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La vie sociale chez les vertébrés Table des mati`eres

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Leçon de Contre-Option B<br />

<strong>La</strong> <strong>vie</strong> <strong>sociale</strong> <strong>chez</strong> <strong>les</strong> vertébrés<br />

Jean-Oli<strong>vie</strong>r Irisson<br />

irisson@norma<strong>les</strong>up.org<br />

http ://www.irisson.fr.st<br />

<strong>Table</strong> <strong>des</strong> matières<br />

I Préambule 2<br />

0.1 Idées . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2<br />

0.2 Mots clefs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2<br />

II Corrigé 3<br />

1 Il existe différents types de sociétés <strong>chez</strong> <strong>les</strong> vertébrés 3<br />

1.1 Des rassemblement simp<strong>les</strong> : le grégarisme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3<br />

1.2 Des rassemblements liés à la reproduction : le stade sub-social . . . . . . . . . . . . 3<br />

1.3 Élevage <strong>des</strong> jeunes sur un site commun : le stade colonial . . . . . . . . . . . . . . . 3<br />

1.4 <strong>La</strong> coopération pour <strong>les</strong> soins aux jeunes : le stade communal . . . . . . . . . . . . . 4<br />

2 Éthologie de la socialité : la “<strong>vie</strong> <strong>sociale</strong>” 4<br />

2.1 L’importance et la diversité <strong>des</strong> mo<strong>des</strong> de communication . . . . . . . . . . . . . . . 4<br />

2.2 Les stratégies reproductives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6<br />

2.3 <strong>La</strong> défense du territoire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6<br />

2.4 <strong>La</strong> structuration <strong>sociale</strong> . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6<br />

3 Les causes ultimes (évolutives) de la socialité <strong>chez</strong> <strong>les</strong> vertébrés 6<br />

3.1 Une histoire de bénéfices et de coûts : l’économie éthologique . . . . . . . . . . . . 6<br />

3.2 Quand l’économie est déficitaire : l’altruisme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8<br />

3.2.1 Aider <strong>des</strong> proches . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8<br />

3.2.2 Aider et se faire aider . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10<br />

3.2.3 Aider individuellement bénéficie au groupe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12<br />

3.3 L’importance de l’environnement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12<br />

4 Une société d’invertébrés <strong>chez</strong> <strong>les</strong> vertébrés : <strong>les</strong> rats-taupes 13


III Plans alternatifs 13<br />

2


<strong>La</strong> <strong>vie</strong> <strong>sociale</strong> <strong>chez</strong> <strong>les</strong> vertébrés<br />

Première partie<br />

Préambule<br />

Les gran<strong>des</strong> idées à développer dans cette leçon sont détaillées ci-après le long d’un plan, le<br />

mien, et avec <strong>des</strong> exemp<strong>les</strong>, ceux que j’ai trouvés. Ce n’est évidemment pas le seul plan possible<br />

(et <strong>des</strong> alternatives sont proposées à la fin) ni <strong>les</strong> seuls exemp<strong>les</strong>. Il faut donc reprendre ces<br />

idées à votre compte et adapter ce “corrigé” à votre personnalité. Oui, on vous le dit souvent<br />

(trop peut-être) mais c’est parce que c’est important !<br />

0.1 Idées<br />

Idées importantes :<br />

– De nombreux sta<strong>des</strong> de socialité sont représentés <strong>chez</strong> <strong>les</strong> vertébrés mais il n’existe qu’un<br />

exemple de vertébré eusocial (le rat-taupe). Or quand on parle de société, <strong>les</strong> premiers<br />

exemp<strong>les</strong> venant l’esprit, d’élèves notamment, sont <strong>les</strong> eu-sociétés d’invertébrés comme<br />

cel<strong>les</strong> <strong>des</strong> fourmis, <strong>des</strong> abeil<strong>les</strong> etc. Il est donc intéressant de souligner <strong>les</strong> différences par<br />

rapport à ces sociétés plus connues.<br />

– <strong>La</strong> <strong>vie</strong> <strong>sociale</strong> implique, <strong>chez</strong> <strong>les</strong> vertébrés, <strong>des</strong> caractéristiques comportementa<strong>les</strong> assez<br />

conservées : importance <strong>des</strong> mo<strong>des</strong> de communication, territorialité, mode de reproduction<br />

particulier (souvent polygamie), hiérarchisation <strong>des</strong> individus.<br />

– Les causes évolutives de la socialité <strong>chez</strong> <strong>les</strong> vertébrés sont très différentes de cel<strong>les</strong> jouant<br />

<strong>chez</strong> <strong>les</strong> invertébrés. Chez <strong>les</strong> vertébrés c’est un bilan bénéfices/coûts de la <strong>vie</strong> en groupe<br />

qu’il faut évoquer alors que <strong>chez</strong> <strong>les</strong> invertébrés c’est plus souvent la parenté génétique<br />

