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De la croissance relative à l'allométrie (1918-1936)/ From relative growth to allometry (1918-1936) - article ; n°3 ; vol.53, pg 475-498

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Description

Revue d'histoire des sciences - Année 2000 - Volume 53 - Numéro 3 - Pages 475-498
SUMMARY. — Julian Huxley and Georges Teissier coined the term « allometry » in 1936. In a joint paper, these authors agreed to use this term in order to avoid confusion in the study of relative growth. Huxley is often said to have discovered in 1924 the law of constant differential growth y = bxk (x : size of organ ; y : body size ; k : rate of relative growth ; b : a constant). A few years later, Teissier claimed to have independently made the discovery. In fact, a similar law had been already formulated earlier by several authors, under different names, in various disciplinary contexts. In the 1890s, Eugène Dubois and Louis Lapicque used a power law and logarithmic coordinates for describing the relationship between brain size and body size in mammals, both from an intraspecific and an interspecific point of view. Later on, in the 1910s and early 1920s, Albert Pézarďs and Christian Champy's work on sexual characters provided decisive experimental evidence in favour of a law of relative growth in individual development. This paper examines : 1° these early works on relative growth ; 2° Huxley's and Teissier's respective contributions ; 3° Teissier's and Huxley's joint paper 1936 ; 4° the import the quarrel priority.
RÉSUMÉ. — En 1936, Julian Huxley et Georges Teissier ont introduit le terme « allométrie » comme désignation conventionnelle des phénomènes de croissance différentielle d'organes, dans la mesure où ils tombent sous une loi de forme mathématique spécifiée. Dès les années 1920, les deux naturalistes avaient montré de manière indépendante que ces phénomènes se conforment le plus souvent à une loi de forme y = bxk (x, y : mesures des deux caractères considérés ; k : taux de croissance relative, ou « coefficient d'allométrie » ; b : constante). En fait, cette « loi », et la gamme des phénomènes qui lui sont associés, avaient déjà été établies par plusieurs auteurs, dans des contextes disciplinaires variés. Eugène Dubois et Louis Lapicque avaient montré dès les années 1890 que le rapport entre taille du cerveau et taille du corps chez les Mammifères obéit à une loi de puissance, qui se vérifie dans le cas de comparaisons interspécifiques aussi bien qu'intraspécifiques. Dans les années 1910-1920, Albert Pézard et Christian Champy ont par ailleurs établi sur des bases expérimentales sérieuses le phénomène de croissance relative au niveau du développement individuel, dans le cas des caractères sexuels secondaires. Notre communication analyse ces diverses lignes de recherche, les contributions propres de Julian Huxley et Georges Teissier, les conditions dans lesquelles ces deux auteurs ont dégagé une terminologie commune, et la signification de leur querelle de priorité.
24 pages
Source : Persée ; Ministère de la jeunesse, de l’éducation nationale et de la recherche, Direction de l’enseignement supérieur, Sous-direction des bibliothèques et de la documentation.

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Published 01 January 2000
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Language English
Document size 2 MB

Exrait

M JEAN GAYON
De la croissance relative à l'allométrie (1918-1936)/ From
relative growth to allometry (1918-1936)
In: Revue d'histoire des sciences. 2000, Tome 53 n°3-4. pp. 475-498.
Citer ce document / Cite this document :
GAYON JEAN. De la croissance relative à l'allométrie (1918-1936)/ From relative growth to allometry (1918-1936). In: Revue
d'histoire des sciences. 2000, Tome 53 n°3-4. pp. 475-498.
doi : 10.3406/rhs.2000.2095
http://www.persee.fr/web/revues/home/prescript/article/rhs_0151-4105_2000_num_53_3_2095Abstract
SUMMARY. — Julian Huxley and Georges Teissier coined the term « allometry » in 1936. In a joint
paper, these authors agreed to use this term in order to avoid confusion in the study of relative growth.
