| | | | | | | webmail : intra-extra| Accès VPN| Accès IST| Contact
Univ. Paris-Saclay
04 septembre 2015
Manger et ne pas être mangé : les deux impératifs à l'origine du comportement critique des troupeaux de moutons
logo_tutelle 

Les comportements d'imitation constituent la clé de voute de très nombreux phénomènes collectifs observés dans les groupes animaux. Pour comprendre le rôle de ces comportements et leurs conséquences à l’échelle d’un groupe, des chercheurs du CNRS, du CEA, des Universités d’Aberdeen, de Nice et de Toulouse ont analysé les déplacements collectifs de troupeaux de moutons en pâturage. Ces derniers alternent des phases de dispersion lentes avec des phases de regroupement très rapides au cours desquelles les moutons imitent le comportement de leurs voisins. Ces travaux, publiés dans PNAS, montrent que ces regroupements sont similaires à des phénomènes d’avalanches intermittentes sans échelle caractéristique d’amplitude. Ils montrent également que l’intensité avec laquelle les moutons s’imitent joue un rôle clé dans la capacité d’un troupeau à maximiser la surface de pâturage explorée tout en minimisant le temps nécessaire pour se regrouper.

 

La vie en groupe est présente chez un très grand nombre d'espèces animales. Elle apporte de nombreux avantages en assurant aux individus une protection renforcée contre les attaques de prédateurs et elle permet également dans certains cas de trouver beaucoup plus efficacement des sources de nourriture. Dans ces groupes d'animaux, les comportements d'imitation constituent la clé de voute de très nombreux phénomènes collectifs souvent spectaculaires et toujours intrigants. Mais les individus ne s'imitent pas en permanence ni avec la même intensité au cours du temps, ce qui accroit la complexité des comportements collectifs. Ceux--‐ci sont en effet déterminés par l'importance relative que chaque animal accorde au comportement de ses voisins et à ses propres motivations. Comprendre comment ces deux types d'influence se combinent pour déterminer les décisions de chaque individu au sein d'un groupe constitue un enjeu crucial pour mieux comprendre les dynamiques complexes de nombreux phénomènes collectifs chez l’animal mais aussi chez l’homme.

Pour étudier ces phénomènes, les chercheurs ont analysé les déplacements collectifs de troupeaux d’une centaine de moutons mérinos en pâturage et en conditions contrôlées. Ces déplacements se caractérisent par une dynamique intermittente dans laquelle alternent des phases de dispersion lentes et des phases de regroupement très rapides au cours desquelles les moutons imitent le comportement de leurs voisins. L’analyse de ces regroupements montre qu’ils sont similaires à des avalanches sans échelle caractéristique d’amplitude. Pour comprendre le rôle des comportements d’imitation dans ces phénomènes, les chercheurs ont développé ensuite un modèle mathématique reproduisant les interactions entre moutons et leurs effets sur leur comportement spontané. Ce modèle montre que l’intensité du comportement d’imitation joue un rôle clé dans la capacité d’un troupeau à maximiser la surface de pâturage explorée tout en minimisant le temps nécessaire pour se regrouper.

Detail d'un évènement de regroupement : la couleur de chaque mouton indique son mode de déplacement (bleu : stationnaire, vert : marche, rouge : course). Les flèches indique la direction et le sens instantané du déplacement. Ligne noire pointillée : clôture.  A noter que l'événement de rassemblement est initié par les individus loin de la barrière.

 

Ces travaux montrent ainsi que les dynamiques intermittentes observées dans les troupeaux de moutons résultent de la nécessité pour chaque individu d’équilibrer deux motivations conflictuelles : explorer suffisamment d’espace vierge afin d’y trouver de la nourriture et rester au contact de ses congénères pour bénéficier de la protection qu’offre un groupe compact.

Ces résultats apportent également de nouveaux éléments au débat actuel sur la question de la "criticalité" des systèmes vivants. En n’étant ni trop désordonnés ni trop rigidement organisés – une des signatures des phénomènes critiques en physique statistique – ils seraient à même de réagir efficacement à des perturbations extérieures, un avantage qui aurait pu être sélectionné au cours de l’évolution. La dynamique multi-échelle spontanée des troupeaux de moutons étudiés suggère que ce comportement pourrait être important en présence d’un prédateur.

 

Référence :

Intermittent collective dynamics emerge from conflicting imperatives in sheep herds
F. Ginelli, F. Peruani, M.H. Pillot, H. Chaté, G. Theraulaz & R. Bon, PNAS - Proceedings of The National Academy of Sciences USA, 112(41) (2015)  12729.

Communiqué CEA-CNRS. Sur le site du CEA.

Contact CEA  : Hugues Chaté (SPEC)

 

Collaboration :

 
#2526 - Màj : 21/11/2015

 

Retour en haut