Rapport Scientifique UMR 7625 - Ecologie & Evolution - Université ...

évolution de la coopération et des structures sociales d’une part, évolution des interactions
mutualistes et hôtes-parasites d’autre part.
• Eco-évolution de la coopération et des structures sociales
(Minus VAN BAALEN, Régis FERRIERE)
L’évolution de la coopération est fortement marquée par son contexte et ses impacts
écologiques, dont les approches traditionnelles font abstraction pour se concentrer sur les
interactions directes entre individus (théorie des jeux). En utilisant des approches analytiques
de la modélisation des interactions locales (équations de corrélations), nous avons cherché à
préciser la structure et l’importance relative des pressions de sélection qui s’exercent sur
l’altruisme. Afin de cerner en particulier l’impact de la sélection de parentèle, nous avons
construit et analysé un modèle dans lequel la composante sélective qu’elle représente
potentiellement est repérable sans ambiguité dans le bilan des pressions de sélection; il s’agit
d’un modèle d’interactions entre adultes et juvéniles. Nos résultats montrent que sans
structure, la sélection favorise l’intérêt privé des adultes (cannibalisme) ; avec structure une
forme d’altruisme intergénérationnel peut être sélectionnée (soins parentaux). Techniquement
la nouveauté est l’analyse d’un modèle à structures d’âge et d’espace (thèse de Sébastien Lion).
La spatialisation d’un système écologique est aussi susceptible d’affecter profondément la
structure et la dynamique des pressions sélectives sur les stratégies de communication. La
sélection de parentèle émanant de la structure locale des interactions peut favoriser la
communication honnête même s’il existe des bénéfices importants associés à l’exploitation du
système de communication par des phénotypes “tricheurs”. En collaboration avec Vincent
JANSEN (Royal Holloway College London), nous avons montré comment l’évolution des
stratégies de communication dans le contexte d’interactions locales permettait d’envisager la
théorie pour l’altruisme dite des « barbes vertes » sous un jour nouveau. Hamilton lui-même
avait déjà perçu qu’un mécanisme de reconnaissance des altruistes pourrait leur conférer un
avantage sélectif, mais aussi les exposer au risque d’une exploitation par des tricheurs. Nous
avons demontré que les altruistes peuvent conserver un avantage s’ils disposent d’une gamme
suffisamment diversifiée de systèmes de communication (ou de couleurs de barbes) – une
forme d’hétérogénéité sociale qui n’avait jusqu’à présent pas été considérée.
The evolution of altruism, a behaviour that benefits others at one's own fitness expense, poses a darwinian paradox.
Our team has discovered several mechanisms that can solve the paradox. One such mechanism is based on
recognition of altruists. Arguably the simplest recognition system is a conspicuous, heritable tag, i.e. the expression
of a ‘green beard’ gene. The 'green beard effect', however, has often been dismissed because it is unlikely that a
single gene can code for altruism and a recognizable tag. We have developed mathematical models of the green
beard effect to find that if recognition and altruism are always inherited together, the dynamics are unstable indeed,
leading to the loss of altruism. But if the effect is caused by loosely coupled separate genes, altruism is facilitated
through ‘beard chromodynamics’ in which many beard colours co-occur. To illustrate this, the figure shows a
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