(sélection de parentèle) qui explique la cohésion <strong>sociale</strong> (non il n’y a pas de mauvais jeu<br />

de mot. . .).<br />

– Cela implique que l’environnement a une grand importance dans le maintien <strong>des</strong> sociétés<br />

de vertébrés étant donné qu’il influe sur le bilan bénéfices/coûts.<br />

– Il existe une société de vertébrés un peu particulière : la société humaine. S’il faut la<br />

mentionner, le propos n’est pas ici de tenter de l’expliquer.<br />

Idées à éviter :<br />

– Le sujet est <strong>La</strong> <strong>vie</strong> <strong>sociale</strong> et non <strong>La</strong> socialité. Il faut donc insister sur <strong>les</strong> caractéristiques<br />

de la socialité dans la <strong>vie</strong> : <strong>les</strong> comportements associés. Dans un cas comme dans l’autre<br />

il faut également parler <strong>des</strong> causes évolutives de la socialité mais dans le sujet qui nous<br />

intéresse il faut simplement y passer moins de temps.<br />

– Si la comparaison avec <strong>les</strong> sociétés d’invertébrés est parlante, il ne faut pas non plus<br />

construire toute la leçon comme un grand jeu “différences et points communs”. Il con<strong>vie</strong>nt<br />

donc de commencer à parler <strong>des</strong> sociétés de vertébrés pour el<strong>les</strong>-mêmes et de n’introduire<br />

la comparaison qu’après <strong>les</strong> avoir décrites complètement.<br />

0.2 Mots clefs<br />

grégarisme, stade sub-social, colonial, communal, territorialité, hierarchie, mutualisme, altruisme.<br />

3


<strong>La</strong> <strong>vie</strong> <strong>sociale</strong> <strong>chez</strong> <strong>les</strong> vertébrés<br />

Deuxième partie<br />

Corrigé<br />

Introduction<br />

On peut commencer par montrer plein de photos, vidéos etc. de sociétés de vertébrés (si<br />

possible <strong>des</strong> exemp<strong>les</strong> repris dans le 1 par soucis d’économie) pour arriver à<br />

– donner une définition large de société : “rassemblement d’individus de la même espèce” ;<br />

– montrer que le comportement social est présent dans beaucoup de taxons de vertébrés.<br />

Finir par une photo de société humaine histoire de montrer que vous ne nous avez pas oubliés<br />

mais dire dès l’introduction que ce cas particulier ne sera pas abordé étant donné que <strong>les</strong><br />

comportements associés et que <strong>les</strong> causes de l’évolution de nos types de société sont diffici<strong>les</strong> à<br />

traiter dans le cadre d’une leçon de biologie.<br />

Pour le reste : est-ce que toutes ces sociétés ont <strong>les</strong> mêmes caractéristiques Existe-t-il <strong>des</strong><br />

points communs à ces différentes <strong>vie</strong>s <strong>sociale</strong>s Peut-on expliquer leur existence à toutes de la<br />

même façon <br />

1 Il existe différents types de sociétés <strong>chez</strong> <strong>les</strong> vertébrés<br />

Il faut commencer par décrire plusieurs exemp<strong>les</strong> de <strong>vie</strong> <strong>sociale</strong> afin de dégager leurs caractéristiques<br />

dans le 2. J’ai choisi de décrire un exemple de chaque “stade de socialité” tels<br />

qu’ils sont décrits par Wilson dans Sociobilogy, 1972. Cela déflore un peu le sujet étant donné<br />

que le classement est déjà fait mais permet d’avancer vite et d’être structuré.<br />

1.1 Des rassemblement simp<strong>les</strong> : le grégarisme<br />

Détailler un ou plusieurs exemp<strong>les</strong> : bancs de poissons [Aron et Passera, p. 184], chasse<br />

collective <strong>des</strong> buses de Harris [Aron et Passera, p.192]. . .<br />

Arriver à une définition de grégarisme : rassemblement d’animaux résultant de facteurs<br />

émanant de leurs congénères. Il est important de noter que ces rassemblements concernent la<br />

<strong>vie</strong> <strong>des</strong> animaux en général et pas uniquement la reproduction.<br />

1.2 Des rassemblements liés à la reproduction : le stade sub-social<br />

L’exemple <strong>des</strong> Cervidés se rassemblant en groupes reproductifs est intéressant. Il faut penser<br />

à détailler <strong>les</strong> caractéristiques de ces groupes : polygynie, combats pour le territoire et <strong>les</strong><br />

femel<strong>les</strong>, hiérarchisation <strong>des</strong> mâ<strong>les</strong> etc. [Aron et Passera, p. 176]<br />

Le stade subsocial est caractérisé par ces regroupements pour la reproduction ainsi que par<br />

l’existence de soins parentaux.<br />

1.3 Élevage <strong>des</strong> jeunes sur un site commun : le stade colonial<br />

L’exemple le plus évident de colonie est une colonie d’oiseaux marins. Aron et Passera, p.189,<br />

détaillent <strong>des</strong> caractéristiques de ces colonies mais le chapitre est peu illustré. Il faut penser à<br />

4


<strong>La</strong> <strong>vie</strong> <strong>sociale</strong> <strong>chez</strong> <strong>les</strong> vertébrés<br />

<strong>des</strong> photos, voire <strong>des</strong> films. Là encore, il faut en faire ressortir <strong>les</strong> caractéristiques : monogamie<br />

en général, importance de la communication etc.<br />

Le stade colonial est caractérisé par le fait que <strong>les</strong> comportements individuels de soin aux<br />

jeunes sont faits sur un site d’élevage commun. Attention, cela correspond à la définition large<br />