Huxley is often said to have discovered in 1924 the law of constant differential growth y = bxk (x : size of
organ ; y : body size ; k : rate of relative growth ; b : a constant). A few years later, Teissier claimed to
have independently made the discovery. In fact, a similar law had been already formulated earlier by
several authors, under different names, in various disciplinary contexts. In the 1890s, Eugène Dubois
and Louis Lapicque used a power law and logarithmic coordinates for describing the relationship
between brain size and body size in mammals, both from an intraspecific and an interspecific point of
view. Later on, in the 1910s and early 1920s, Albert Pézarďs and Christian Champy's work on sexual
characters provided decisive experimental evidence in favour of a law of relative growth in individual
development. This paper examines : 1° these early works on relative growth ; 2° Huxley's and Teissier's
respective contributions ; 3° Teissier's and Huxley's joint paper 1936 ; 4° the import the quarrel priority.
Résumé
RÉSUMÉ. — En 1936, Julian Huxley et Georges Teissier ont introduit le terme « allométrie » comme
désignation conventionnelle des phénomènes de croissance différentielle d'organes, dans la mesure où
ils tombent sous une loi de forme mathématique spécifiée. Dès les années 1920, les deux naturalistes
avaient montré de manière indépendante que ces phénomènes se conforment le plus souvent à une loi
de forme y = bxk (x, y : mesures des deux caractères considérés ; k : taux de croissance relative, ou «
coefficient d'allométrie » ; b : constante). En fait, cette « loi », et la gamme des phénomènes qui lui sont
associés, avaient déjà été établies par plusieurs auteurs, dans des contextes disciplinaires variés.
Eugène Dubois et Louis Lapicque avaient montré dès les années 1890 que le rapport entre taille du
cerveau et taille du corps chez les Mammifères obéit à une loi de puissance, qui se vérifie dans le cas
de comparaisons interspécifiques aussi bien qu'intraspécifiques. Dans les années 1910-1920, Albert
Pézard et Christian Champy ont par ailleurs établi sur des bases expérimentales sérieuses le
phénomène de croissance relative au niveau du développement individuel, dans le cas des caractères
sexuels secondaires. Notre communication analyse ces diverses lignes de recherche, les contributions
propres de Julian Huxley et Georges Teissier, les conditions dans lesquelles ces deux auteurs ont
dégagé une terminologie commune, et la signification de leur querelle de priorité.De la croissance relative
à l'allométrie (1918-1936)
Jean Gayon (*)
RÉSUMÉ. — En 1936, Julian Huxley et Georges Teissier ont introduit le
terme « allométrie » comme désignation conventionnelle des phénomènes de crois
sance différentielle d'organes, dans la mesure où ils tombent sous une loi de forme
mathématique spécifiée. Dès les années 1920, les deux naturalistes avaient montré
de manière indépendante que ces phénomènes se conforment le plus souvent à une
loi de forme y = boč (x, y : mesures des deux caractères considérés ; к : taux de
croissance relative, ou « coefficient d'allométrie » ; b : constante). En fait,
cette « loi », et la gamme des phénomènes qui lui sont associés, avaient déjà été
établies par plusieurs auteurs, dans des contextes disciplinaires variés. Eugène
Dubois et Louis Lapicque avaient montré dès les années 1890 que le rapport entre
taille du cerveau et taille du corps chez les Mammifères obéit à une loi de puis
sance, qui se vérifie dans le cas de comparaisons interspécifiques aussi bien
qu'intraspécifiques. Dans les années 1910-1920, Albert Pézard et Christian
Champy ont par ailleurs établi sur des bases expérimentales sérieuses le phéno
mène de croissance relative au niveau du développement individuel, dans le cas
des caractères sexuels secondaires. Notre communication analyse ces diverses
lignes de recherche, les contributions propres de Julian Huxley et Georges Teissier,
les conditions dans lesquelles ces deux auteurs ont dégagé une terminologie com
mune, et la signification de leur querelle de priorité.
MOTS-CLÉS. — Allométrie ; croissance relative ; développement ; biométrie.
