Le gène généreux, pour un darwinisme coopératif

Le gène généreux de Joan Roughgarden propose de substituer à la sélection sexuelle issue du darwinisme la sélection sociale.

Le darwinisme est basé sur le concept de compétitions : compétition entre les espèces et compétition entre les individus. Cependant, de nombreux exemples dans le monde vivant vont à l’encontre de ce postulat. Le gène généreux explore l’idée que les individus, au sein d’une même espèce ou entre espèces, peuvent coopérer et jouer à des jeux « gagnant-gagnant ».

Le gène généreux

Le gène généreux est écrit par Joan Roughgarden

L’auteure

Joan Roughgarden, diplômée en biologie de l’université d’Harvard, enseigne à l’université de Stanford. Elle est spécialisée en écologie comportementale ainsi qu’en biologie des populations.

La nature est-elle égoïste ?

La théorie de l’évolution est basée sur le principe que tous les individus ont un comportement égoïste. Même lorsqu’ils se conduisent de manière généreuse, cela est expliqué de façon à le transformer en égoïsme. Par exemple, si un individu en aide un autre, la théorie de l’évolution suppose qu’il le fait uniquement afin d’être aidé plus tard. C’est ce qu’on appelle l’altruisme réciproque.

Mais ce principe ne peut pas s’appliquer aux travaux réalisés en équipe. Ainsi en est il de la construction des nids chez les rouges-gorges. On peut considérer que c’est l’évolution des gènes qui a amené la capacité des oiseaux à construire leurs  nids. Cependant chez cette espèce les nids sont bâtis en couple. La capacité à construire un demi nid n’a aucune utilité. Par contre, pour cette tâche, il est nécessaire de savoir travailler en groupe.

Charles Darwin

Charles Darwin est le père de la sélection sexuelle

Définir la sélection sexuelle

La sélection sexuelle selon Darwin explique l’attrait, pour la reproduction, des femelles pour les mâles possédant des caractéristiques marquées.  Ces caractéristiques peuvent ne pas être utiles dans la vie courante, ou même parfois nuisibles, comme la couleur de la queue du paon ou les bois du cerf. Elles sont générées par les gènes. Les femelles choisissent donc leurs partenaires sexuels en fonction du génome de celui-ci. Elles font évoluer le pool génétique de l’espèce en sélectionnant les gènes codant pour les attributs les plus accentués. Cette théorie suppose aussi que comme les spermatozoïdes sont peu coûteux à produire, contrairement aux ovules, les mâles peuvent se permettre de les répandre à tout va, alors que les femelles doivent être « prudes » et choisir le meilleur reproducteur. L’ornement des mâles serait là pour les y aider.

Mais les femelles choisissent-elles les mâles les mieux armés génétiquement ?

La théorie de l’évolution de Darwin présuppose que les mâles différent des femelles. Or ce n’est pas le cas chez toutes les espèces. On note également des espèces parmi lesquelles la femelle est ornementée et pas le mâle.

De plus, on observe certaines espèces où c’est la femelle qui sollicite les copulations, contrairement à ce qui est postulé par Darwin.

Chez d’autres, comme la mésange bleue ou le gobemouche à collier, les ornements des mâles et la capacité à choisir des femelles ne sont pas héritables. Ce caractère est pourtant la base de la sélection sexuelle.

Chez le bruant noir et blanc le trait spécifique au meilleur reproducteur varie d’une année sur l’autre. Il est donc impossible que la capacité à choisir le mâle le plus apte soit transmis génétiquement aux filles. En outre, le critère permettant de repérer le mâle qui produit le plus de rejetons est différent de celui qui élève le plus de jeunes. D’ailleurs, des études réalisées sur des populations de bruant et de gobie des sables ont montré que les femelles préfèrent les mâles qui élèvent les jeunes.

Une étude des paons indiens a prouvé que les femelles ne choisissent pas les mâles en fonction de leurs queues. Elle suggère qu’à l’origine mâles et femelles étaient très colorés, mais que par la suite les femelles, qui couvent au sol, sont devenues ternes afin d’échapper aux prédateurs. Les ornements auraient pu alors avoir une fonction de communication entre les individus.