(anglo-saxonne) du terme de colonie. En effet la définition française est plus restrictive et suppose<br />

un lien physique entre <strong>les</strong> individus. Seuls certains Cnidaires satisfont alors la définition.<br />

1.4 <strong>La</strong> coopération pour <strong>les</strong> soins aux jeunes : le stade communal<br />

Un exemple de société de Primates peut être parlant. On pensera par exemple au comportement<br />

de toilettage <strong>chez</strong> <strong>les</strong> Singes verts, Cercopithecus aethiops, qui peut se faire entre adultes<br />

mais aussi envers <strong>les</strong> jeunes, qu’ils soient apparentés ou pas [Aron et Passera, p. 251]. Les caractéristiques<br />

de ces sociétés sont <strong>les</strong> soins mutuels mais aussi l’importance de la communication<br />

(cris) et la hiérarchisation <strong>sociale</strong>, souvent en rapport avec le comportement reproductif. Cependant<br />

toutes <strong>les</strong> sociétés de primates ne sont pas hiérarchisées et <strong>les</strong> comportements reproductifs<br />

sont divers [Aron et Passera, p. 232].<br />

Le stade communal est défini par cette coopération pour <strong>les</strong> soins aux jeunes.<br />

Conclusion du 1 Les définitions de chaque stade de socialité sont à trouver dans le Aron et<br />

Passera p. 55-57. On pourra au fur et à mesure construire le tableau de la Figure 1.<br />

Transition Le fonctionnement de chacune de ces sociétés a été approfondi et semble assez<br />

particulier. Quel<strong>les</strong> sont <strong>les</strong> caractéristiques <strong>des</strong> sociétés de vertébrés <br />

2 Éthologie de la socialité : la “<strong>vie</strong> <strong>sociale</strong>”<br />

L’objectif est de travailler à nouveau avec <strong>les</strong> mêmes exemp<strong>les</strong> et de classer leurs caractéristiques.<br />

Cela permet, pour vous, de ne pas avoir à chercher d’autres informations et<br />

pour <strong>les</strong> “élèves/jury” surtout, de ne pas avoir à appréhender de nouveaux éléments et de risquer<br />

d’être vite perdu. Cette partie n’apporte donc pas de nouvel<strong>les</strong> informations mais insiste<br />

sur <strong>les</strong> points principaux dégagés dans le 1. Les informations sont page 175 et suivantes du Aron<br />

et Passera.<br />

2.1 L’importance et la diversité <strong>des</strong> mo<strong>des</strong> de communication<br />

Dans tous <strong>les</strong> cas la communication intraspécifique a un rôle important. Pour illustrer cela<br />

on peut penser au bruit assourdissant que font <strong>les</strong> colonies d’oiseaux ou de singes : tous ces cris<br />

sont associés à la <strong>vie</strong> en groupe (d’où l’intérêt d’un film, avec du son, dans le 1.3).<br />

Mais tous <strong>les</strong> mo<strong>des</strong> de communication ne sont pas sonores. L’exemple <strong>des</strong> bancs de poissons<br />

dont la cohésion est maintenue par <strong>les</strong> signaux de pression (déplacement d’eau, sensation <strong>des</strong><br />

congénères à proximité), <strong>des</strong> signaux visuels (Figure 2) ainsi que probablement par <strong>des</strong> signaux<br />

chimiques illustre cela.<br />

5


<strong>La</strong> <strong>vie</strong> <strong>sociale</strong> <strong>chez</strong> <strong>les</strong> vertébrés<br />

Fig. 1 – Les degrés de socialité et leurs caractéristiques. Attention au terme Eusocial<br />

évolué. . .[Aron et Passera, p. 54]<br />

Fig. 2 – Le poisson corail du Pacifique, Dacyllus arvanus. L’alternance de ban<strong>des</strong> blanches<br />

et noires est utilisée comme signal visuel afin d’assurer le regroupement <strong>des</strong> individus en bancs.<br />

[Aron et Passera, p. 184]<br />

6


<strong>La</strong> <strong>vie</strong> <strong>sociale</strong> <strong>chez</strong> <strong>les</strong> vertébrés<br />

2.2 Les stratégies reproductives<br />

Les exemp<strong>les</strong> décrits en 1 mettent en valeur le fait que <strong>les</strong> caractéristiques <strong>des</strong> groupements<br />

sociaux sont souvent associées à une stratégie reproductive donnée. <strong>La</strong> polygamie (surtout une<br />

polygynie) est très répandue dans <strong>les</strong> groupes de mammifères par exemple (cerfs, singes etc.).<br />

Les groupements coloniaux d’oiseaux sont plutôt caractérisés par la monogamie.<br />