SUMMARY. — Julian Huxley and Georges Teissier coined the term « allome-
try » in 1936. In a joint paper, these authors agreed to use this term in order to avoid
confusion in the study of relative growth. Huxley is often said to have discovered
in 1924 the law of constant differential growth y = bxk(x : size of organ ; y : body
size ; к : rate of relative growth ; b : a constant). A few years later, Teissier claimed
to have independently made the discovery. In fact, a similar law had been already for
mulated earlier by several authors, under different names, in various disciplinary
contexts. In the 1890s, Eugène Dubois and Louis Lapicque used a power law and loga-
(*) Jean Gayon, rehseis (Recherches en epistemologie et histoire des sciences exactes
et des institutions scientifiques), Université Paris 7 et CNRS, 37, rue Jacob,
75006 Paris ; e-mail : gayon@paris7.jussieu.fr.
Rev. Hist. ScL. 2000, 53/3-4, 475-500 476 Jean Gayon
rithmic coordinates for describing the relationship between brain size and body size in
mammals, both from an intraspecific and an interspecific point of view. Later on, in
the 1910s and early 1920s, Albert Pézarďs and Christian Champy's work on sexual
characters provided decisive experimental evidence in favour of a law of relative
growth in individual development. This paper examines : 1" these early works on rela
tive growth ; 2° Huxley's and Teissier's respective contributions ; 3° Teissier's and
Huxley's joint paper of 1936 ; 4° the import of the quarrel of priority.
KEYWORDS. — Allometry ; relative growth ; development ; biometry.
Le mot « allométrie » fut créé en 1936. Dans un article com
mun, publié simultanément en anglais et en français, Julian Huxley
et Georges Teissier proposèrent d'utiliser ce néologisme pour clari
fier la terminologie de la croissance relative (1). L'émergence du
mot concluait un cheminement de découverte complexe. Plusieurs
savants ont prétendu avoir découvert le phénomène de l'allométrie
(Christian Champy, Julian Huxley, Georges Teissier) ; d'autres
sont parfois évoqués comme l'ayant découvert antérieurement
(Eugène Dubois, Louis Lapicque, Adolf Rôrig, Albert Pézard, en
particulier). La querelle de priorité est cependant sans espoir. Cer
tains acteurs ont joué un rôle majeur dans le processus de découv
erte. Mais aucun individu n'a découvert l'ensemble des éléments
constitutifs du concept d'allométrie. L'allométrie désigne une loi
quantitative de la croissance relative, de forme y = bx*. Une telle
loi implique l'existence d'un rapport constant entre le taux de crois
sance de la taille y d'un certain organe et le taux de croissance de la
taille globale x de l'organisme auquel il appartient (nous revien
drons plus loin sur le sens des constantes). Les caractères sexuels
secondaires constituent un exemple classique d'un tel taux de crois
sance différentielle. Les bois des cerfs croissent plus rapidement que
l'animal pris comme un tout. Dans les années 1920-1930, cette loi
de croissance relative s'est révélée être un phénomène très général,
qui s'appliquait à un nombre considérable de caractères et d'orga
nismes.
Julian Huxley s'est vu traditionnellement attribuer la découv
erte, en 1924, de l'aspect proprement quantitatif de la loi de crois
sance relative (une loi exponentielle). Mais ce n'est que partiell
ement vrai. La forme mathématique de la loi avait déjà été
(1) Julian S. Huxley and Georges Teissier, Terminology of relative growth, Nature,
137 (1936), 780-781 ; Id., Terminologie et notation dans la description de la croissance rela
tive, Comptes rendus des séances de la Société de biologie, 121 (1936), 934-937. De la croissance relative à l'allométrie 417
appliquée aux mammifères une trentaine d'années auparavant. La
tradition qui fait de Huxley le commencement absolu de l'histoire
de l'allométrie n'est donc pas satisfaisante. La découverte de a été à cheval sur plusieurs domaines disciplinaires, que
l'on examinera ici en détail. Par ailleurs, la querelle de priorité fait
partie du processus même de découverte. C'est Teissier, dernier
acteur à intervenir, qui a indiqué que la loi de Huxley rappelait les
études de Dubois et Lapicque, dans les années 1890-1900, sur le
rapport logarithmique entre taille du cerveau et taille globale des
mammifères. Aussi ce point, bien que chronologiquement premier,
ne sera-t-il examiné qu'au terme de notre étude.