Définir la sélection sociale

Afin de proposer une alternative à la sélection sexuelle qu’elle juge inappropriée, Roughgarden a développé la théorie de la sélection sociale. Dans le premier cas, les mâles concurrencent pour l’accès à la copulation, les femelles étant le caractère limitant. Dans le deuxième, le but de la coopération est de produire des descendants, les mâles et les femelles y jouent un rôle actif.

gène

Les gènes sont l’unité de base du vivant

Le gène : recombinaison

De nombreuses espèces ont opté pour la reproduction sexuée. Pourtant, d’autres méthodes, comme la reproduction par bourgeonnement (qu’on observe chez la vigne ou le fraisier par exemple), sont plus simples. Alors pourquoi s’ennuyer avec le sexe ? On expose traditionnellement que la reproduction sexuée -comme chez les humains- permet aux descendants d’évoluer plus vite et donc d’avoir plus de chances 1° de générer un avantage dans le milieu actuel et 2° de survie en cas de modification de l’environnement. Or, si elle permet de regrouper des avantages évolutifs dans le même descendant, elle permet aussi de les éloigner.

Mais le choix ne se limite pas uniquement à reproduction sexuée ou asexuée. On trouve des espèces qui sont asexuées lorsque les conditions sont stables et deviennent sexuées quand les conditions environnementales sont sur le point de changer, comme à la fin de l’été. D’autres espèces sont composées uniquement de femelles.

La cellule : l’ovule et le spermatozoïde

A l’origine, les gamètes (cellules sexuelles) étaient de la même taille. Puis ils ont évolué pour donner une petite cellule mâle : le spermatozoïde et une grosse cellule femelle : l’ovule. C’est de ce postulat que partent bon nombre de scientifiques pour dire que le mâle, qui dépense moins d’énergie car il produit une cellule plus petite, peut se permettre d’en produire en quantité quasi illimitée et donc de copuler le plus possible. La femelle, quant à elle, dépenserait plus d’énergie pour produire ses gros gamètes. Elle devrait donc être beaucoup plus attentive à la qualité de son partenaire. Le mâle triche, en quelque sorte, au dépend de la femelle qui doit dépenser plus d’énergie pour se reproduire.

Cependant, Roughgarden a démontré que la taille des gamètes a évolué afin d’améliorer le taux de contact entre eux. Elle a également trouvé une réponse à la question : si la reproduction sexuée est meilleure que la reproduction asexuée, pourquoi trouve-t-on encore des espèces asexuées ? Il s’avère que la différenciation des gamètes, c’est-à-dire la reproduction sexuée, apporte un avantage lorsque les petits zygotes (œufs formés par deux gamètes) ont une faible espérance de survie ou que leur taux de croissance est faible.

hermaphrodite

Les poissons clowns sont hermaphrodites

Le corps : mâle, femelle et hermaphrodisme

Dans la nature, on trouve des mâles, des femelles, mais aussi des hermaphrodites qui produisent des ovules et des spermatozoïdes. Certains les produisent en même temps, d’autres pas. Chez d’autres espèces on nait femelle et on devient mâle, chez d’autres encore c’est l’inverse. Comment expliquer cette extraordinaire diversité ?

Il semblerait que les animaux aient d’abord été hermaphrodites pour évoluer vers la séparation des sexes.

Le palier du comportement

Un groupe social peut être comparé à une entreprise, où un animal échange l’aide d’un autre contre l’accès à une occasion de copulation. C’est la transaction reproductive. Dans ce cadre, le conflit sexuel, promu par les darwiniens, représente un échec dans la collaboration entre mâle et femelle et n’est plus le postulat de base de la reproduction.