2.3 <strong>La</strong> défense du territoire<br />

En lien avec la socialité et très souvent aussi associés au comportement reproductif, <strong>les</strong><br />

phénomènes de défense d’un territoire sont une caractéristique fondamentale <strong>des</strong> sociétés de<br />

vertébrés. On pourra ici détailler un combat entre cerfs mâ<strong>les</strong> pour un territoire et un harem<br />

de femel<strong>les</strong>, comme dans la Figure 3.<br />

On pourra aussi mentionner <strong>les</strong> interactions à faible distance dans <strong>les</strong> colonies d’oiseaux,<br />

pour défendre leurs nids.<br />

2.4 <strong>La</strong> structuration <strong>sociale</strong><br />

Enfin de nombreuses sociétés de vertébrés sont caractérisées par l’existence d’une hierarchie<br />

au sein du groupe. On pourra faire ressortir cela à partir <strong>des</strong> exemp<strong>les</strong> du cerf et <strong>des</strong> singes (mâ<strong>les</strong><br />

dominants). Un autre exemple <strong>chez</strong> <strong>les</strong> primates peut permettre d’enfoncer le clou. L’ordre de<br />

marche très précis lors <strong>des</strong> déplacements de babouins hamadryas (Figure 4) est notamment<br />

intéressant.<br />

Transition Nous avons dégagé ce qui semble être <strong>les</strong> caractéristiques de la <strong>vie</strong> en société <strong>chez</strong><br />

<strong>les</strong> vertébrés. Après avoir traité le “comment” de la <strong>vie</strong> <strong>sociale</strong> nous pouvons nous intéresser au<br />

“pourquoi”, au niveau évolutif.<br />

3 Les causes ultimes (évolutives) de la socialité <strong>chez</strong> <strong>les</strong> vertébrés<br />

L’idée de ce paragraphe est de donner <strong>des</strong> éléments expliquant la <strong>vie</strong> en groupe, quel que soit<br />

le taxon concerné, et de différencier <strong>les</strong> caractéristiques <strong>des</strong> sociétés de vertébrés de cel<strong>les</strong> <strong>des</strong><br />

sociétés d’invertébrés. En effet, le raisonnement est similaire dans <strong>les</strong> deux cas (un raisonnement<br />

économique qui considère <strong>les</strong> coûts et <strong>les</strong> bénéfices de la <strong>vie</strong> en groupe) mais le résultat est<br />

différent. C’est donc ici que la comparaison est la plus parlante. En plus on prépare la dernière<br />

partie comme ça !<br />

3.1 Une histoire de bénéfices et de coûts : l’économie éthologique<br />

Un raisonnement évolutif peut être en première approximation ramené à un raisonnement<br />

économique : si un comportement rapporte plus de bénéfices qu’il ne coûte, il sera sélectionné. <strong>La</strong><br />

monnaie d’intérêt est, comme toujours en écologie et en évolution, la valeur sélective (ou fitness)<br />

donc un nombre de <strong>des</strong>cendants. On parle de mutualisme quand <strong>les</strong> bénéfices immédiats sur<br />

le succès reproductif compensent le coût de la coopération et expliquent ainsi le comportement<br />

social. Détaillons cela pour un banc de poissons.<br />

7


<strong>La</strong> <strong>vie</strong> <strong>sociale</strong> <strong>chez</strong> <strong>les</strong> vertébrés<br />

Fig. 3 – Lutte pour la dominance <strong>chez</strong> <strong>les</strong> cerfs, Cervus elaphus. Le combat est ritualisé<br />

en étapes successives : brame, marche d’évaluation et enfin combat modéré bois contre bois. Ces<br />

combats sont associés à la défense du territoire et du harem de femel<strong>les</strong> (<strong>les</strong> femel<strong>les</strong> choisissent<br />

<strong>les</strong> mâ<strong>les</strong> en fonction de leur territoire). Comportement reproductif et territorialité sont donc<br />

très liés. [Aron et Passera, p. 176]<br />

Fig. 4 – Ordre de marche lors <strong>des</strong> déplacements <strong>chez</strong> <strong>les</strong> babouins hamadryas. Les<br />

mâ<strong>les</strong> adultes dominants (MD) accompagnent <strong>les</strong> femel<strong>les</strong> (F), dont certaines sont en œstrus<br />

au centre de la troupe. Quelques mâ<strong>les</strong> non dominants (MND) et subadultes (S) précèdent la<br />

troupe, d’autres ferment la marche.<br />

8


<strong>La</strong> <strong>vie</strong> <strong>sociale</strong> <strong>chez</strong> <strong>les</strong> vertébrés<br />

Bénéfices : Coûts :<br />

– protection contre <strong>les</strong> prédateurs (la<br />

prédation est “diluée” entre tous <strong>les</strong><br />

poissons du banc)<br />

– plus de chances de détecter une source<br />

de nourriture (Figure 5)<br />

– assurance de la disponibilité d’un partenaire<br />

reproductif<br />

– celui de la communication<br />

– compétition interne au banc pour<br />

l’accès à la nourriture<br />

– aucune assurance de paternité ou de<br />

maternité (<strong>les</strong> partenaires sont là mais<br />

au milieu de tous <strong>les</strong> gamètes le devenir<br />

de ceux d’un individu précis n’est<br />

pas certain)<br />

Cependant il parait difficile de traduire quantitativement un tel raisonnement en terme de<br />

fitness. De plus chaque caractéristique de la <strong>vie</strong> en groupe est à examiner. Par exemple le mode<br />

de reproduction majoritaire, la polygamie, a lui aussi ses avantages (possibilité de choix du<br />

partenaire, défense d’un territoire de qualité associé au mâle etc.) et ses inconvénient (partage<br />

de la ressource la moins abondante : partage <strong>des</strong> mâ<strong>les</strong> entre <strong>les</strong> femel<strong>les</strong>, risque de transmission<br />