Albert Pézard
Né en 1875, Albert Pézard est mort en 1927. Il n'a jamais pré
tendu avoir joué un rôle majeur dans l'histoire de la croissance
relative, car il a disparu trop tôt. Toutefois ce rôle fut considérable.
Pézard était un physiologiste qui travaillait sur la physiologie des
caractères sexuels secondaires chez les oiseaux. La contribution
majeure de Pézard réside dans sa thèse de doctorat, quasiment
achevée avant la Première Guerre mondiale, mais soutenue et
publiée après, en raison de sa mobilisation dans l'armée française.
Cette thèse est célèbre, car c'est la première étude qui ait donné un
sens quantitatif précis aux observations assez nombreuses qui
avaient été faites, depuis les années 1900, sur la croissance relative
plus rapide des caractères sexuels secondaires dans des groupes
comme les crustacés, les insectes, les cervidés (2).
Pézard s'y intéresse au déterminisme physiologique des carac
tères sexuels secondaires chez les oiseaux (3). Dès 1912, il avait
montré que chez le coq ce n'est pas simple : la cas
tration arrête le développement de certains caractères, en particul
ier la crête. Mais elle ne les affecte pas tous : la croissance des
(2) J. Huxley récapitule ces observations précoces dans : The variation in the width of
the abdomen in immature fiddler crabs considered in relation to its relative growth-rate, Tbe
American Naturalist, 58 (1924), 468-475.
(3) Albert Pézard, Le conditionnement physiologique des caractères sexuels secondaires
chez les oiseaux, Bulletin biologique de la France et de la Belgique, 52 (1918), 1-176. 478 Jean Gayon
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Fig. 1. — En abscisse les temps, en ordonnée la longueur
des ergots, celle de la crête, et la valeur vP
(racine cubique du poids).
Ces mesures sont effectuées sur trois coqs différents.
(Pézard, op. cit. in n. 3, 25.) De la croissance relative à l'allométrie Al 9
ergots ne dépend pas des testicules ; elle est en revanche
déclenchée chez les femelles par l'ablation des ovaires (4). Dans sa
thèse de 1918, Pézard ne se contente pas de mettre en évidence
l'existence de tels déterminismes, mais montre par d'élégants gra
phiques que le rythme de croissance de certains caractères sexuels
secondaires est en discordance avec le rythme général de crois
sance du corps. La figure 1 (page précédente) reproduit l'un des
très nombreux graphiques qui jalonnent l'étude de 1918. Trois
taux de croissance y sont représentés en fonction du temps : crois
sance générale du corps mesurée par la racine cubique du poids
d'un animal (л/Р) (courbes en pointillé) ; croissance de la crête ;
croissance des ergots. L'expérience porte sur trois animaux indivi
duels, ce qui fait au total neuf courbes. Pour chacun des coqs est
aussi représenté le moment d'apparition du chant mâle. Ces cour
bes montrent une évidente « discordance » entre la croissance
générale du corps et celle de la crête, les ergots suivant pour leur
part le développement général de l'organisme. Ce graphique est en
fait le premier présenté par Pézard, et est accompagné du comm
entaire suivant : « On pourrait donner le nom de croissance iso-
gonique à la croissance qui suit la marche générale de l'organisme
et de croissance héîérogonique à la croissance spéciale ou condi
tionnée (5). » L'expression « croissance hétérogonique », néolo
gisme de Pézard, a été utilisée jusqu'à l'introduction en 1935 du
terme « allométrie », en particulier dans la littérature anglaise.
Pézard donne des courbes semblables pour des animaux castrés.
La différence est frappante : la crête croît plus lentement que le
reste du corps. Une autre courbe remarquable montre l'évolution
du rapport entre crête et taille générale du corps (VP), chez deux
animaux, l'un non castré, l'autre castré (fig. 2, page suivante). Cette
figure montre clairement que ce rapport augmente dans la période
de maturation sexuelle chez l'animal non castré. La notion de taux
de croissance différentielle est ici clairement représentée.
