Service de Physique de l'Etat Condensé

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.