élevé <strong>des</strong> MST etc.). Difficile donc d’être exhaustif.<br />

Il n’y a finalement que certains systèmes précis où le mutualisme peut expliquer la coopération.<br />

C’est, par exemple, le cas <strong>des</strong> buses de Harris présenté dans la Figure 6. On remarque que <strong>les</strong><br />

besoins énergétiques minimum, nécessaires à la sur<strong>vie</strong> de chaque individu, ne sont atteints que<br />

quand <strong>les</strong> oiseaux chassent en groupe (ils sont plus efficaces). <strong>La</strong> coopération est en quelque sorte<br />

rendue obligatoire (il faut coopérer sous peine de ne pouvoir survivre) et un simple raisonnement<br />

coûts/bénéfices suffit à expliquer la socialité.<br />

3.2 Quand l’économie est déficitaire : l’altruisme<br />

Une alternative est de chercher <strong>les</strong> facteurs qui maintiendraient le comportement coopératif<br />

quand bien même celui-ci serait désavantageux “économiquement” (coûts > bénéfices). Ce comportement<br />

est dans ce cas qualifié d’altruiste. Il nous faut donc expliquer l’altruisme.<br />

3.2.1 Aider <strong>des</strong> proches<br />

Une première explication est fournie par l’exemple précédent. En effet <strong>les</strong> individus au sein<br />

<strong>des</strong> groupes de chasse <strong>chez</strong> <strong>les</strong> buses de Harris sont très fortement apparentés. Pour un individu,<br />

coopérer signifie aider <strong>des</strong> combinaisons génétiques proches de la sienne et contribuer ainsi<br />

indirectement à la diffusion de certains de ses gènes. <strong>La</strong> sélection de parentèle ainsi décrite<br />

est une explication de l’altruisme par un raisonnement au niveau <strong>des</strong> gènes. Cependant, un très<br />

fort apparentement n’est pas souvent rencontré <strong>chez</strong> <strong>les</strong> vertébrés qui pratiquent pour la plupart<br />

la reproduction sexuée (le coefficient d’apparentement maximum est ramené à 0,5 en panmixie).<br />

Ce n’est donc pas une force évolutive suffisante pour expliquer l’altruisme à elle seule.<br />

Il faut remarquer que ce point différencie <strong>les</strong> sociétés de vertébrés et d’invertébrés. En effet,<br />

dans <strong>les</strong> eu-sociétés d’invertébrés (abeil<strong>les</strong>, fourmis etc.), c’est principalement l’apparentement<br />

(avec <strong>des</strong> coefficients allant jusqu’a 0,75) qui explique la socialité.<br />

9


<strong>La</strong> <strong>vie</strong> <strong>sociale</strong> <strong>chez</strong> <strong>les</strong> vertébrés<br />

Fig. 5 – Nombre moyen de proies capturées par individu en fonction de l’effectif du<br />

groupe <strong>chez</strong> <strong>les</strong> carangues, Caranx ignobilis. Néanmoins, le placement au sein du groupe<br />

de chasse influe beaucoup sur le taux de capture qui est très variable entre <strong>les</strong> individus : <strong>les</strong><br />

individus de tête capturant sensiblement plus de proies que <strong>les</strong> individus suivants. [Aron et<br />

Passera, p. 67 et 292]<br />

Fig. 6 – Coopération dans la chasse <strong>chez</strong> la buse de Harris, Parabuteo unicinctus. Taux<br />

de capture et énergie récoltée par individu en fonction de l’effectif du groupe de chasse ; la ligne<br />

en pointillés représente <strong>les</strong> besoins énergétiques journaliers minimum pour un individu. [Aron<br />

et Passera, p.192]<br />

10


<strong>La</strong> <strong>vie</strong> <strong>sociale</strong> <strong>chez</strong> <strong>les</strong> vertébrés<br />

3.2.2 Aider et se faire aider<br />

Une seconde explication se fait au niveau individuel en reprenant un raisonnement de type<br />

coûts/bénéfices de façon un peu différente. Pour cela examinons le cas <strong>des</strong> vampires d’Azara,<br />

Desmodus rotundus. Ce sont <strong>des</strong> chauves-souris d’Amérique centrale qui vivent en groupe de 8<br />

à 15 femel<strong>les</strong>. Ces chauve-souris se nourrissent du sang d’équidés et supportent très mal le jeûne<br />

(48h sans apport alimentaire leurs sont fata<strong>les</strong>). Au sein d’un groupe, <strong>des</strong> dons de sang se font,<br />

entre femel<strong>les</strong> apparentées comme non apparentées. Ces dons ne peuvent donc pas être expliqués<br />

par de la sélection de parentèle. L’économie de ces transferts est présentée par la Figure 7.<br />

Le bénéfice du receveur est donc plus important que le coût pour le donneur. Comme <strong>les</strong><br />

échanges sont réguliers et bilatéraux, en moyenne le bilan semble favorable. Cependant ce n’est<br />

pas un cas de mutualisme à proprement parler. En effet, une “tricheuse” qui recevrait mais ne<br />

donnerait jamais semble gagnante et transforme toutes <strong>les</strong> autres en altruistes. Il faut expliquer<br />

pourquoi ces altruistes survivent. Pour cela il faut faire appel à un raisonnement de théorie <strong>des</strong><br />

jeux avec un jeu classique (le dilemme du prisonnier) représentant chaque don de sang, répété<br />