C'était là un remarquable travail expérimental, qui a influencé
de nombreux biologistes dans plusieurs domaines : physiologie du
sexe bien sûr, mais aussi embryologie, endocrinologie et biométrie.
(4) Albert Pézard, Sur la détermination des caractères sexuels secondaires chez les Galli
nacés, Comptes rendus hebdomadaires des séances de l'Académie des sciences, 153 (1912), 1027-
1029 ; Id., Sur la détermination des caractères sexuels secondaires chez les Gallinacés : greffe
de testicule et castration post-pubérale, Comptes rendus hebdo..., 154 (1912), 1183-1186.
(5) Pézard, op. cit. in n. 3, 23 {italiques de l'auteur). 480 Jean Gayon
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Fig. 2. — Rapport de la longueur de la crête à la longueur théorique
du corps chez deux coqs, non castré et castré.
(Pézard, op. cit. in n. 3, 38.)
Pézard a introduit le premier terme technique appliqué à la crois
sance relative (croissance hétérogonique), et il a aussi le premier
indiqué que la variable pertinente pour étudier ce phénomène
n'était pas le temps, mais la taille du corps. Ses graphiques efficaces
ont beaucoup contribué à la reconnaissance du phénomène.
Il y avait cependant une limite importante au travail de
Pézard. En dépit de ses mesures précises et de ses courbes, il
n'offrait aucune hypothèse sur la forme algébrique possible de sa
loi de croissance hétérogonique. Mais il est probable qu'il eût sou
haité en donner une, car il donne une « loi numérique » pour un
autre phénomène, en quelque sorte physiologiquement symétrique,
celui de la régression de la crête après ablation des testicules chez
des animaux adultes. La figure 3 montre cet essai de quantificat
ion. L'on voit que la crête diminue rapidement de taille après la
castration, mais aussi que la vitesse de cette régression diminue De la croissance relative à l'allométrie 481
avec le temps. Ce graphique suggérait à Pézard une loi parabol
ique de forme :
L = /+l/2c(6-02
avec :
L : longueur de la crête au temps t après castration ;
/ : de la à la fin du phénomène de régression ;
0 : durée de la régression ;
с : constante.
Une telle loi donne la régression de l'organe considéré en fonc
tion du temps, non en fonction de la taille du corps. Par consé
quent, même si cette « courbe de régression » peut paraître proche
de l'inverse d'une moderne courbe de croissance - idée que
Champy attribue à Pézard mais qui ne se trouve pas dans la monog
raphie de 1918 (6) -, elle n'est pas comparable à l'idée moderne de
croissance différentielle, qui privilégie comme paramètre de réfé
rence pertinent, non le temps, mais la taille du corps.
Christian Champy
Champy est un physiologiste de formation médicale, qui a eu
dans l'entre-deux-guerres un certain rayonnement, en particulier le cadre de la Société de biologie. Ses travaux principaux ont
porté sur l'histologie, la culture de tissus, la physiologie du sexe et
les hormones (7). En 1924, dans un livre intitulé Sexualité et hor
mones, il introduisit l'expression de « croissance dysharmonique »
pour désigner un phénomène extrêmement général qu'il prétendit
avoir établi : le de l'accroissement continu de la taille
relative des organes sexuels secondaires en fonction de la taille du
corps (8). Le livre de 1924 contenait une série impressionnante de
(6) Christian Champy, La Croissance dysharmonique des caractères sexuels accessoires,
Archives des sciences naturelles - Zoologie, 12 (1929), 193-244.
(7) Id., Exposé des titres et travaux scientifiques de M. Christian Champy 1906-1922,
(Paris : Doin, 1922), 84 p. Voir aussi : Id., Résumé des principales recherches 1906-1952,
document ronéotypé (Muséum national d'histoire naturelle de Paris, 1952), 10 p.
(8) Id., Sexualité et hormones (Paris : Doin, 1924) ; Id., La croissance dysharmonique
des caractères sexuels accessoires, Archives des sciences naturelles - Zoologie, 12 (1929), 193-
244. v.o
Fig. 3. — Courbe de régression de la crête chez un castrat.
(Pézard, op. cit. in n. 3, 76.)