouvements de croissance des racines et des tiges ainsi que la circumnutation, ce mouvement circulaire d’exploration de l’espace observé chez de nombreuses plantes comme le haricot par exemple.
Des travaux indispensables à l’œuvre de son père
Il développa les protocoles expérimentaux, effectua les observations de longue durée, réalisa les mesures quantitatives et rédigea une partie importante des descriptions méthodologiques. Selon les conclusions reprises par le Darwin Correspondence Project et par les chercheurs Kutschera et Baluška, les historiens considèrent aujourd’hui que cet ouvrage n’aurait pas pu être écrit dans sa forme définitive sans la formation expérimentale et le travail de Francis Darwin. Ce travail était particulièrement novateur en ce qu’il démontrait que les plantes ne sont pas des organismes passifs, notion toujours pas évidente pour un grand nombre de personnes de nos jours. Il démontre de plus que certaines parties de la plante peuvent détecter des signaux et transmettre une information à d’autres parties, anticipant ainsi la découverte des hormones végétales et les concepts modernes de signalisation chez les plantes.
Son influence ne se limita toutefois pas à cet unique livre. Dans Insectivorous Plants, Francis participa aux expériences sur la digestion des insectes par les plantes carnivores et contribua à l’interprétation physiologique des résultats. Dans la deuxième édition de Climbing Plants, il introduisit également des méthodes inspirées des laboratoires allemands afin de réexaminer les mécanismes des mouvements végétaux. Même lorsque son nom n’apparaissait pas sur la couverture, il intervenait dans la conception des expériences, la collecte des données, l’analyse des résultats et la rédaction scientifique.
L’une des contributions majeures de Francis fut également de relier les travaux de son père aux débats scientifiques européens. À Würzburg, il noua des liens durables avec plusieurs jeunes botanistes appelés à devenir des figures importantes de la discipline, comme Harry Marshall Ward (1854-1906) devenu professeur de Botanique à Cambridge par la suite ou Fredrik Elfving (1854-1942), botaniste finlandais devenu lui aussi professeur à l’université d’Helsinki. Ces réseaux scientifiques lui permettaient de maintenir un dialogue constant avec la recherche continentale et d’apporter à Charles Darwin des informations de première main sur les développements les plus récents de la botanique expérimentale.
Après la mort de Charles en 1882, le rôle de Francis devint encore plus important. Il assuma la responsabilité de préserver, organiser et diffuser l’héritage scientifique paternel. Il publia notamment Life and Letters of Charles Darwin ainsi que Charles Darwin : His Life Told in an Autobiographical Chapter. Grâce à ce travail éditorial considérable, il contribua à faire reconnaître Charles Darwin non seulement comme le fondateur de la théorie de l’évolution, mais aussi comme un botaniste expérimental majeur. La réputation botanique de Charles Darwin repose ainsi largement sur cette collaboration père-fils. Charles apportait les grandes questions biologiques et l’interprétation évolutionniste ; Francis fournissait les méthodes expérimentales modernes, les contacts scientifiques internationaux et une grande partie du travail pratique. Ensemble, ils ont produit une série d’ouvrages qui ont profondément transformé l’étude des mouvements végétaux et contribué à faire émerger la physiologie végétale moderne.
En définitive, Francis Darwin apparaît moins comme un simple assistant que comme un véritable partenaire scientifique. Son rôle d’expérimentateur, de passeur de connaissances entre l’Allemagne et l’Angleterre, de coauteur implicite de plusieurs ouvrages majeurs et de conservateur de l’œuvre darwinienne fut déterminant. L’histoire de la botanique du XIXe siècle ne peut donc être comprise sans reconnaître la contribution fondamentale de Francis Darwin à la réussite scientifique de son père.
Les auteurs ne travaillent pas, ne conseillent pas, ne possèdent pas de parts, ne reçoivent pas de fonds d’une organisation qui pourrait tirer profit de cet article, et n’ont déclaré aucune autre affiliation que leur organisme de recherche.
– ref. Dans la famille Darwin, vous connaissiez Charles, découvrez Francis – https://theconversation.com/dans-la-famille-darwin-vous-connaissiez-charles-decouvrez-francis-287250