à plusieurs reprises.<br />

Un évènement d’échange de sang peut se résumer à deux possibilités pour chaque individu :<br />

coopérer (donner) ou ne pas coopérer. Comme on l’a vu, le coût pour celui qui coopère, C = 3<br />

est plus faible que le bénéfice, B = 18, pour celui qui reçoit. Résumons la situation dans le<br />

<strong>Table</strong>au 1.<br />

<strong>La</strong> coopération ne semble pas favorisée car, même si le gain moyen dans une population de<br />

coopérants (15) est supérieur à celui d’une population de non-coopérants (0), la tentation de<br />

l’égoïste (qui reçoit 18) est trop forte.<br />

Considérons <strong>des</strong> répétitions de ce jeu (youpi, qu’est ce qu’on s’marre. . .). Dans ce cas plusieurs<br />

stratégies sont possib<strong>les</strong> : ne jamais coopérer, toujours coopérer ou coopérer de temps<br />

en temps. Les vampires d’Azara présentent un comportement assez spécial : ils ne donnent<br />

du sang qu’a ceux qui en ont déjà donné lors <strong>des</strong> échanges précédents. Dans le cadre de la<br />

théorie <strong>des</strong> jeux, cette stratégie est nommée Tit-for-Tat et consiste à faire ce que l’autre a fait<br />

au coup précédent. Donc quand un Tit-for-Tat rencontre un coopérant il se comporte comme<br />

un coopérant, quand il rencontre un égoïste il se comporte comme un égoïste et quand deux<br />

Tit-for-Tat se rencontrent, ils se donnent alternativement du sang. Nous pouvons résumer le<br />

bilan de 4 interactions (par exemple) dans un tableau similaire au précédent, le <strong>Table</strong>au 2.<br />

Dans ce tableau, <strong>les</strong> chiffres sur la diagonale représentent ce qui se passe dans une population<br />

de stratégie uniforme dite résidente. Nous considérons <strong>des</strong> phénomènes évolutifs et ce qui nous<br />

intéresse est de trouver <strong>des</strong> stratégies résidentes non envahissab<strong>les</strong> par <strong>des</strong> mutants jouant une<br />

autre stratégie. Ces stratégies seront dites évolutivement stab<strong>les</strong> (ESS : Evolutionary Stable<br />

Strategy). Nous pouvons remarquer que la stratégie Tit-for-Tat, au contraire de la stratégie<br />

Coopérant, n’est pas envahissable par un mutant tricheur (=Non Coopérant). En effet 30 > 0<br />

alors que 60 < 72. On peut donc considérer que la stratégie Tit-for-Tat, dite d’altruisme<br />

réciproque, est une explication de l’évolution de la coopération.<br />

Tit-for-Tat est souvent considérée comme une ESS mais ce tableau prouve que c’est à tort :<br />

cette stratégie est envahissable par <strong>des</strong> individus systématiquement coopérants. L’explication<br />

de la stabilité évolutive de la socialité n’est donc pas pleinement satisfaisante : une fois <strong>les</strong><br />

11


<strong>La</strong> <strong>vie</strong> <strong>sociale</strong> <strong>chez</strong> <strong>les</strong> vertébrés<br />

Fig. 7 – Perte de poids en fonction du temps et réciprocité <strong>chez</strong> <strong>les</strong> Vampires<br />

d’Azara, Desmodus rotundus. Le don de 5 mL de sang à une compagne n’ayant pu s’alimenter<br />

pendant 48 h se traduit par une perte de 3 h de réserves alimentaires mais procure au receveur<br />

18 h de sursis. [Aron et Passera, p. 94–96, Krebs and Da<strong>vie</strong>s, p.284–286]<br />

↗ Coopère Ne coopère pas<br />

Coopère B − C = 15 −C = −3<br />

Ne coopère pas B = 18 0<br />

Tab. 1 – Dilemme du prisonnier simple. Nous nous intéressons aux gains de l’individu en<br />

ligne rencontrant celui en colonne.<br />

↗ Coopère Ne coopère pas Tit-for-Tat<br />

Coopère (B − C) × 4 = 15 × 4 = 60 −C × 4 = −3 × 4 = −12 60<br />

Ne coopère pas B = 18 × 4 = 72 0 × 4 = 0 0<br />

Tit-for-Tat 60 0 18 − 3 + 18 − 3 = 30<br />

Tab. 2 – Dilemme du prisonnier répété. Nous nous intéressons aux gains de l’individu en<br />

ligne rencontrant celui en colonne.<br />

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<strong>La</strong> <strong>vie</strong> <strong>sociale</strong> <strong>chez</strong> <strong>les</strong> vertébrés<br />

coopérants installés ils sont envahissab<strong>les</strong> par <strong>les</strong> tricheurs et la population retombe dans l’individualisme.<br />

3.2.3 Aider individuellement bénéficie au groupe<br />

Des explications de l’altruisme invoquent la sélection de groupe, sous certaines conditions.<br />

Par définition, un individu altruiste a une fitness plus faible (se reproduit moins) qu’un individu<br />

