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Même dans la vie courante, il faut savoir jouer « collectif »

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Même dans la vie courante, il faut savoir jouer « collectif »

L'importance du comportement dans l'évolution de la coopération entre individus

Comment des animaux peuvent-ils évoluer la capacité de coopérer quand cette dernière est dépendante de l'action des autres ? La biologie évolutionniste a du mal à répondre car elle ne s’intéresse que très rarement aux comportements mutualistes. En utilisant les outils de simulation de la robotique, Arthur Bernard doctorant à l’institut des systèmes intelligents et robotiques (ISIR, CNRS/UPMC/Inserm) et ses collègues ont montré que l'évolution de la coopération rencontrait un obstacle bien plus sérieux que prévu. Ils en font la démonstration dans un article paru dans la revue PloS Computational Biology.

Des chiens loups entourant un bison. D. R.

 

La coopération est-elle évidente chez des individus non apparentés ?

Arthur Bernard. Les conditions nécessaires pour que la coopération entre individus non apparentés soit favorisée par la sélection naturelle sont plus restrictives que lorsqu’il s’agit d’individus apparentés, puisque la coopération doit alors bénéficier à tous les individus impliqués : elle doit être mutualiste. Les circonstances dans lesquelles ces formes de coopération peuvent évoluer sont relativement mal connues et, de ce fait, l’apparition du mutualisme dans le vivant est difficile à appréhender précisément.

 

Ces comportements bénéficient à tous les individus et la question posée par leur évolution se révèle donc triviale lorsque l'on utilise les outils de modélisation mathématique classiquement utilisés en biologie. Cependant, dans la nature, les comportements mutualistes posent un autre problème évolutionniste : ils requièrent parfois la coordination entre plusieurs partenaires. Or, l'évolution de tels comportements de coordination nécessite non seulement de nombreuses mutations, mais aussi une apparition simultanée desdits comportements chez plusieurs individus. Si un individu est seul à préférer coopérer, il n'en tirera aucun bénéfice puisqu'aucun autre individu ne partage cette préférence.

 

Comment passe-t-on du vivant aux robots ?

A. B. Nous avons cherché à étudier les conditions nécessaires pour l’évolution de la coopération mutualiste dans un groupe de robots simulés. Nous avons écrit un algorithme s'inspirant de l'évolution naturelle et répondant à une pression à la sélection issue de l'interaction avec l'environnement. Nous avons alors travaillé avec un simulateur de robotique collective. Le dispositif expérimental s’est intéressé à l’évolution de la chasse collective qui peut être assurée de manière mutualiste. Nous avons étudié en particulier les conditions environnementales permettant cette évolution ainsi que les diverses étapes y conduisant à partir d’une espèce initialement dénuée de coopération. L’objectif était de mieux comprendre l’évolution de la coopération mutualiste dans le vivant, avec des modèles permettant d’étudier des phénomènes de coordination spatial entre individus.

 

Quelles conclusions en avez-vous tiré ?

A. B. Nous avons observé en particulier que la transition de stratégies solitaires vers des stratégies coopératives est très peu probable sans l'ajout de mécanismes particuliers et que l'évolution de la coopération requiert aussi l'évolution d'un comportement spécifique et complexe, afin de permettre aux individus de se coordonner. Cette étude montre le rôle critique que jouent les mécanismes comportementaux dans l'évolution de la coopération et l'importance de la prise en compte des interactions comportementales entre les individus dans leur environnement.

Pour en savoir plus :

Institut des systèmes intelligents et robotiques (ISIR, CNRS/UPMC/Inserm)Nouvelle fenêtre

 

Référence :

Bernard A, André J-B, Bredeche N (2016). To Cooperate or Not to Cooperate: Why Behavioural Mechanisms MatterNouvelle fenêtre. PLoS Computational Biology 12(5): e1004886. May 2016. doi:10.1371/journal.pcbi.1004886



06/07/16