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28 juin 2017 3 28 /06 /juin /2017 08:00

DOSSIER pour la SCIENCE 92

Intelligence : Notre cerveau a-t-il atteint ses limites ?

(Guy THÉRAULAZ & Jacques GAUTRAIS)

(Stéphane BLANCO & Richard FOURNIER)

(Jean-Louis DENEUBOURG)

Des réseaux complexes d'interactions permettent de coordonner les activités des individus et de résoudre collectivement de multiples problème chez les animaux sociaux.

Fourmilières, termitières et ruches sont des chefs-d’œuvre d'architectures, il en va de même pour leur organisation sociale. C'est collectivement que sont résolus choix et problèmes. Le travail est réparti, preuve de l'ordonnancement régissant les activités de ses membres. L'observation de la fourmilière montre des comportements individuels aléatoires, parfois conflictuels ou incompatibles avec des performances collectives. Il arrive qu'une fourmi détruise le travail d'une autre, l'individu peut-être désordonné mais l'ensemble reste cohérent.

Comment l'ordre peut-il naître du désordre ? Question qui intéresse savants et naturalistes. Depuis 30 ans de nouveaux outils conceptuels développés en éthologie et en physique statistique révèlent les mécanismes de coordination chez les insectes sociaux. Parmi ceux-ci ce sont les processus d'auto-organisation qui retiennent l'attention. En physique et en chimie, les phénomènes au cours desquels les éléments d'un système s'organisent ''spontanément'' portent le nom de ''structures dissipatives''. Elles furent découvrent par Ilya Prigogine.

Les méthodes d'études des structures spatiotemporelles apparaissant dans des systèmes physiques ou chimiques permettent de mieux comprendre l'émergence de la complexité dans les sociétés d'insectes. Prenons, pour illustration, un comportement noté chez de nombreuses espèces de fourmis : l'agrégation des cadavres.

Les fourmis les rassemblent pour réduire les risques d'infections dans la colonie. Une fourmi morte libère, entre autre, de l'acide oléique, qui incite les ouvrières à s'en emparer pour les rejeter à l'extérieur du nid. Les cadavres forment des tas, des ''cimetières''.

Ces tas sont régulièrement détruits, les cadavres déplacés, un processus qui laisse quelques amoncellements seulement qui forme un motif spatial régulier. Les fourmis obéissent aux lois reliant la nature et l'intensité des signaux environnementaux perçus par un individu et la probabilité qu'un comportement régulier apparaisse chez cet individu. Ces lois permettent d'élaborer un modèle de comportement individuel avec lequel est étudié le rôle des interactions des individus dans l'émergence du comportement collectif. Outre les lois de prise et de dépôt d'un cadavre, sont identifiées les caractéristiques du déplacement des fourmis.

Chez les insectes sociaux les processus d'auto-organisation conduisent à l'émergence de structures collectives à partir des interactions individuelles.

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Publié par Lee Rony - dans J'ai lu Science
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