égoïste car il sacrifie sa fitness au bénéfice <strong>des</strong> autres. Par définition encore, dire que la sélection<br />

au niveau du groupe favorise l’altruisme c’est dire que la productivité <strong>des</strong> groupes composés de<br />

nombreux d’altruistes est supérieure à celle <strong>des</strong> groupes contenant plus d’égoïstes.<br />

Ces conditions peuvent être réunies quand <strong>les</strong> ressources sont limitées par exemple. Des<br />

altruistes se reproduisant moins limitent la consommation <strong>des</strong> ressources et évitent ainsi le risque<br />

d’extinction du groupe <strong>les</strong> exploitant : il y a un coût individuel mais un bénéfice au niveau du<br />

groupe. Néanmoins, si tous <strong>les</strong> groupes sont isolés, l’altruisme ne peut se maintenir. En effet,<br />

au sein de chaque groupe, <strong>les</strong> égoïstes, qui se reproduisent plus, finissent toujours par avoir le<br />

<strong>des</strong>sus. Une condition supplémentaire est donc l’existence d’une méta-population structurée en<br />

sous groupes, appelés dèmes, connectés par <strong>des</strong> flux migratoires non négligeab<strong>les</strong>. Dans ce cadre,<br />

<strong>les</strong> groupes majoritairement altruistes, plus productifs, “exportent” <strong>des</strong> individus, en probabilité<br />

plus souvent altruistes, vers <strong>les</strong> autres groupes. L’altruisme peut ainsi se maintenir.<br />

Néanmoins, <strong>les</strong> explications invoquant la sélection de groupe ne sont jamais satisfaisantes car<br />

on ne connaît pas de mécanisme sélectif pouvant jouer à cette échelle. Donc s’il est probablement<br />

vrai que dans <strong>les</strong> conditions évoquées précédemment <strong>les</strong> altruistes apportent un bénéfice au<br />

groupe dont ils font partie, cela n’a a priori pas d’incidence sur la sélection naturelle qui joue<br />

au niveau de l’individu ou du gène. Ces explications sont sujettes à <strong>des</strong> débats houleux et donc<br />

à prendre avec <strong>des</strong> pincettes.<br />

3.3 L’importance de l’environnement<br />

Les explications de la socialité <strong>chez</strong> <strong>les</strong> vertébrés reposent majoritairement sur le rapport<br />

coûts/bénéfices. En effet, la sélection de parentèle et la sélection de groupe semblent <strong>des</strong> cas<br />

minoritaires ou litigieux.<br />

Les conditions environnementa<strong>les</strong>, qui influent sur le rapport coûts/bénéfices, sont donc<br />

particulièrement importantes dans la constitution <strong>des</strong> sociétés de vertébrés. Nous pouvons par<br />

exemple nous intéresser au comportement d’assistance <strong>chez</strong> <strong>les</strong> oiseaux. Chez de nombreux<br />

passeraux, <strong>des</strong> adultes en age de se reproduire diffèrent leur départ du site parental et aident leurs<br />

parents à s’occuper de la couvée suivante. Ce comportement altruiste (<strong>les</strong> assistants baissent<br />

leur succès reproducteur à la faveur de celui de leurs parents) peut être en partie expliqué par<br />

de la sélection de parentèle (ils aident <strong>des</strong> apparentés).<br />

Le coût de ce comportement en terme de fitness est chiffrable : c’est le nombre de poussins<br />

qu’aurait pu produire l’assistant s’il s’était reproduit. Les bénéfices sont plus complexes à<br />

estimer : d’abord le bénéfice direct de l’aide aux apparentés mais aussi le bénéfice d’attendre<br />

sur un territoire de qualité que celui-ci se libère. Les conditions envitonnementa<strong>les</strong> ont un rôle<br />

important sur cette balance coûts/bénéfices. <strong>La</strong> Figure 8 met en valeur le fait que la proportion<br />

de coopérants (assistants) est bien dépendante <strong>des</strong> conditions environnementa<strong>les</strong>.<br />

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<strong>La</strong> <strong>vie</strong> <strong>sociale</strong> <strong>chez</strong> <strong>les</strong> vertébrés<br />

4 Une société d’invertébrés <strong>chez</strong> <strong>les</strong> vertébrés : <strong>les</strong> rats-taupes<br />

Les rats-taupes, Hetereocephalus glaber (Figure 9), qui ne sont en fait ni <strong>des</strong> rats ni <strong>des</strong><br />

taupes mais <strong>des</strong> Bathyergidés, fondent dans <strong>les</strong> savanes d’Afrique centrale <strong>des</strong> sociétés très<br />

particulières et uniques <strong>chez</strong> <strong>les</strong> vertébrés. On y observe une forte structuration en castes avec<br />

division <strong>des</strong> tâches : une femelle reproductrice, 1 à 3 mâ<strong>les</strong> reproducteurs, <strong>des</strong> ouvriers dont<br />

<strong>les</strong> tâches sont corrélées au poids <strong>des</strong> individus. On parle de polyéthisme de caste. Du fait<br />

du mode de reproduction très consanguin, le coefficient d’apparentement moyen est de 0,81.<br />

Cette société ressemble donc beaucoup à une eu-société d’invertébrés et sont maintien est donc<br />

probablement expliqué par la même force évolutive : la sélection de parentèle.<br />