Les individus peuvent également contraindre leurs partenaires en les menaçant, comme des ouvriers menaceraient de faire grève. Si on prend l’exemple d’un couple surveillant le nid ou cherchant des vers, le comportement le plus productif pour chaque oiseau est de rester avec les oisillons, à condition que l’autre recherche de la nourriture. Si l’un des parents en a assez et souhaite changer de rôle, il peut quitter son poste pour contraindre son partenaire à le remplacer. Cependant, comme lors d’une grève, il doit être capable de quitter son poste jusqu’à obtenir ce qu’il désire, même si par cela il met sa vie ou celle des oisillons en jeu.

En société, il existe un comportement optimal, qui permet d’obtenir un résultat idéal pour l’ensemble des individus. Il peut être obtenu de trois façons différentes. La première est la guerre d’usure. Elle consiste en un compromis coopératif qui est trouvé de manière concurrentiel, comme la frontière délimitant le territoire de deux individus est un compromis qui a été trouvé de façon compétitive. Une autre manière de coopérer est l’amitié. Celle-ci apparait lorsque des individus développent des contacts physiques qui les poussent à agir conjointement et à se rendre service. La troisième façon d’agir consiste à proposer un paiement auxiliaire. Ainsi, l’individu avec le plus de ressources en laisse une partie à celui lésé, ce qui à tendance à résoudre les conflits de manière pacifiste. La première méthode, comprenant une voie concurrentielle, semble avoir lieu lorsqu’il n’y a pas d’objectif commun. Le cas échéant, c’est la deuxième ou troisième technique qui sont employées.

Le palier de l’évolution

Un changement dans le comportement d’un individu, répercuté sur l’ensemble de la population, constitue une évolution pour l’espèce.

La sélection de parentèle s’intéresse à l’évolution et le comportement d’un individu. La sélection de groupe se place au niveau d’un groupe d’individu. Les partisans de chaque sélection se disputent ardemment. Cependant chacune possède une sélection multiniveau grâce à la théorie à deux paliers. Celle-ci se situe aux niveaux intra et intergénérationnelles.

famille animale

Certaines espèces sont monogames, d’autres polygames. Pourquoi ?

Harmonie et discorde familiales

La majorité des mammifères sont polygames alors que la plupart des oiseaux sont monogames. Traditionnellement, on considère que la polygamie est l’état ancestral et qu’il a dérivé vers la monogamie. Mais il est aussi possible d’expliquer les choses dans l’autre sens. En effet, la monogamie a pu être l’état primitif des choses. Chez les mammifères, la gestation longue puis l’allaitement limitent l’accès aux petits du mâle. Afin d’avoir plus de chances de produire des descendants, ce dernier va être tenté de se reproduire avec plus de femelles. Ceci est par contre contrebalancé chez les mammifères ayant une maturation longue des jeunes.

En outre, il est d’ordinaire pensé que si les deux partenaires s’occupent des rejetons, chacun poussera l’autre à faire plus d’efforts que soi-même. Mais une étude a montré qu’au contraire si un oiseaux apportait plus de nourriture qu’à l’accoutumé, son partenaire augmentait également la quantité de nourriture ramenée au nid.

Dans le cas où les oisillons d’un nid ne sont pas tous du même mâle, il se peut que le mâle qui s’occupe du nid ne soit pas forcément lésé, comme il est coutume de le penser. On peut considérer que chaque mâle possède des descendants dans les autres nids. S’il s’occupe des œufs de son nid, qui ne sont pas forcément les siens, un autre mâle s’occupera des ses œufs dans un autre nid. Ceci présente l’avantage d’augmenter les chances de produire des rejetons viables pour l’ensemble de la population.

sélection sociale

Les oiseaux sont beaucoup utilisés par Roughgarden pour expliquer la sélection sociale

Conclusion

Quand j’étais assise sur les bancs de la fac, une de mes professeurs nous avait conseillé : lisez Le gène égoïste ! Pour ma part, je dirai plutôt : lisez Le gène égoïste, jetez-le puis lisez Le gène généreux.

Le gène généreux, pour un darwinisme coopératif, J. Roughgarden, 316 p., ed. Seuil

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