Le problème de son apparition est plus complexe et <strong>les</strong> conditions environnementa<strong>les</strong> très<br />

rigoureuse sont proablement à évoquer : sol sec et dur, fort coût associé à la dispersion, ressources<br />

alimentaires rares donc fort coût à la reproduction (dépense énergétique importante), fort taux<br />

de prédation etc. Toutes ces conditions sont favorab<strong>les</strong> à l’apparition du mutualisme.<br />

Conclusion<br />

<strong>La</strong> <strong>vie</strong> <strong>sociale</strong> existe dans de nombreux taxons de vertébrés. Des comportements particuliers<br />

sont associés à ce mode de <strong>vie</strong> : une communication interindividuelle importante, un comportement<br />

reproductif bien défini (souvent une polygynie <strong>chez</strong> <strong>les</strong> mammifères, une monogamie<br />

<strong>chez</strong> <strong>les</strong> oiseaux), une territorialité marquée et souvent une hiérarchisation <strong>des</strong> individus au<br />

sein du groupe. L’explication évolutive de la socialité <strong>chez</strong> <strong>les</strong> vertébrés invoque une balance<br />

coûts/bénéfices de la <strong>vie</strong> en groupe, donc largement dépendante <strong>des</strong> conditions environnementa<strong>les</strong>.<br />

Dans certains cas <strong>des</strong> phénomènes de sélection de parentèle peuvent intervenir mais ils<br />

sont en général moins importants que pour <strong>les</strong> sociétés d’invertébrés. Enfin certains explications<br />

reposent sur de la sélection au niveau <strong>des</strong> groupes et sont sujettes à controverse. Aucune explication<br />

n’est pleinement satisfaisante et c’est probablement une combinaison de facteurs qui<br />

joue dans chaque cas.<br />

On pourra ouvrir sur <strong>les</strong> sociétés d’invertébrés, la société humaine. . .<br />

Bibliographie<br />

1. Aron et Passera, Les sociétés anima<strong>les</strong>. [9] Eessentiel dans cette le leçon. Attention tout<br />

de même à ne pas se perdre dans <strong>les</strong> détails qui sont abondants.<br />

2. Krebs and Da<strong>vie</strong>s, An introduction to Behavioral Ecology. [9] D’un abord plus difficile<br />

(en anglais. . .) mais probablement plus rigoureux. On pourra y retrouver la partie sur<br />

l’evolution de la cooperation ainsi que d’autres exemp<strong>les</strong> pour le reste.<br />

3. , Ethologie. [9] Probablement intéressant mais non disponible à la bibliothèque de la<br />

prépa. Il est en rayon en bibliothèque enseignement. Assez redondant avec 1 néanmoins.<br />

4. Boyd et Silk, L’aventure humaine. [3] Centré sur <strong>les</strong> hominidés, il peut fournir <strong>des</strong> exemp<strong>les</strong><br />

pour <strong>les</strong> communautés de primates.<br />

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<strong>La</strong> <strong>vie</strong> <strong>sociale</strong> <strong>chez</strong> <strong>les</strong> vertébrés<br />

Fig. 8 – A. Incidence de la saturation de l’habitat sur la rétention <strong>des</strong> assistants <strong>chez</strong><br />

le pic <strong>des</strong> glands. Quand l’habitat est saturé, <strong>les</strong> opportunités de nidification diminuent. <strong>La</strong><br />

reproduction étant moins sûre, le coût de ne pas tenter de se reproduire diminue. En conséquence<br />

la coopération augmente. B. Proportion d’adultes retardant leur départ en fonction de<br />

la qualité du territoire natal <strong>chez</strong> <strong>les</strong> fauvettes <strong>des</strong> Seychel<strong>les</strong>. Quand le territoire est<br />

riche, le bénéfice de l’attente est plus important. Là encore la coopération augmente. [Aron et<br />

Passera, p. 195–196]<br />

Fig. 9 – Des rats-taupes, Heterocephalus glaber. Eh oui c’est très laid. [Aron et Passera, p.<br />

227, encart central pour la photo.]<br />

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<strong>La</strong> <strong>vie</strong> <strong>sociale</strong> <strong>chez</strong> <strong>les</strong> vertébrés<br />

Troisième partie<br />

Plans alternatifs<br />

Afin d’organiser ces idées différemment on peut :<br />

– Rassembler le 1 et le 2. Cela évite certaines redites mais il faut alors bien faire ressortir <strong>les</strong><br />

idées importantes de chaque paragraphe : la définition du stade de socialité correspondant<br />

et <strong>les</strong> caractéristiques de la <strong>vie</strong> <strong>sociale</strong>. Un petit bilan à la fin de cette longue partie sera<br />

probablement bienvenu.<br />

– Inclure le cas <strong>des</strong> rats-taupes à la fin du 1.<br />

– Ne parler <strong>des</strong> rats-taupes qu’en conclusion.<br />

– Ne pas parler de la sélection de groupe, concept difficile à appréhender et a priori sujet<br />

à tellement de controverses qu’il est presque dangereux de l’aborder. Ne vous laissez pas<br />

piéger par d’éventuel<strong>les</strong> questions néanmoins.<br />

– Moins structurer le 1 et décrire <strong>les</strong> exemp<strong>les</strong> en vrac. Arriver à la classification de Wilson<br />

à la fin de la partie, à partir du <strong>Table</strong>au de la Figure 1.<br />

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